Mekanisme penghambatan virulensi bakteri enteropatogen oleh ekstrak rimpang jahe (Zingiber officinale Roscoe)

MEKANISME PENGHAMBATAN W U L E N S I
BAKTERI ENTEROPATOGEN OLEH EKSTRAK
RIMPANG JAHE (&giber oflcirtale Roscoe)

Oleh:
Lilik Eka Radiati

N W . 965045

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2002

ABSTRACT

Mechanism of virulence inhibition o f entemphatogenic
Lilik Eka hdiati,
bacteria by ginger (Zingikr ofici~~ale
Roscoe) rhizome extract. Under the
guidance of Dedi Fardiaz as the chairman, Fransiska-Rungkrt Zmkaria, Idwan

Sudirman and Ratih Dewanti-Hariyidi as advisory committee members.
Fresh ginger is a flavoring ingredient which is commonly applied to most food
dishes. It also knctions as a non toxic preservative, and can stimulate, inhibit or kill
microbes depending on the dose applied. The principle compounds of ginger are
essential oil and non volatile compounds, which have antimicrobial activity and
comrnonlv used as traditional medicine.
The objectives of this investigation are: ( 1 ) t o examine the antimicrobial
activity of hexane, dicthoromethane and ethanol extracts of ginger against foodborne
pat hogen such as Echerickia coli 0157:H 7, Snlmot~ellatyphi and l-,i'briocholerac 01,
(2) to study the inhibition mechanism of bacteria by ginger extract by measuring
hydrophobicity changes on the bacterial cell surface, (3) t o study the effect of ginger
extract on hemolysin activity, (4) to study the effect of ginger extract in blocking
cholera toxin binding to receptors of hybridorne and Caco-2 cells.
The investigation consisted of several experiments and andyses. Ginger was
extracted with hexane, and the residue was reextracted with dichtoromethane, and
then with ethanol. The results were three types of extracts which was non polar
(hexane), semi polar (dichloromethane) and
polar (ethanol). The antimicrobia1
activity of the extracts were determined by agar difision method against E. coli
01 57:H7,

pphi and K cholerae 01 The antimicrobial activity of the
dichloromet hane extract was higher than hexane and ethanol extracts.
The minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal
concentration (MRC) were determined in ginger dichlorometthane extract (GDE)that
was shown a s the most effective antimicrobial extract. The MIC value t o E. coli
0 1 5 7:H7, S. &phi and F ccholerae 01 were 10, 10 and 5 mglml respectively and the
MBC value were 15, 20 and 8 mgml respectively. The ability of GDE as
antimicrobial caused by the GDE could be due to the nature of the extract that could
easily interact with the outer membrane bacterial. The fractionation of the GDE using
TLC of silica G60 F 2 d 5 p r o d u d 8 fractions, four of those showed the antimicrobial
activity. These compounds are suggested t o interact with the membrane compound
of the bacteria through hydrophobic interaction.
The hydrophobicity of bacteria. was determined using BATH (Bacteria
adhesiotr to hydrocarbotl) test. This information was used to explain the inhibition
mechanism. All bacteria showed to give positive response t o 0,9 ml n-octane
exposure, indicating that E. coli 0 15 7:H7 was categorized as moderate hydrophobic
bacteria, while S. r y b i and
C: cholerrre 01 were catagorized as highly
hydrophobic bacteria Ginger water extract and GDE increased hydrophobicity of E.

c ~ t l i0 I 57,H7 by 24.40 and 1.65 percent respectively but decreased hydrophobicity of
S. !\phi by 47.56 and 43.97 percent and tr chnlerm 01 by 70.14 and 33.22 percent.
This finding shows that one of the inhibition mechanism may be caused by an
interact ion of phenolic conlpounds with cell membrane, in which hydrophobic sites
o f ginger extract modified the hydrophobicity of the bacteria cell surface. The
hydrophobicity modification in bacterial cell wall might result inhibition of hemolysin

production
L'ibrio cholerac! 01 on blood agar showed P-hemolysis activity, while E. coli
0 1 57:H7 and S. yphi showed a-hemolysis activity. Ginger water extract inhibited
the activity of a-hemolysis and partial inhibited of P-hemolysis but the GDE
inhibited both hemolysis activity.
The analysis of I,: choleruc 01 hemolysin extract activity in erythrocyte
suspension was determined by the hemoglobin release of rabbit erythrocyte at 37OC
for 90 minutes incubation. The concentration of 2.5 and 5 pg/d of hemolysin extract
released 16.48 2.22 and 25.40 f 3.23 percent hemoglobin respectively. The effect
of 7 5 and 150 p~Jml GDE to the 5 p g / d hemolysin extract inhibited 67.25 +_1.89
and 57.88 5 7.60 percent of the activity.
Research was extended to observe the effect of GDE on FITC conjugated
cholera toxin binding on the receptor of hybridome and Caco-2 cells. A total of los

cellsld were incubated with 0-5 pg/d toxin 0-FITC and 25 or SO pglml GDE in
RPMI. at 4OC for one hour. Analysis of toxin binding by flow cytometry showed
that the addition of GDE inhibited the toxin binding. The binding inhibition
respectively were 4.76-15.66 and 12.55-24.60 percent to Caco-2 cells, and 3.55-1 7.95
and 3.58-27.83 percent to hybridome cells. The inhibition on the toxin binding may
be due to modification of the receptor by GDE or interaction of GDE with the toxin.

+

ABSTRAK

Lilik Eka Radiati Mekanisme penghambatan virulensi bakteri enteropatogen
oleh ekstrak rirnpaag jahe {Zingikr oficinale Roscoe). Dibawab bimbingan Dedi
Fardiaz setagai ketua kornisi pembimbing, Fransiska-Rungkat Zakaria, Idwan
Sudirman dan Ratih Dewanti-Rariyadi sebagai anggota.

Jahe segar merupakan bahan pemberi citarasa, yang biasanya ditambahkan
dalam bahan pangan. Jahe berhngsi sebagai pengawet yang tidak toksik, dapat
menstimulir, menghambat atau membunuh mikroba tergantung pada dosis yang
digunakan. Senyawa utama pada jahe adalah senyawa minyak atsiri dan non volatil,

yan2 mernpunyai aktivitas antimikroba dan digunakan sebagai obat tradisional
Tujuan penelitian ini adalah: (1) menguji aktivitas antimikroba ekstrak heksan,
diklorometan dan etanol jahe terhadap bakteri . f d h o r uparhoge~tseperti Escherichia
cof i 0 15 7: H7, SaIm011ella&phi and Vibrio cholerae 01. (2) mempelajari rnekanisme
penghambatan bakteri terhadap ekstrak jahe denrnengukur perubaham
hidrofobisitas permukaan sel bakteri, (3) mempelajari pengaruh ekstrak jahe terhadap
ahivitas henlolisin, (4) mempelajari pengaruh ekstrak jahe terhadap penghambatan
pengika t an kolera toksin pada reseptor dari sel hibridoma dan Caco-2.
Penelitian ini terdiri atas beberapa percobaan dan analisis. Ekstraksi jahe
pert ama dilakukan dengan menggunakan pelarut fie ban, dan resi du diekstraksi
kembali dengan diklorometan dan kemudian d q a n etanol. Hasil ekstraksi adaiah
ekstrak non polar (heksan), semi polar (diklorometan) dm polar (etanol). Aktivitas
antimikroba ekstrak ini ditentukan dengan metoda difusi agar terhadap E coli
0 1 57:H7, S. vphi and F cholerae 01 . Aktivitas antimikroba ekstrak diklorometan
lebih tinggi daripada ekstrak heksan dan etanol.
Konsentrasi minimal pengharnbat (MIC)dm konsentrasi minimal bakterisidal
(MBC) ditentukan pada ekstrak diklorometan, yang menunjukkan antimikroba yang
efektif Nilai MlC pada E. coli 0157:H7,S. typhi and P: cholrrae 0 1 berturut-turut
adalah 10, 10 dan 5 mglml, sedangkan MBC berturut-tumt 15, 20 dan 8 m g l d .
Kemampuan ekstrak diklorometan sebagai antimikroba disebabkan ekstrak tersebut

mudah berinteraksi dengan komponen mernbran bakteri. Fraksinasi terhadap ekstrak
rnenghasi lkan 8 fraksi, 4 fraksi
diklorometan secara KLT menggunakan silika G60FZJ5
dari fraksi-fraksi tersebut menunjukkan aktivitas antimikroba. Senyawa tersebut
diduga berinteraksi kuat dengan komponen membran bakteri melalui interaksi
hidrofobik.
Hidrofobisitas bakteri ditentukan dengan uji BATH (Bacteria adhesiorl to
hjdrocnr-bot~). Informasi ini digunakan untuk menerangkan mekanisme
pengharnbatan.
Semua bakteri dinyatakan memberikan respon positif terhadap
hidro karbon 0,9 ml n-oktana,
t.;. cult 0 1 57337 merupakan hidrofobik moderat, S.
(\phi dan I: cholerae 01 merupakan hidrofobik kuat. Sari jahe dan ekstrak

SURAT PERNYATAAN

Densan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul:

MEKANISME P E N G W A T A N VRULENSI BAKTERI
ENTEROPATOGEN OLEI-I EKSTRAK RIMPANG

JAHE (Zingiber oflicinale Roscoe)
Adalah benar meru pakan hasil k arya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan.
Semua sumber data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelrrs dan
dapat diperiksa kebenarannya.

Bogor, Januari 2002

Lilik Eka Radiati
NRF. 965045lIPN

MEKANISME PENGIZQMBATAN VIRULENSI
BAKTERI ENTEROPATOGENOLEHEKSTRAK
RIMPANG J AHE (Zingiber oficinale Roscm)

Oleh: Lilik Eka Radiati
NRP. 965045
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi llmu Pangan

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANTAN BOGOR
BOGOR
2002

Judul Disertasi: Mekanisme Pengharnbatan Virulensi Bakteri Enteropatogen Oleh
Ekstrak Rimpang Jahe (Zingibm oficinale Roscoe)
Narna

: Lilik Eka Radiati

NIP

: 9650451IPN

Program Studi : Ilmu Pangan

Menyetujui:
1. Komisi Pembimbing

/

Prof. Dr. Ir. H.Dedi Fardiaz. M.Sc.
Ketua

P.Ir. Fransiska Rungkat Zakaria M.Sc

Dr.drh.kk. Idwan Sudirman

Anggota

Dr.Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi. M.Sc.
Anggota
Mengetahui :
2. Ketua Program Studi

vfak-Prof. Dr.Ir. Bettv Sri Laksmi Jenie. MS
Tanggal lulus: 16 Januari 2002

v

Anggota

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Probolinggo pada tanggal 23 Agustus 1959 sebagai putri
dari pasangan Moh. Zen Nawawi dan Supadmi Soekmopranoto. Pendidikan
sarjana ditempuh di program studi Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan
Universitas Brawijaya di Malang, lulus pada tahun 1984. Pa& tahun 1988, penulis
diterima di Program Studi Ilmu Pangan Pascasajana LPB dan menarnatkannya pada
tahun 1991. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada program studi
dan perguruan tinggi yang sama diperoleh pada lahun 1996, dengan beasiswa dari
Universitas Brawijaya.
Penulis bekerja sebagai staf pengajar di Universitas Brawijaya sejak tahun
1985. Selanla mensikuti program S3, semerijak tahun 1996 sampai dengan 200 I Pada
tahu~l 2000 penulis rnelakukan sebayian penelitian di Universitas Henri Poincare,
Nancy Perancis. Kary a ilmiah yang berjudul Pengaruh Ekstrak Jahe Terhadap
Aktivitas Hemolisin telah disajikan pada seminar Kongres Nasional Biokimia, IPB di
Bogor pada bulan Juli 7,000.

sulung

PRAKATA

Tiada kata yang paling pantas diaturkan kecudi rasa syukur pa& Tuhan Yang
Maha Esa atas segala rachat yang telah diberikan pada kami, sehingga kami dapat
menikmati proses belajar di Program Studi Ilmu Pangan, Institut Pertanian Bogor yang
saya cintai. Di Program Studi ini kami dipertemukan dengan pembimbingpembimbing yang karni hormati, dengan bimbingan mereka kami dapat menghiasi
dan mewarnai pengetahuan dan tulisan kami yang berjudul "MEKANISME
PENGHAMBATAN VIRULENSI BAKTERI ENI'EROPATOGEN OLEH
EKSTRAK RIMPANG J AHE (Ztngiber officinule Roscoe)" yang telah
dipertanggunglawabkan pada ujian terbuka program doktor Pascasmjana LPB. Oleh
karena itu sepantasnya kami rnengucapkan terima kasih atas kesediaan:

Bapak Prof. Dr. Ir. fl. Dedi Fardiaz, M. Sc, selaku ketua komisi pembimbing, Ibu Dr.
Ir. Fransiska-Rungkat Zakaria, M.Sc. Bapak Dr. drh. H , ldwan Sudirman. dan lbu Dr.
Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, M.Sc. sebagai anggota komisi pembimbing.
Diucapkan terimakasih kepada:
I . Ibu Fransiska-Rungkat Zakaria, selaku peneliti u t m hTim URGE yang
telah memberikan kesempatan untuk rnewarnai penelitimya sehingga kami juga
turut menggunakan
bantuan dana untuk membiayai penelitian karni dan
memberikan jalan untuk melakukan penelitian di Perancis..
2. AIamarhumah Ibu Prof Dr. Ir. Hj.Srikandi Fardiaz, M.Sc. atas bimbingan dan
saran beliau kami dapat merangkai rencana penelitian dan juga bantuan bahan

penelitian yang telah diberikan pada kami.
3. Pemerintah Perancis atas bantuan yang telah diberikan kepada kami sehingga
karni dapat melakukan penelitian yang bejudul "Effzct of ginger (Zit~gi
her
oflci~~ulc!
Roscoe) dichlorornethane extract on toxi11 binding to receptor on
hybridoma and Caco-2 cell. Pada kesempatan ini karni dibimbingan oleh Prof. P.
NABET, P.F W C K , J. CAPIMOUNT, dan F. B. NABET.
4. Yayasan Orbit, Yayasan Toyota Astra dan Yayasan Aji Dharma Bakti yang telah
menyurnbangkan dana untu k kelancaran penelitian tersebut.
5. Rektor Universitas Brawijaya dan Dekan Fakultas Petemakan yang telah
mengijinkan untuk menambah pengetahuan kami dm rnenerima kembali sebagai

kolega.

6 . lbunda Soekmopranoto atas do'a restunya ananda dapat belajar walau pedalanan
yang ananda ternpuh hampir 66 purnama. Kepada suarni dan ananda tercinta Dedi
dan Dian, mereka rela menahan kerinduan yans mendalam rnelepaskan ibunya
dengan do'a untuk menjadi laksamana menggali dan menggali pengetahuan agar
senantiasa berfikir dan berdikir dan mengantarkan pada 'Tholabul ngilmi alakulli
faridhothun muslimina wal muslimat" dan terucap kami berlindung kepada Allah
dengan segala hukumNya.

7. Ucapan terimaksih juga disampaikan kepada mbak Ary, mas Taufik, mbak Sri
dan mas Nur staf laboratorium PAU Pangan dan Gizi TPB, Bapak Wawan staf
laboratorium mikrobiologi BALITVET, Ibu Andrijar dan Bapak Taryono
staf
Balai Penelitian Rernpah dan Tanaman Obat BALITRO yang telah membatu
mencarikan pustaka dan pengadaan sampel jahe.
Atas jasa mereka juga, kami &pat rnelakukan penelitian ini dan semoga Allah
yang membalaskan kebaikan mereka.

DAFTAR IS1

Halaman

Isi
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

DAFTAR SJNGKATAN.............................................

xiv

DAFTAR TABEL ...................................................................................

xvi

DAFTAR GAMB AR ...........................................................................

DAFTAR LAMFIRAN ...........................................................................
I.

xxi

PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A . LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I3. TUNAN ...................................................................................
C. MANFAAT PENELITIAN ................................................
D. DAFTAR PUSTAKA .................................................................

I1 . TINJAUAN PUSTAKA........................................................
A . S E W A W A ANTIUIKROBA DARI BAHAN TANAMAN .......
1. Golongan Fenolik ........................................................
..
2 . Golongan Terpeno~a. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10
10
10
11

B . MEKANlSME PENGHAMBATAN MIKROBA ......................
1 . Kornponen Bioaktif Senyawa Antimikroba ..........................
. .
a. C ~ n c ~aromatik
n
......................................................
b. Gugus alkil ............................................................
c . Senyawa tiosulfinat..................................................
2 . Mekanisme Kerja Senyawa Antirnikroba.............................
a. Gangguan pembentukan dinding sel ............................
b . Reaksi dengan seI mernbran. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
c. Penghambat sintesis protein........................................
d. Gangguan fungsi material genetik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e. Pengkelat logam ................................................................

C . ANALISIS PENGHAMBATAN MKROBA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

D . TANAMAN JAHE DAN M A N F M T N Y A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19
20
21

1. Nama dan Asal Tanaman Jahe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 . Manfaat Tanarnan Jahe ..........................................................

E KOMPOSISI KIMIA
JAHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. .
.

I . Minyak Atsin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21
2.3

2 . Oleoresin ..............................................................................
3 . Ekstraksi Oleoresin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a.Pelarut ekstraksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b.Cara ekstraksi ..........................................................
. .
c . Frakstnas~. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

G . MIKROBA PATOGEN PADA BAHAN PANGAN................
1 . Saltnotleila yphi ........................................................
2 . E.scherichia coli 01 5 7: H 7 ...........................................
3 C;ihriochofercre 0 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.

H. FAKTOR VIRULENSI BAKTERI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 . Plasmid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Struktur Bakteri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Kapsul dan lapisan lendir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
b . Adesin ...............................................................
3 Toksin...................................................................
a. Enterotoksin.......................................................
b . Sitotoksin..........................................................
c. Endotoksin.........................................................
..
d . Hemohwn ..........................................................
4 . Faktor Lingkungan.....................................................
a. Antimikroba dan Fe (Besi) ........................................
b . Suhu ..................................................................
.

I . RESEPTOR MEMBRAN.................................................
I . Intmksi Toksin dengan Reseptor ....................................
2 . Mekanisme Transduksi Sinyal pada Reseptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

III . PENGHAMBATAN BAKTElU E. coli 0157.H7.S. typhi DAN ?I
cholerat, 01 OLEH EKSTRAK JAHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C . METODA PENELITIAhl... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Tempat dan Waktu Penelitian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
2 . Bahan Penelltian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.

3 . Ekstraksi Jahe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 . Fraksinasi Ekstrak Jahe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 . Analisis Total Fenol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 . Uji Aktivitas Antimikroba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.

.

a Metoda d ~ h agar
s ~ .......................................................
b . Metoda pengenceran pada nutrien broth .............................
c . Aktivitas antirnikroba sari jahe ........................................
-Menentukan kadar oleoresin sari jahe ...............................
-Uji aktivitas antimikroba sari jahe ....................................
.

D H A S I L PENELITIAN DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 . Rendemen Oleoresin Jahe pada Setiap Tahap Ekstraksi . . . . . . . . . . . . .
2 . Pengaruh Polaritas Ekstrak Jahe terhadap Aktivitas Antimi kroba
a Ekstrak non poIar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
b. Ekstrak semi polar ....................................................
c . Ekstrak polar...........................................................
3 . -4ktivitas Antimikroba Ekstrak Diklorometan Jahe pada Metoda
.

Pengenceran................................................................
4 . Pengaruh Sari Jahe terhadap F. cholerae ..................................

5 . Aktivitas Antimikroba dari Fraksi Ekstrak Diklorornetan Jahe ......
a. Fraksinasi ekstrak diklorometanjahe .................................

b . Aktivitas antimikroba fraksi 1-4 dari ekstrak diklorometan jahe

F . DAFTAR PUSTAKA.....................................................
IV . PENGARUH EKSTRAK DIKLOROMETAN DAN SARI JAKE
TERHADAP E-~~DROFOBISIT
AS BAKTERI E. coli 0157.H7.S. tyyhi
D-AN 1: cholerue 01 .............................................................

C METODA PENELITIAN ....................................................
1 . Tempat dan Waktu Penelitian. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
2 . Bahan Penelltian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 . Uji Hidrofobisitas Bakteri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

D . HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

F DAFTAR PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C . METODA PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. T e m p t dan Waktu Penelitian ..........................................
..
2 . Bahan Penelltian ..........................................................
3 . Ekstrak Diklorometan Jahe..............................................
4 . Toksin Kolera Subunit B terkonjugasi-FITC .........................

5 . Kultur Sel Hibridoma dan Caw-2......................................
6 . Penambahan Ekstrak Jahe pada Kultur Sel ............................
7 . Aplikasi flow cyfometryuntuk Menentukan Viabilitas Sel . . . . . . . . . .
8 . Analisis Ikatan Toksin B-FITC pada Reseptor denganpow
cyromefry...................................................................
a. Penjenuhan dan ikatan spesifik toksin B-FITC pada sel
hibridoma dan Caco-2.................................................

b. Analisis penghambatan ekstrak diklorornetanjahe terhadap
pengikatan toksin B-FITC pada sel hibridoma dan Caco-2 ......
D. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..........................
I . Pensaruh Ekstrak Diklorometam Jahe terhadap Pertumbuhan Sel
Hibridorna dan Caco.2 ...................................................
2. Reseptor Kolera Toksin B-FFTC pada Hibridoma dan Caco-2 .....
3 . Reseptor Spesifik Toksin B-FFTC pada Hibridoma dan Caco-2 ...
4 . Pengaruh Ekstrak Diklorometan Jahe terhadap Pengikatan Toksin
B-FFTCpada Sel Hibridoma dan Cam-2 ..............................

VII . PEMBAHASAN LMUM ...............................................

VIII . KESIMPULAN DAN SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

B . SARAN.....................................................................

DAFTAR SINGKATAN

ADP
ATCC
AMP
ATP
BATH
BCC

BM
BHA
BSA
CHO
cfu
CT
CAMP
cGMP

DMSO
DNA

GDE

GM 1
Gas

EDTA
EPS
FLS
FITC
malton
KCKT
KK
KLT
LFLS
L9OLS
LT
LPS
Mdalton
MBC
MIC

MIF
NA
NAD

m,
OD

: Adenosine diphosphate (adenosin difosfat)

: American Type Culture Collection
: Adenosine

rnonophosphate (adenosin monofosfat)

: Adenosine triphosphate (adenosl trifosfat)
: Bacterial Adesion To Hydrocarbon
: Balitvet Culture CoIlection
: Berat Molekul
: Butylated hydroxyanisole

Serum Alburnine
: Chinese Hamster Ovary
: colony forming unit
: Cholera Toxin (toksin koIera)
: cyclic adenosil monophosfhate (denosin monofosfa siklik)
: cyclic guanosine monophosphate Cguonosin
monofosfat sikiik)
: Dimethylsulfoxide
: Deoxyibonucleic acid (Asam deoksiribonukleat)
: Ginger Dichloromethane Extract
: Monosialosil gangiiosida
: Guainylnucleotide a subunit stimulating factor
: Ethylenc diarnine tetra acetate ( etilen diamin tetra asetat)
: Eksopolisakarida
: Forward Light Scatter
: Fluorecensce isothiocyanate
: kilo Dalton
: Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
.
: Kromatografi Kolom
: kornatografi Lapis Tipis
: Lovg Forward Light Scatter
: Log 90" Light Scatter
: Labile Toxin (toksin labil terhadap panas)
: Lipopolisakarida
: Mega Dalton
: Minimum Bactericidal Concentration
: Minimum Inhibitory Concentration
: Mean of fluorescence Intensity
: Nutrient Agar (nutrien agar)
: Nicotinamide adenin dinucleotide
: Nutrient Broth (nutrien broth)
: Optical Density
: Bovine

PBS
Rl LT
RNA
RPM 1
Rr
SDS-PAGE
Toksin-B
Toksin-A

ST
VT
90LS

: Phosphate Buffer Saline (bufer salin fosfat)
: Rabbit Ileal Loop Test

Ribonucleic acid (asam ribonukleat)
: Roosevelt Park Medical Institute
Retardation factor
: Sodium dodesilsulfat poliakrilamid gel elektroforesis
: Toksin subunit B
: Toksin subunit A
: Stable Toxin (toksin tahan terhadap panas)
: Vero Toksin
: 90" Light Scatter

DAFTAR TABEL

Tabel
1 . Komposisi hmia dari 100 g jahe.. .. . . . .. . . ..... . . . ........... . ..... . . . . . . . . .

2 . Mutu jahe dari berbagai daerah di Indonesia............ . . . .

..

. .. . . .

3 . Sifat fi siko kimia minyak atsiri jahe.. . ... . . . ... . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. .
4. Kon~posisi komponen minyak atsiri dari rimpang jahe dan oleoresin...

5 . Jumlah toksin kolera yang terikat pada sel dari berbagai had
pengamatan, data merupakan ekspresi inkubasi 1 pg sel dengan 1 ng
toksin
. .. . . . . ..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ... . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ..
. . . .. . . .

. . . ..

. ..

.. .

.

6 . Rendemen oleoresin dan total fenol dari hasil ekstraksi bertahap
berturut-tvrut dengan heksan, diklorometan dan etanol .. . . .. . ... . . . . . . . . .
7. Radius areal pengharnbatan (mm)dari 30 pl ekstrak jahe (konsentrasi

90 mg ekstraklml) . . .. . ... . . . . . . ... .... . . ... . . . ... ... . . . . . . . . .... . . . . . . ... .....
.

8. Pertumbuhan bakteri E. coli 0157:H7,
S. Whi dan

b: ckolerae 01.
pada media NB yang mengandung ekstrak diklorometan ... . . . . . . . . . .

9. Penghambatan F: cholerae 01 &lam media NE3, ditambah 0,5
persen NaCI, inkubasi pada suhu 37"C, 24 jam.. . . . . . . . ... .... . . . ... .. ..
10. Nilai Rf fraksi ekstrak diklorometan ........ . . . . . .... ..... . . . . . ......... . ...

I I . Radius areal pengharnbatan (mrn) dari 30pl ekstrak dan fiaksi ekstrak
diklorometan jahe terhadap I: cholerae 0 1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
12. Kriteria hidrofobisitas bakteri...... . . . . . . . . . . ..... ... . . . . . . ...... . . . . . .

1 3 . Pengaruh ekstrak diklorometan dan sari jahe terhadap hidrofobisitas

bakteri pada penambahan 0,9 ml n-oktana.. . . . . . . . . ....

.. . .

. . . ... . . . . . . . . . .

14. Aktivitas hemolisin .'T cholerae 01, E. coIi 0157:H7,
S. typhi dan S.
lrlrrezt.c pada media asar darah. . .. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . .. . . . . . . . . .

1 5 . Pengaruh ekstrak diklorometan jahe terhadap aktivitas 5 uglml
ekstrak hernolisin I : cho/erm 01 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16. Total ikatan, ikatan non spesifik dan spesifik toksin B-FITC pada 10"
sel/ml hibridoma , pada konsentrasi 40 uglml toksin B-tanpa-FITC

dengan berbasai konsentrasi toksin B-FITC. ..............................
17. Total ikataq ikatan non spesifik dan spesifik toksin B-FITC pada
lo5 seVd Caco-2, pada konsentrasi 40 ugml toksin B-tanpa-FITC
dengan berbagai konsentrasi toksin B-FITC. .............................

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar
1. Rumus bangun zingiberen (Guenther, 1952).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Reaksi dehidrasi dan degradasi ginger01 menjadi zingeron dan
shogaol (Pursqlove ~ lI98, I ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Struktur gangliosida GMt teidiri dari (1) galaktosa, (2) Nasetiigaktosarnin, ( 3 ) glukosa, (4) asam asetilmuraminik- (5)
seramida (N-asil spingosin) (Gill, 1978). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Kemungkinan model mekanisme ikatan dan translokasi toksin kolera
pada membran sel eukariot ; menggambarkan toksin subunit B
berikatan dengan GMI dari mernbran sel eukariot dm memfasilitasi
reaksi enzimatik yanz mengakibatkan toksirl subunit A dzpat
mencapai bagian hidrofobik membran (Cau dan Seite,
1999).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 . hmp-

jahe gajah (Zitlg'berofficittale Roscoe).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Skema prom ekstraksi jahe...............................................
7. Penshambatan (mrn) dari 30 yl
ekstrak diklorometan jahe
(konsentrasi 9i, mg ekstrawml) terhadap S. fyphi, V. cholerae 01

danE. coli 0157:H7 .........................................................
8. Subkultur I: cholerae 0
1 pada media NA, setelah diinkubasi pada
media NB yang masing-masing media mengandung sari jahe setara
dengan 11)0,(2)6, (3)9dan(4) 12 mgbubukfml ....................
9. Fraksinasi ekstrak diklorometan jahe pada silica G60 F 245 dengan
larutan pengembang heksan :dietil eter (3:7 ) . Hasil menunjukkan
F](Rf: 0.1 5), F2 (Rf: 0,19), F3 (Rc 0,30) dan F4 (Rf0.42) FS (Rf:
0.50), F g (& 0,611, F,(Rr: 0,75) clan Fs(Rr: 0,89). . . . . . . . . . . . . . . . . .

pada silica Ga F245 dengan
larutan pengembang heksan :dieti1 eter (3:7).
Pada proses
pengembansan lebih lanjut Hasil menunjukkan FI(Rr: 0,15), Fz (Rf
0.19). F3 ~ R F0,301
:
dan F4 (Rc0.42) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....

10. Fraksinasi ekstrak diklorometan jahe

12

1 1 . Penghambatan E< cholerae 01 dari anak panah berserak searah
jarum jam adalah ekstrak diklorometan jahe (30 pl dari 90 rng
ekstraklml), kontrol pelarut dan F,, FZ, F3, F4 (30 p1 dari 15 mg

fiaksilml). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12. Pengaruh sari jahe dan ekstrak diklorometan terhadap hidrofobisitas
E. .coli 0 1 57:H7 pada hidrokarbon n-oktana.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13. Pengaruh sari jahe dan ekstrak diklorometan terhadap hidrofobisitas
S. 9phi pada hidrokarbon n-oktana.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I4 Pengaruh sari jahe dan ekstrak diklorometan terhdap hidrofobisitas
sel I,: cholerae 01 pada hidrokarbon n-oktana... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

1 5 . Aktivitas hemolisis S. rypki , E. coli 01 5 7: H7 S. atlretis dan k:
cholrrae 0 l pada agar darah (kontrol), areal bening menunjukkan
..

adanya hemol~s~s
..........................................................
16. Aktivitas hemolisis t - cholerae 01, E coli 0157:H7, S iyphi dan
S. atlretcs pada agar darah dengan penggunaan 10 mg/ml sari jahe
sebagai pelarut media agar darah dan ekstrak dikJoromztan
konsentrasi 8, 15, 20 dan 20 p g / d agar darah berturut-tumt pada C.:
cholerae 01, E. coli 01 S7:H7 dan S. yphi dan S. atrretis ...............
17. Profil BM protein pada SDS-PAGE: protein supernatan kultur b:
cholerae 01 (2,3,4, 5 dan 7)dan standar B M protein (1 dan 6 ) ......
18. Aktivitas 2:5 dan 5 pgml ekstrak hemolisin k-: cholerae 01

terhadap sel eritrosit pada berbagai lama inkubasi

............

19. Sitogram flow cytomev, Log intensitas sinar difrhksi (LFLS)
meningkat menunjukkan populasi sel hidup (H)dan log intensitas

sinar refraksi (90LS) meningkat dengan LFLS menurun
menunjukkan populasi sel mati (G); populasi (a) sel hibridoma dan
(b) sel Caco-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20. Histogram fluoresens dari toksin B-FITC; (a) populasi sel tanpa
toksin B-FITC tidak berfluoresens, (b) populasi sel berfluoresens

dengan toxin B-FITC yang terikat pada reseptor, pada penambahan
40 pglml toksin-FITC pada hibridorna 1 o6 seVml... . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 1. Pertumbuhan 10' seYml Caw-2 pada media RPMI 1640, yang
mengandung 12,5,25 dan 5OCtglml ekstrak diklorometan jahe. ....

124

22. Pertumbuhan lo5 sel/rnl hibridorna pada media RPMI 1640,
yang mengandung 12,5, 25 dm 50pglml ekstrak diklorornetan
jahe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

125

23. Kurva penjenuhan reseptor oleh toksin B-FITC pada hibridoma
(a) dan Cam-2 (b). .......................................................

127

24. Pengaruh ekstrak diklorometan jahe 25 dan 50 pglml terhadap
ikatan toksin-FITC pada 1o5 seYml hibridorna; (a) intensitas
fluoresensi dan (b) persen penghambatan intensitas fluoresens.....

129

2 5 . Pengaruh ekstrak diklorometan jahe 25 dan 50 &ml terhadap
ikatan toksin-FITC pada I o5 seYml Caco-2; (a) intensitas
fluoresens dan (b) persen penghambtan intensitas fluoresens......

I30

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran
I

Halaman

Rendemen oleoresin dan total fenol hasil ekstraksi bertahap secara
berurutan dengan pelarut heksan, diklorometan dan etanol... .. ...... . .

142

2 . Radius areal penghambatan (mm)dari 30p1(90 mg ekstrakdrnl)
ekstrak jahe pada uji difusi agar.... .. . .. . .. . ........... ......... .. ...... . ..

143

3. Hidrofobisitas E. coli 0157:H7pada n-oktana... ........ . . . . ..... .. . . ..

144

Hidrofobisitas S vphi pada n-oktana.. .. .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . ... . . . . . . . ..

145

5 . Hidrofobisitas K choferae01 pada n-oktana.. .... ............ . .. . . . . . .

146

4.

6 . Pengaruh 1Omglml sari jahe terhadap hidrofobisitas E. coli

01 57:H7pada n-oktana......... . . .... .. .... .. . .. . . .. ....... .. . . . . ....... . ...

147

7. Pengaruh 1Omglml sari jahe segar terhadap hidrofobisitas S. gphi

pada hidrokarbon n-ohm... . ................. . .. . . . .. . . .. . ........ . .

.

148

8. Pengaruh IOmglml sari jahe segar terhadap hidrofobisitas K
cholerae 01 pada hidrokarbon n-oktana. . . . .. . ................ . ....... . .

149

9. Pensaruh 15 m g l d ekstrak diklorometan jahe terhadap
hidrofobisitas E. coli 0157:H7pada hidrokarbon n-oktana.. ...... . . ...

150

. ..

10. Pengaruh 20 rngd ekstrak diklorometanjahe terhadap
hidrofobisitas S. vphi pada hidrokarbon n-oktana... ... ....

Pengamh 8 mglrnl ekstrak diiorometan jahe terhadap hidrofobisitas
L .' choferae 0l pada hidrokarbon n-oktana. .. ... .. . . . . . . . . ...... . . . . . .. ..

152

12. Hasil analisis b r a t molekul protein supernatan kultur K cholerae
01 pada elektroforesis (SDS-PAGE) . . .... . . . . . . ... . .. ..... .. . . . . . .. .. . . ..

153

13. Aktivitas hemolisin 2,5pg proteidrnl pada berbagai suhu inkubasi

154

14. Aktivitas hemolisin 5 pg proteinlrnl pada berbagai suhu inkubasi

155

1I

.

ssi

15. Pengaruh ekstrak diklorometanjahe tefiadap aktivitas ekstrak
hemolisin 25.40%. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. .. . . . .. . . . . . . . . . . - .
,,, ,

156

1 6. Proliferasi sel hibridoma pada media RPMI 1640 mengandung 0,
1 2 , 5 , 2 5 dan 50 pdml ekstrak diklorometanjahe, jurnlah sel (x 10'

seU ~nl). . . . .

...... ...

. . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . ... . . . .. . . . . . . . . . . ,

157

17. Proliferasi sel hibridoma pada media RPMl 1640 mengandung 0,
12.5,25 dan 50 pg/rnI ekstrak diklorometanjahe, jurnlah sel (x lo4

seVml)

. .. .. . . .. . . . . .. . . . ... . . . . . . ... ... ... ... . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . ....

18. Saturasi toksin B-FITC pada hibridoma dan Caco-2.. . . . . ... . . . . ... . . ..

157

158

19. Pengharnbat an ekstrak diklorometan jahe terhadap pengikatan

toksin B-FITC pada sel hibridoma... . . . . . . . .. .. . . . .... .. ... . .. .. . . . ..

.. . ..

158

20. Penghambatan ekstrak diklorometan jahe terhadap pengikatan
toksin B-FITC pada sel Caco-2 ............ . . . ........... . .. . .. ... . . ... . . . . .

158

2 1. Potensi relatif total fenol hasil ekstraksi bertahap terhadap total fenol
..
dalam sari jahe. . . . . . . . . ... . . . . . ................ . . ... . ............. .. ..... . . . ..

159

ssii

dalam sistem kekebalan, yaitu memberikan respon kekebalan inang terhadap mikroba
patogen yang

masuk kedalam tubuh. Hal itu disebabkan ekstrak jahe dapat memacu

proliferasi limfosit dm menekan limfosit yang mati (Zakaria et a!., 1996),

rneningkatkan aktivitas

fagositosis

makrofag

(Zakaria

meningkatkan aktivitas sel NK dan proliferasi sel T secara

m

dan

Rajab,

1999),

vitro (Tejasari, 2000).

Menurut Nurrahrnan et a/. (19991, mengkonsumsi sari jahe setiap hari dapat

rneningkatkan aktivitas se1 T dan daya tahan limfosit terhadap stres oksidatif.
Manfaat jahe yang lain adalah sebagai pernberi citarasa

dalam minuman

tradisional, kembang gula dan sebagai bumbu dalam rnakanan (Fardiaz el al., 1992;
Koswara, 1995). Rasa jahe pang pedas disebabkan oleh komponen bioaktif oleoresin,

sedangkan citarasa jahe disebabkan oleh kandungan minyak atsiri .

Komponen

bioa ktif tersebut diketahui dapat berfungsi sebagai bahan pengawet yang tidak

toksik, dan dapat menghambat pertumbuhan atau mernbunuh mikroba namun
tergantung dari dosisnya Wshra dm Dhirendra, 1990; Nychas, 1995; Neinaber el al.,

1997 dan Hiserodt et a/.,
1998).
Pemanfaatan jahe lebih lanjut perlu dilakukan ekstrak'si terhadap rimpang jahe.

Karena keragaman komponen yang terkandung dalam bahan segar yang dipengaruhi

oleh genetik dan lingkungan tempat tumbuh tanaman.
komponen selama penyimpanan dalam bentuk segar
tertentu terhadap senyawa

jahe dapat

Perubahan-perubahan

serta memenuhi konsentrasi

yang diinginkan (Houghton dan Raman, 1998). Ekstrak

bekej a sebagai antimikroba secara optimal pada pH 4,O-9,2, dan

kestabilan ekstrak tetap tingsi selama penyimpanan 360

hari (Meena dan Sethi,

1 994).

Peranan makanan dan rninuman fungsional yarg mengandung jahe telah

diketahui sebagaimana diuraikan diatas, namun mekanisme ekstrak jahe terhadap
penghambatan virulensi bakteri enteropatogen belum banyak diketahui. Oleh karena
itu perlu dilakukan penelitian

untuk menambah perbendaharaan kasiat jahe dan

meningkatkan peranannya.
Peranan ekstrak jahe dalam rninuman fungsional
( Wijayakusuma, 1997)

dan obat tradisional

dapat meningkatkan ketahanan tubuh dan mengobati diare.

Kasus kejadian diare di cegara ber!;err,batlg menunjukkan 70 persen dari penyakit

diare disebabkan oleh konsumsi makanan yang tercemar bakteri. Dari kasus diare
tersebut resiko kernatian yang disebabkan

oleh Vibrio cholerae mencapai 0,001-0,O10

persen per bulan (Calderwood, 2000).Infeksi oleh SaIrno~zellajuga perlu diwaspadai

karena

kebiasaan masyarakat mengkonsumsi telur mentah dan lingkungan yang

kurang bersi h. Salmo~~ella
dapat membentuk biofilm yang tahan terhadap sanitaiser,
sehingga berpotensi menjadi sumber kontaminasi (Hariyadi; 1999). Kasus keracunan
karena Escherichja coli 01 5 7:H7, yang disebabkan konsumsi daging gling yang
dimasak setengah rnatang di negara maju. Dengan masuknya makanan ala barat

seperti hamburger yang dijual oleh pedagang keliling dari pagi hingga sore kemudian
disajikan dengan pemasakan yang tidak

sempurna, maka perlu diwaspadai

kemungkinan keracunan bakteri ini (Fardiaz, 2000). Walaupun skrining E. coli 01 57:

H7 pada isolat E. coli lokal dengan menggunakan uji aglutinasi rnemberikan uji

negatif (Hariyadi, 1999), narnun E. coli 0 1 5 7 : H7 telah ditemukan pada limbah
rumah potong ayam (Lusiastuti, 1995) dan daging sapi yang di impor dari India di
Malasia (Radu I./ a/., 1998).

Bakteri yang berperan menimbulkan
cholercw. S. yphi dan

penyaht diare diantaranya adalah 1.:

E. culi 0157: H7. Vtrulensi bakteri tersebut berhubungan

densan plasmid, struktur bakteri (kapsul dan fimbrie), produk yang dihasilkan oleh
L

bakteri (toksin dan hemolisin) dan lingkungan (suhu, pH dan antimikroba) (Volk dan
Wheeler. 1988)

Salah satu hngsi komponen permukaan sel bakteri seperti dinding sel, kapsul
dan lendir adalah untuk meinpertahadan diri d a i perubahan lii~gkungandan adanya
senyawa antimikraba. Komponen sel bakteri tersebut juga menentukan hidrofobisitas

sel (Jones et a].,199 1). Perubahan hidrofobisitas pada sel menunjukkan adanya
perubahan komponen permukaan

hidrofob isitas ini

sel, sehingga memungkinkan

perubahan

dapat digunakan sebagai salah satu mekanisme

penghambatan

bakteri terhadap ekstrak jahe. Selain itu komponen dinding sel bakteri mempunyai

fungsi mengkoordinasi produksi protein ekstraseluler t h a s u k toksin maupun
hemolisin (Lachica (1 990). Diduga perubahan hidrofobisitas sel bakteri tersebut
akan mempenganr hi produksi dan aktivitas hemolisin.

Endotoksin merupakan faktor virulensi

yang bertanggung jawab terhadap

tejadinya diare. Secara umum endotoksin mempunyai prinsip struktur molekul sama

yaitu terdiri dari subunit A (toksin aktio dan subunit B (pengikat pada reseptor).
Mekanisme toksisitas toksin pada sel target meliputi pengikatan subunit B pada

reseptor, kernudian diikuti aktivasi subunit 4 yang masuk kedalam sel dan
mengaktifkan aderlilat siklase (Holrngren, 1978). Reaksi biologis diantara toksin yang

dihasilkan oleh

j:

choleroe 01, S. lyphi dan E coli 0157:H7 pada sel target

mempunyai perbedaan, namun mempunyai persamaan pada tahap awal reaksi toksin
pada sel tarset yaitu pengikatan subunit

pengikatan toksin subunit B pada sel

B pa& reseptor. Oleh karena itu model

Cam-2 dan Hibridoma dapat digunakan untuk

menganalisis salah satu penghambatan virulensi bakteri.

B, TUJUAN PENELITIAN
Tujuan utama penelitian adalah untu k mernpelajari

penghambatan virulensi

bakteri pato9en oleh ekstrak jahe. Secara iinci tujuan tersebut diurai dan ditunjang

oleh beberapa topik peneiitian antara lain:
1. Mengetahui penghambatan bakteri E. coli 0157:H7,S. @phi dan K cholerae 0 1

oleh ekstrak jahe.

Sscara rinci untuk mengetahui pengaruh polaritas ekstrak

terhadap aktivitas antimikroba pada E. coli 01 5 7 3 7 , S. tyyhi dan k: cholerae 01.

menentukan nilai MIC (Mininturn itlhibitory concentratiotr) dan MBC (Mitrinriint
buctericidul cotlcetltratiott) ekstrak diklorometan jahe.

Menentukan aktivitas

antimikroba fraksi-fraksi ekstrak diklorometan jahe yang dilakukan secara
krornatografi iapis tipis (KLT) terhadap I : cholerae 0 I .
2. Mengetahui pengaruh ekstrak diklorometan dan sari jahe terhadap perubahan

hidrofobisiras bakteri E coli 015 7:H7, S.yphi dan C.: cholerup O I .

3. Mengetahui penghambatan ekstrak diklorometan dan sari jahe terhadap aktivitas

hemolisin pada E. cct~li0157:H7, S.tjphi dan i'. cholerau 01.
4. Mengetahui penghambatan ekstrak diklorometan jahe terhadap pengikatan toksin

kolera ( L: cholerae 0 1 ) terhadap reseptor pada sel Cam2 dan hibridoma sebagai
model sel inang.
C. MANFAAT PENELTTIAN

Hasil penelitian diharap kan &pat meningkatkan pengetahuan tentang ekstrak
jahe dan mendukung secara ilmiah peranan ekstrak jahe sebagai produk pangan yang

dapat mengobati diare, penghambatan terhadap virulensi bakteri enteropatogen dan
meningkatkan kesehatan.

Disamping itu adanya ekstrak jahe dalam bahan pangan

yang dapat menghambat pertumbuhan dan virulensi bakteri patogen,

dapat

meningkatkan keamanan bahan pangan tersebut.

Anonim. 2000 Statistik Perkebunan Jahe Indonesia tahun 199.8-2000.Departemen
Kehutanan Dan Perkebunan. Di jen Perkebunan. Jakarta

Caldenvood, E.T. 2000. Cholera vaccines. I . Clin. Infect. Dis. 31 (2): 561-565
Fardiaz, D.,S. Fardiaz dan C.H. Wijaya. 1992. Antioxidant and antimicrobial activity
of food flavorings. Proceedings of Symposium on Flavour Technology and
Its Application in the Food Industry. November 26, 1992. Jakarta.

Fardiaz, S . 2000. Riset Mikrobiologi Pangan untuk Peningkatan Keamanan Pangan di
Indonesia. Y ayasan Srikandi. Bogor.
Hariyadi, R.D., B.S.L. Jenie dan L. Nuraida. 1999. Pembentukan biofilm oleh
Snlttlot~elln dan ketahanannya terhadap sainitaiserldesinfektan. Prosiding
Seminar Nasional Teknologi Pangan 3 49-362.

Hariyadi. R.D. dan Nurairlyasti . 1 999. Skrining I.;.scherichia uoli 0 15 7:H7 pada isolat
I:. ooli lokal dengan menggunakan uji aglut inasi. Prosiding Seminar
Nasional Teknologi Pangan 364-376.
Hiserodt,

R.D..S.G. Franzblau and

R.T. Rosen. 1998. Isolation of 6-, 8- and 10-

sinzero1 from ginger rhizome by HPLC and preliminary evaluation of
i n5ibit ion of Mycnhaclel-ilim irvirtm and Myuob~rcr/t.rium~~ihercti/o.sis.
J.
A y i c Food Chem. 46. 2504-2508.

L

Holrn~ren,J . 1978. Cholera toxin and cell membrane. In Jeljaszewics, 3. and T.
Wadst rom. Eds. Bacterial Toxins and Cell Membranes. Academic Press.
New York.
Houghton. P.J. and A. Raman. 1998. Laboratory Handbook For The Fractionation of
hlatural Edracts. Chaprnal and Hall. Tokyo.

Jones. D.S., S.P. Gorman, D.F. McCafferty and A.D. Woolfson. 199 1. The effects of
three non-antibiotic, antimicrobial age1tts on the surface hydrophobicity of
certain micro-organism evaluated by different methods. J. Appl. Bacterial.
71: 218-227.

Kimura M., L. Kimura, B. Luo and S. Kobayashi. 1991. Antiidammatory effect of
Japanese-Seno medicine Keishi-Kajutsubu-to and its component drugs on
adjuvant air pouch granuloma of mice. J. Phytotherapy-Res. 5 (5): 195-200.
Koswara S. 1995. Jahe dan Hasil Olahan. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.
Lachica, R.V. 1990. Significance of hydrophobicity in the adhesiveness of pathogenic
Gram negative bacteria. In Doyle R.J. and M. Rosenberg. Eds. Microbial
Cell Surface Hydrophobicity.
American Society for Microbiology.
Washington. D.C.
Lusiastuti, A M. 1995. Pengaruh Uorin terhadap profil resistensi antibiotika bakteri
fecal coliform dan Eschericha coli 0157:H7dari limbah cair rumah potong
ayam. Media Kedokteran Hewan vol2. (1): 30-3 6 .
Meena, M.R, and V. Seth. 1994. Antimicrobial activity of essential oils from spices.
J . Food Sci. and Technol. Mysore. 3 1 (1): 68-70.
Mishra. D and M. Dhirendra. 1990. Seed protectant property of essential oil of
Zittgiher. qfficittnle Roscoe. I . Indian Perfumer. 34 (4 j. 266-268.

Neinaber, N.L.P., W.P. Rahayu dm N. A n d a d a n . 1997. Sifat antioksidan dan
antimikroba rempah-rempah dan bumbu tradisional Makalah Seminar
Khasiat dan Keamanan Rempah, Bumbu dan Jamu Tradisional. PKMT, PAU
Pangan dan Gizi dan LPM. IPB. Bogor.
Nurrahman, F.R. Zakaria, D. Sajuthi dan Sanjaya. 1999. Pengaruh konsumsi sari jahe
terhadap perlindungan limfosit dari stres oksidatif pada mahasiswa pondok
pesantren Ulil A1 Baab. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pangan. 707716.
Nychas, G.J.E. 1995. Natural antimicrobials from plants. In Gould, G.W. New
Methods of Food Preservation. C haprnan and Hall. London.
Radu. S . , S.A. Mutalib, G. Rusul., 2. Ahrnad, T. Morigah, N. Asai., Y.B.Kim, I.
Okuda and M . Nishbuch. 1998. Detection of ficherichia cofi 0157:H7in
the beef marketed in Malaysia. J. Appl. Envi. Microbiol. 64 (3): 1 153- 1 156.

Sohni,Y .R.,Padmaja-Kaimal, R.M. Bhtt and P. Kaimal. 1995. Prophylactic therapy
of Salmorrella typhr septicemia in mice with a traditionally prescribed crude
drug formulation. J. Ethnopharmacol. 45 (2): 14 1- 1 47.
Tejasari . 2000. Efek Proteksi Komponen Oleoresin Rimpang Jal~e(Zir~giberoffici~tu/e
Roscoe) Terhadap Limfosit Secara Itt Vitro. Disertasi. IPB. Bogor.
Volk, W.A. and M.F. Wheeler. 1988. Mjkrobiologi Dasar. Edisi Kelima. Adisoemarto
S. Ed. Erlangga. Jakarta.

Wahid P., M. Januwati, Hadad dan R. Roesman. 199 1. Laporan: Studi Lapang untuk
Pengembangan Tanaman Jahe di Kabupaten Kuningan Propinsi Jawa Barat.
Balai Perkebunan Tanaman Rempah-rempah dan Obat. Bogor.
Watanabe, K., N. Tarnaru, H. Takihara and
Saibuku-to (Chinese-Japanese herbal
arachidonic acid metabolites from
endothelial ceH. J. EntnopharmacoI. 43

M. Yosida. 1994. Syosaiko-to and
medicine) suppress the release of
cultured porcine pulmonary artery
(3): 19 1- 196.

W ijayakusuma, H. 1997. Khas'iat Rempah-rempah dan Bumbu Dalam
MakanadMinuman. Makalah Seminar Khasiat dan Keamanan Rempah,
Bumbu dan Jamu Tradisional. PKMT, PAU Pangan dan Gizi dan LPM. IPB.
Bogor.

Zakaria, F.R, L. Darsana and. H. Wijaya 1996. immunity enhancement and cell
protection activity of ginger buds and fresh ginger flesh on mouse spleen
lymphocytes. In Non-Nutritive Health Factors for Future Foods. Proceedings
IUFoST '96 Regional Symposium. Seoul Education and Culture Center.
Seoul, Korea.

Zakaria, F.R dan T.M. Rajab. 1999. Pengaruh ekstrak jahe (Ziilglher ufficrt~nle
Roscoe) terhadap produksi radi kal bebas makrofag mencit sebagai indikator
imunostimulan secara invitro. Prosiding Seminar Nasional Teknologi
Pangan. 707-7 1 6 .

I. TINJAUAN PUSTAKA

A. SENYAWA ANTMIKROBA DARI BAHAN TANAMAN

Suatu jenis tamanan, ada yang mengandung senyawa yang dapat bersifat sebagai
antimikroba. Senyawa tersebut diproduksi secara biologis oleh tanaman yang dapat

mengharnbat pertumbuhan dan aktivitas mikroba (Nychas, 1995). Senyawa ini dapat
bersifat bakterisidal (membunuh bakteri), bakteristatik (menghambat pertumbuhan

bakteri), fungisidal (membunuh kapang dan khamir)

dan hngistatik (menghambat

pert umbuhan kapang dan khamir) (Atlas, 1984). .
Senyawa antimikroba dapat diperoleh dari be