STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI PLASTIK KEMASAN TERGRAFTING 4-VINILPIRIDIN TERHADAP Escherichia coli dan Salmonella typhosa

ABSTRAK
STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI PLASTIK KEMASAN TERGRAFTING
4-VINILPIRIDIN TERHADAP Escherichia coli dan Salmonella typhosa
Oleh
Idra Herlina
Telah dilakukan studi aktivitas antibakteri plastik polipropilen, plastik komersial yang
umum digunakan untuk kemasan minuman, tergrafting 4-vinilpiridin terhadap bakteri
Escherichia coli (E.coli) dan Salmonella typhosa (S.typhosa) dalam media air baku,
susu hewani, dan susu nabati kemasan. Plastik polipropilen tersebut digrafting dengan
4-vinilpiridin kemudian dikuaternasi dengan bromobutana dan dikarakterisasi dengan
FT-IR untuk evaluasi fungsional gugus piridin yang tergrafting. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa plastik polipropilen tergrafting 4-vinilpiridin memiliki aktivitas
antibakteri terhadap E.coli dan S.typhosa. Sifat antibakteri semakin meningkat dengan
perlakuan kuaternasi yang dilakukan.
Kata Kunci: Polipropilen, Grafting, 4-vinilpiridin, Kuaternasi, Antibakteri, E.coli,
S.typhosa

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan


Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat ditarik beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
1. Polipropilen plastik kemasan dapat digrafting dengan 4-vinilpiridin
menggunakan sinar gamma sebagai inisiator.
2. Polipropilen yang telah tergrafting 4-vinilpiridin dapat dikuaternasi
dengan menggunakan bromobutana.
3. Polipropilen yang telah tergrafting 4-vinilpiridin memiliki daya hambat
terhadap bakteri E.coli dan S.typhosa yakni semakin besar persen grafting,
daya hambat cenderung semakin baik.
4. Kuaternasi dengan bromobutana pada polipropilen yang telah tergrafting
4-vinilpiridin mampu meningkatkan daya hambat bakteri.
5. Grafting 4-vinilpiridin dan kuaternasi dengan bromobutana pada
polipropilen lebih efektif menghambat bakteri E.coli dibandingkan dengan
S.typhosa.

5.2. Saran

78

Untuk pengembangan penelitian lebih lanjut, penulis memberikan saran sebagai

berikut:
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kemampuan
antibakteri dari PP-g-4VP dan PP-g-4VP-Q terhadap beberapa bakteri
gram positif dan gram negatif yang lainnya.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui sifat antibakteri
dari turunan piridin lainnya seperti 3-vinilpiridin dan 2-vinilpiridin.
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh
panjang rantai alkil pada kuaternasi PP-g-4VP, misalnya dengan
bromoheksana, bromoheptana, dan lainnya.
4. Pengaruh gugus tergrafting terhadap bakteri probiotik yang terdapat dalam
substrat.
5. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kemampuan
antibakteri dari PP-g-4VP dan PP-g-4VP-Q terhadap substrat lainnya,
misal jus buah.

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Di alam terdapat ribuan jenis bakteri dan setiap jenis mempunyai sifat-sifat

sendiri. Sebagian besar dari jenis bakteri tersebut tidak berbahaya bagi manusia,
bahkan ada yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia seperti bakteri
pencernaan Lactobacillus bulgaricus yang digunakan dalam pembuatan youghurt,
dan lain-lain (Alaerts dan Santika, 1984). Namun, terdapat juga bakteri yang
dapat menyebabkan penyakit pada manusia (bersifat patogen) seperti Escherichia
coli dan Salmonella typhosa (bakteri gram negatif) yang menyebabkan keracunan
pada bahan pangan melalui kontaminasi pada peralatan yang berhubungan
langsung dengan bahan pangan tersebut.

Salah satu peralatan yang penggunaanya sangat luas tetapi permukaanya rentan
terkontaminan bakteri adalah peralatan yang dibuat dari bahan polimer, seperti
bahan kemasan makanan dan minuman. Penggunaan bahan polimer sebagai
kemasan makanan dan minuman segar perlu mendapat perhatian karena makanan
dan minuman segar umumnya sangat rentan terhadap kontaminasi mikrobiologis,
sementara polimer yang digunakan sebagai kemasan tak memiliki sifat
antibakteri. Contoh paling jelas adalah kemasan yang terbuat dari polipropilen
(PP). Polimer ini dimanfaatkan secara luas karena diketahui memiliki sifat yang

2


mudah dibentuk, ringan, awet, lentur, dan murah (Peacock, 2000). Kelemahan
praktis polimer ini adalah tidak adanya sifat antibakteri dan kemampuannya
mengadsorpsi protein, sehingga permukaannya menjadi lingkungan yang baik
bagi pertumbuhan bakteri.

Luasnya penggunaan bahan polimer, termasuk polipropilen (PP), dan adanya
ancaman kontaminasi mikrobiologis dalam penggunaannya telah mendorong
berkembangnya upaya untuk merekayasa permukaan polimer agar mempunyai
sifat antibakteri. Salah satu perwujudan upaya tersebut adalah penempelan gugus
pengemban sifat antibakteri pada permukaan polimer. Untuk tujuan tersebut,
beberapa metode telah dikembangkan, antara lain blending (Paul and Bucknall,
2000), IPN (Interpenetrating Polymer Networking), dan grafting (Rohman, 2006).

Dari berbagai metode diatas, metode grafting merupakan metode yang paling luas
dimanfaatkan karena memiliki sejumlah keunggulan dibanding yang lain. Metode
grafting diketahui efisien dan efektif untuk memodifikasi dan membuat polimer
memiliki sifat yang diinginkan dalam pemanfaatannya (Kubota et al., 2000).
Kelebihan metode grafting ini adalah polimer dapat difungsionalisasi berdasarkan
sifat yang dimiliki monomer yang terikat secara kovalen ke polimer substrat tanpa
mempengaruhi struktur dasar polimer induk. Kunci utama untuk melakukan

polimerisasi grafting adalah dengan membentuk situs aktif berupa radikal bebas
atau ion terlebih dahulu pada polimer induk. Pembentukan situs aktif pada
polimer induk dapat dilakukan dengan dua cara, yakni metode kimia dan metode
fisika. Dengan metode kimia, pembentukan radikal terjadi akibat abstraksi atom
hidrogen oleh radikal inisiator seperti BPO (dibenzoilperoksida), AIBN
(azobisisobutironitril) (Irwan et al., 2002), atau bahan pengoksidasi seperti garam

3

cerium (Mi et al, 1998). Sedangkan pembentukan situs aktif dengan metode
fisika dapat dilakukan dengan berbagai cara, meliputi radiasi laser, elektron beam,
sinar UV, plasma dan radiasi energi tinggi seperti sinar- .

Luasnya pemanfaatan polipropilen (PP) sebagai kemasan makanan dan minuman
serta keunggulan metode grafting merupakan dasar upaya modifikasi permukaan
plastik kemasan dengan metode grafting. Pada penelitian ini, grafting dilakukan
dengan radiasi gamma sebagai tahap inisiasi. Grafting dengan menggunakan
radiasi gamma cenderung lebih cepat dan dapat bersaing langsung dengan
homopolimerisasi dari monomer-monomer. Hal ini disebabkan radiasi energi
tidak selektif, efisiensi grafting diperoleh hanya jika polimer substrat dapat

berinteraksi lebih cepat dengan radiasi gamma dibandingkan dengan monomer
(Dworjanyn et al., 1993). Selain itu, teknik ini juga memiliki keuntungan yaitu
minimnya kontaminan zat kimia pada polimer induk. Modifikasi polimer dengan
teknik ini dapat dilakukan pada polimer berbentuk film/membran, karena teknik
ini tidak terpengaruh oleh masalah reologi polimer yang mungkin timbul sebagai
akibat gugus yang digraftingkan pada sampel.

Selain polimer induk, faktor penentu unjuk kerja suatu polimer antibakteri adalah
jenis monomer yang dicangkokkan pada polimer tersebut. Dewasa ini, berbagai
senyawa yang diketahui memiliki aktivitas antibakteri telah dikenal, antara lain
kitosan (Annissa, 2007), glisidil metakrilat dan 4-vinilpiridin (Juan et al., 2000).
Pada penelitian ini, senyawa yang digunakan adalah 4-vinilpiridin dikarenakan
kemudahannya membentuk ikatan kovalen dengan polimer induk dibandingkan
senyawa yang lain (Apriati, 2010). 4-vinilpiridin merupakan senyawa
polikationik (polycationic antibacterial) yang telah dikembangkan dan

4

pemanfaatannya mampu menangani beragam bakteri patogen (Shevenko and
Engel, 1998; Lee et al., 1998; Cen et al., 2004). Atom nitrogen yang dimiliki

dapat di kuaternasi dengan cara yang sederhana menghasilkan kation
poliammonium yang bersifat sebagai antibakterial. Berdasarkan penelitian yang
telah dilakukan, 4-vinilpiridin memiliki kemampuan dalam menghambat
pertumbuhan mikroorganisme (Juan et al., 2000; Tiller et al., 2002; Cen et al.,
2004).

Pada penelitian sebelumnya (Apriati, 2010) telah dilakukan grafting 4-vinilpiridin
pada film polietilen (PE) dengan penekanan pada kajian faktor-faktor yang
mempengaruhi persen grafting antara lain dosis radiasi, konsentrasi monomer,
jenis pelarut, suhu, dan waktu. Pada penelitian tersebut, 4-vinilpiridin berhasil
digrafting pada permukaan film polietilen (PE) berdasarkan hasil karakterisasinya
dengan menggunakan FT-IR. Selain itu, uji aktivitas antibakteri dengan
menggunakan metode difusi agar, menunjukkan polipropilen tergrafting
4-vinilpiridin memiliki kemampuan daya hambat terhadap bakteri patogen.

Pada

penelitian ini, grafting akan dilakukan pada bahan polimer yaitu polipropilen (PP)
yang berbentuk kemasan minuman agar dapat langsung diaplikasikan dalam
pemanfaatannya sebagai antibakteri. Grafting dilakukan melalui pengontrolan

faktor-faktor yang mempengaruhi persen grafting seperti pada penelitian
sebelumnya. Selanjutnya, akan ditentukan pengaruh persen grafting dan
kuaternasi dari polipropilen tergrafting 4-vinilpiridin terhadap kemampuannya
sebagai antibakterial.

Untuk mengevaluasi kemampuan antibakterial dari polipropilen (PP) tergrafting
4-vinilpiridin dilakukan uji aktivitas antibakteri dengan metode Colony Forming

5

. Dengan metode ini, dapat diketahui apakah polipropilen (PP)
tergrafting 4-vinilpiridin mampu menghambat pertumbuhan atau bahkan
membunuh bakteri patogen yang ada dalam sampel minuman. Metode ini
dianggap lebih baik dibandingkan metode difusi agar yang telah dilakukan pada
penelitian sebelumnya (Apriati, 2010) yang hanya memberikan informasi
diameter daya hambat bakteri dan tanpa menggunakan substrat. Pada penelitian
ini, digunakan substrat bahan minuman, yakni air baku, susu hewani, dan susu
nabati.

Untuk mengevaluasi reaksi polimerisasi grafting 4-vinilpiridin pada polipropilen

(PP) dikarakterisasi dengan FTIR yang mampu menunjukkan perubahan gugus
yang terjadi pada permukaan polipropilen (PP).

1.2.

Tujuan Penelitian

6

1.

Mengetahui jumlah 4-vinilpiridin yang paling optimum tergrafting pada
polipropilen (PP) tanpa harus mengubah struktur polimer.

2.

Mempelajari aktivitas antibakteri polipropilen (PP) tergrafting
4-vinilpiridin terhadap bakteri Escherichia coli dan Salmonella typhosa.

3.


Mengetahui pengaruh kuaternasi 4-vinilpiridin yang tergrafting pada
polipropilen (PP) terhadap aktivitas antibakteri.

1.3.

Manfaat

Dari rangkaian percobaan yang dilakukan dalam penelitian ini diharapkan
diperoleh berbagai informasi ilmiah yang bermanfaat sebagai landasan bagi
pengembangan plastik kemasan antibakteri hingga skala yang lebih luas.

Dokumen yang terkait

Uji Aktivitas Antibakteri Air Rebusan Dan Ekstrak Etanol Cacing Tanah (Megascolex sp.)Terhadap Bakteri Salmonella typhosa, Escherichia coli, Shigella dysenteriae

15 101 75

Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Daun Ceplukan (Physalis minima L.) Terhadap Bakteri Shigella dysenteriae, Escherichia coli Dan Salmonella typhimurium

21 148 72

Analisis komponen kimia fraksi minyak atsiri daun sirih (piper batle Linn.) dan daun uji aktivitas antibakteri terhadap beberapa jenis bakteri gram negatif

1 5 33

Pengaruh Pemberian Madu Terhadap Bakteri Staphylococcus Aureus dan Bakteri Escherichia Coli

0 5 58

STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI PLASTIK KEMASAN POLIPROPILEN TERGRAFTING 4-VINILPIRIDIN TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus dan Bacillus subtilis

1 2 8

Program Studi Kedokteran dan Profesi Dokter. Identifikasi bakteri Escherichia coli dan Salmonella sp. pada siomay yang dijual di kantin SD Negeri di kelurahan Pisangan, Cirendeu, dan Cempaka Putih

3 45 88

AKTIVITAS ANTIBAKTERI KOMBINASI AMPISILIN DAN 10 TANAMAN OBAT TERHADAP Escherichia coli RESISTEN Aktivitas Antibakteri Kombinasi Ampisilin Dan 10 Tanaman Obat Terhadap Escherichia Coli Resisten Dan Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus.

0 1 14

Uji Aktivitas Antibakteri Senyawa Polieugenol Terhadap Staphylococcus aureus Dan Escherichia coli.

0 0 14

Aktivitas Antibakteri Hasil Hidrolisis Enzimatik Minyak Kelapa Murni Dan Minyak Inti Sawit Terhadap Staphylococcus aureus Dan Salmonella thypi Serta Escherichia coli

0 0 8

Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Cacing Tanah (Megascolex sp.) terhadap Bakteri Salmonella typhosa, Escherichia coli, Shigella dysenteriae

0 0 9