Efektivitas Ekstrak Jahe Merah (Zingiber officinale var. Rubrum) terhadap Bakteri Fusobacterium nucleatum secara In Vitro

LAMPIRAN 1

RENCANA ANGGARAN PENELITIAN

Biaya:

1. Pembelian jahe merah Rp. 50.000,-

2. Ekstraksi rimpang jahe merah di Lab. Farmasi USU Rp. 500.000,-

3. Uji bakteri di UNAIR Rp. 2.000.000,-

4. Identifikasi tanaman jahe merah di LIPI Rp. 100.000,- 5. Transportasi ke Surabaya untuk pengujian bakteri Rp. 4.000.000,-

6. Lain-lain Rp. 500.000,-

+

LAMPIRAN 2

LAMPIRAN 3

LAMPIRAN 4

JADWAL KEGIATAN PENYUSUNAN SKRIPSI

No. Kegiatan

Bulan

Juli Agustus September November Desember Januari Februari Maret April

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

1

Pencarian

Judul Skripsi X X X X X X X

2

Pembuatan

Proposal X X X X X X

3

Seminar

Proposal X

4

Perbaikan

Proposal X X

5

Pengajuan Surat Izin

Penelitian X

6 Penelitian X

7

Pembuatan Laporan

Penelitian X X X X X

8

Seminar Hasil dan Ujian

Akhir X

9

Perbaikan dan Penggandaan

DAFTAR PUSTAKA

1. Capelli DP, Mobely CC. Prevention in Clinical Oral Health Care. Missouri: Elsevier; 2008: 18.

2. Petersen PE, Ogawa H. Strengthening the Prevention of Periodontal Disease: The WHO Approach. J Periodontol 2005; 76:2187-93.

3. Roeslan MO. Regenerasi Jaringan Periodontal dengan Sel Punca. J Ilmiah dan Teknologi Kedokteran Gigi 2011; 8:36-41.

4. Situmorang N. Profil Penyakit Periodontal Penduduk di Dua Kecamatan Kota Medan tahun 2004 dibandingkan dengan Kesehatan Mulut tahun 2010 (WHO). Dentika Dental 2005; 9(2):71-7.

5. Byrne S, Dasper S, Darby I, Reynolds E. Enumeration of Fusobacteriumnucleatum from subgingival Plaque by Real-Time PCR. Australian Dental Journal 2007;52:S8.

6. Signat B, Rocques C, Poulet P, Duffaut D. Role of Fusobacteriumnucleatum in Periodontal Health and Disease. Curr Issues Mol Biol 2011; 13:25.

7. Kuramitsu H, He X, Lux R, Anderson M, Shi W. Interspecies Interactions within Oral Microbial Communities. Microbiol Mol Rev 2007; 71(4):653-70.

8. Han Y, Ikegami A, Rajanna C, Kawsar H, Zhou Y. Identification and characterization of a novel adhesin unique to oral fusobacteria. J Bacteriol 2005 187;15:5330-40.

9. Bayingana C, Muvunyi CM, Muhizi C, Ngoga E, Musemakweli A. Prevalence of Six Periodotal Pathogens in Rwandan Women’s Gingival Crevicular Fluid. Rwanda Medical Journal 2012; 69(1): 7.

10. Salgado AD, Maia JL, Pereira SL, de-Lemos TL, Mota OM. Antiplaque and Antigingivitis Effects of A Gel Containing PunicaGranatum Linn Extract: A Double-Blind Clinical Study in Humans. J Appl Oral Sci 2006; 14:162-6.

12. Fadillah H. Optimasi Sabun Cair Antibakteri Ekstrak Etanol Rimpang Jahe Merah (Zingiber officinale Rosc. Var Rubrum) Variasi Virgin Coconut Oil (VCO) dan Kalium Hidroksida (KOH) menggunakan Simplex Lattice Design. Jurnal Mahasiswa Farmasi Fakultas Kedokteran UNTAN. 2014; 1(1): 2.

13. Azizi A, et al. In Vitro Effect of Zingiber officinale Extract on Growth of

Streptococcus mutans and Streptococcus sanguinis. International Journal of

Dentistry 2015; 2015: 3.

14. Sari K, Nasir P. Uji Antimikroba Ekstrak Segar Jahe-Jahean (Zingiberaceae) terhadap Staphylococcus aureus, Eschericia colidan Candida albicans. J. Bio UA 2013; 2(1):2-24.

15. Karpathy S, Qin X, Gioia J, Jiang H, Liu Y, Petrosino J, et al. Genome Sequence of Fusobacterium nucleatum Subspecies Polymorphum - A Genetically Tractable Fusobacterium. PLos One 2007; 2(7): e659.

16. Castellarin M, RL W, Freeman J, Dreolini L, Krzywinski M, Strauss J, et al. Fusobacterium nucleatum infection is prevalent in human colorectal carcinoma. Genome Res 2012; 22(2): 299-306.

17. Rogers AH. Molecular Oral Microbiology. UK: Horizon Scientific Press, 2008: 33.

18. Wolter, GD. Interactions between Fusobacterium nucleatum and Primary Human Oral Cells. PhD thesis. Bergen: Universitetet i Bergen; 2012: 45.

19. Hendrickson EL, et al. Proteomics of Fusobacterium nucleatum Within a Model Developing Oral Microbial Community. Microbiology Open 2014; 3(5): 739. 20. Lee YM et al. IL-1 Plays an Important Role in the Bone Metabolism Under

Physiological Conditions. Int. Immunol2010; 22(10): 805-16.

21. Matsuura M. Structural modifications of bacterial lipopolysaccharide that facilitate Gram-negative bacteria evasion of host innate immunity. Front Immunol 2013; 4:109.

22. Martinez AB, dkk. Host Defence Mechanisms against Bacterial Aggression in Periodontal Disease: Basic Mechanism. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2009; 14(12): e681.

23. Uitto VJ, Baillie D, Wu Q, Gendron R, Grenier D, Putnins E, et al. Fusobacterium nucleatum Increases Collagenase 3 Production and Migration of Epithelial Cells. Infect Immun 2005; 73(2): 1171-9.

24. Singh P, Gupta ND, Bey A, Khan S. Salivary TNF-alpha: A Potential Marker of Periodontal Destruction. JISP 2014; 18(3): 308.

25. Guo L, He X, Shi W. Intercellular Communications in Multispecies Oral Microbial Communities. Frontiers in Microbiology 2014: 5(328); 112.

26. Kardinan A, Ruhnayat A. Budi Daya Tanaman Obat secara Organik. Yogyakarta: Agromedia Pustaka; 2008: 75-80.

27. Hariana A. Tumbuhan Obat dan Khasiatnya Jakarta: Penebar Swadaya Grup; 2013: 11,129.

28. Hapsoh, Hasanah Y, Julianti E. Budidaya dan Teknologi Pascapanen Jahe Medan: USU-Press; 2010: 1-5.

29. Gupta S, Sharma A. Medicinal Properties of Zingiber Officinale Roscoe. IOSR-JPBS 2014; 9(5): 124-9.

30. Ghosh A, Banerjee S, Mullick H, Banerjee J. Zingiber Officinale: A Natural Gold. Int J Pharm Biol Sci 2011; 2(1): 283-90.

31. Wohlmuth H. Phytochemistry and pharmacology of plants from the ginger family Zingiberaceae. PhD thesis. Southern Cross University; 2008: 25.

32. Offei-Oknye R, Patterson J, Walker L, Verghese M. Processing Effects on Phytochemical Content and Antioxidative Potential of Ginger Zingiber officinale. Food and Nutrition Sciences 2015; 6: 445-451.

33. Jolad S, Lantz R, Chen G, Bates R, Timmermann B. Commercially processed dry ginger (Zingiber officinale): composition and effects on LPS-stimulated PGE2 production. Phytochemistry 2005; 66(13): 1614-35.

34. Roufogalis B. Zingiber Officinale: A Future Outlook on Its Potential in Prevention and Treatment of Diabetes and Prediabetic States. New J Sci 2014; 2014: 2.

35. Li F, Wang Y, Parkin K, Nitteranon V, Liang J, Yang W, et al. Isolation of quinone reductase (QR) inducing agents from ginger rhizome and their in vitro anti-inflammatory activity. Food Res Int 2011; 44: 1597-603.

36. Coisin M, dkk. Chemical Composition and Antibacterial Activity of Essential Oils of Three Salvia Species, Widespread in Eastern Romania. Univ Al I Cuza 2012; 58(1): 56.

37. Sebiomo, Awofodu, Awosanya, Awotona, Ajayi. Comparative Studies of Antibacterial Effect of Some Antibiotics and Ginger (Zingiber officinale) on Two Pathogenic Bacteria. Microbiology and Antimicrobials 2011; 3(1):18-22.

38. Tripathi S, Bruch D, Kittur D. Ginger extract inhibits LPS induced macrophage activation and function. BMC Complement Altern Med 2008 Jan; 8(1): 2,6. 39. Habib S, Makpol S, Hamid N, Das S, Ngah W, Yusof Y. Ginger extract

(Zingiber officinale) has anti-cancer and anti-inflammatory effects on ethionine-induced hepatoma rats. Clinics 2008; 63(6): 807-13.

40. Samaranayake L. Essential microbiology for dentistry. 3rd ed. Philadelphia: Elsevier, 2005: 57-9, 255-74.

41. Notoadmodjo, S. Metodologi Penelitian. Jakarta: PT. Rineka Cipta; 2010: 53. 42. Lorian V. Antibiotics in Laboratory Medicine. USA: Williams & Wilkins; 2005:

371.

43. Fissy SON, Sari R, Pratiwi L. Efektivitas Gel Anti Jerawat Ekstrak Etanol Rimpang Jahe Merah (Zingiber officinale Rosc. Var Rubrum) terhadap

Propionibacterium acnes dan Staphylococcus epidermidis. Jurnal Ilmu

Kefarmasian Indonesia 2014; 12(2): 196.

Ekstraksi terhadap Karakteristik Concrete Minyak Atsiri Kulit Jeruk Mandarin (Citrus reticulata). Jurnal Teknologi Pertanian Ubud 2015: 5.

45. Betton Dickinson. Nutrient Agar.

https://www.bd.com/europe/regulatory/Assets/IFU/Difco_BBL/211665.pdf(19 Februari 2016)

46. Ingle JI,BaklandLK, Baumgartner JG.Endodontics.6thed. Ontario: BC Decker Inc, 2008: 264-76.

47. Kusumawardani IR, Kusdarwati R, Handijatno D. Daya Antibakteri Ekstrak Jahe Merah (Zingiber officinale Rosc.) dengan Konsentrasi yang Berbeda terhadap Pertumbuhan Aeromonas hydrophilia secara In vitro. Berkala Ilmiah Perikanan 2008; 3(1): 7

48. Ham BM, Maham A. Analytical Chemistry: A Chemist and Laboratory Technician’s Toolkit. Canada: John Wiley and Sons Inc; 2015: 242.

49. Akhtar N, Rehman MU, Khan HMS, Rasool F, Saeed T, Murtaza, G. Penetration Enhancing Effect of Polysorbate 20 and 80 on the In Vitro Percutaneous Absorption of L3 Ascorbic Acid. Tropical Journal of Pahrmaceutical Research 2011; 10 (3): 281-288.

50. Zainal Arifin. Aktivitas Antimikroba Ekstrak Etanol Jahe Merah (Zingiber officinale Roscoe var rubrum) terhadapStaphylococcus aureus, Escherichia coli danCandida albicans. Makalah Publikasi Univeritas Muhammadiyah Surakarta 2012: 11.

51. Atlas RM. The Handbook of Microbiological Media for the Examination of Food USA: CRC Press; 2006: 249.

52. McGraw-Hill T. Principles of Microbiology. India: Tata McGraw Hill Education Private Limited; 2009: 125.

53. Hertiani T, dkk. Effect of Indonesian Medicinal Plants Essential Oils on Streptococcus mutans Biofilm. Yogyakarta: Faculty of Pharmacy UGM. 2011. 54. Hobson PN, Stewart CS. The Rumen Microbial Ecosystem. New York: Springer

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Penelitian ini adalah penelitian kuasi eksperimental laboratorium dengan rancangan penelitian posttest only control group design dan dilaksanakan secara in vitro.41

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian 3.2.1 Tempat Penelitian :

1. Laboratorium Obat Tradisional Fakultas Farmasi USU 2. Laboratorium Biologi Oral Universitas Airlangga 3.2.2 Waktu Penelitian : Januari 2016-Februari 2016

3.3 Sampel dan Besar Sampel Penelitian 3.3.1 Sampel Penelitian

Koloni Fusobacterium nucleatum ATCC 25586 yang telah diisolasi dan dibiakkan dalam media Nutrient Agar (NA).

3.3.2 Besar Sampel Penelitian

Penentuan besar sampel dilakukan berdasarkan SOP (Standard Operational Procedure) di Laboratorium Biologi Oral Universitas Airlangga. Jumlah pengulangan yang dilakukan pada penelitian ini menggunakan rumus Federer yaitu:

Keterangan:

t = jumlah kelompok perlakuan dalam penelitian r = banyak replikasi (perlakuan ulang)

Pada penelitian ini dilakukan 5 perlakuan, yakni ekstrak Jahe Merah dengan konsentrasi 100%, 50%, 25%, 12,5%, dan 6,25%. Oleh karena itu, banyak replikasi pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

(t-1)(r-1) ≥ 15 (5-1)(r-1) ≥ 15 4 (r-1) ≥ 15 r-1 ≥ 3,75 r ≥ 4,75

Jumlah perlakuan ulang (r) yang digunakan dalam penelitian ini adalah 5 kali perulangan.

Penentuan nilai KHM dan KBM

− Kelompok I : ekstrak dengan konsentrasi 100% = 5 sampel − Kelompok II : ekstrak dengan konsentrasi 50% = 5 sampel − Kelompok III : ekstrak dengan konsentrasi 25% = 5 sampel − Kelompok IV : ekstrak dengan konsentrasi 12,5% = 5 sampel − Kelompok V : ekstrak dengan konsentrasi 6,25% = 5 sampel − Kelompok VI : kontrol positif 0,5 Mc Farland = 1 sampel − Kelompok VII : kontrol negatif (media Nutrient Agar)

= 1 sampel Jumlah sampel = 27 sampel

3.4 Variabel Penelitian 3.4.1 Variabel Bebas

− Ekstrak Jahe Merah dengan pelarut etanol konsentrasi 100%, 50%, 25%, 12,5%, dan 6,25%.

3.4.2 Variabel Tergantung

− Pertumbuhan bakteri Fusobacterium nucleatum pada media Nutrient Agar (NA) dengan pengukuran nilai KHM dan KBM

3.4.3 Variabel Terkendali

− Asal Jahe Merah (Kutacane, Aceh Tenggara) − Konsentrasi etanol yang digunakan (96%) − Cara ekstraksi

− Suspensi Fusobacterium nucleatum ATCC 25586 − Media pertumbuhan Nutrient Agar (NA)

− Suhu yang digunakan untuk menumbuhkan Fusobacterium nucleatum (37oC)

− Cara pengeringan − Waktu pengeringan

− Waktu pengamatan bakteri

− Lingkungan tempat Jahe Merah ditanam 3.4.4 Variabel Tak Terkendali

− Keseragaman kondisi Jahe Merah − Pola pemeliharaan Jahe Merah − Lama penyimpanan Jahe Merah

− Lama pengiriman dan suhu saat pengiriman Jahe Merah ke laboratorium − Lingkungan tempat Jahe Merah ditanam

3.5 Definisi Operasional

No. Variabel Definisi Operasional Cara Ukur Skala

Ukur Alat Ukur

1 Ekstrak Jahe Merah dengan konsentrasi 100% Ekstrak yang didapatkan setelah melakukan penguapan

dengan Vacuum

Rotary Evaporator Sesuai SOP

dari Laboratorium Biologi Oral UNAIR Nominal Timbangan analitik, Gelas Ukur, Pipet Tetes 2 Ekstrak Jahe Merah dengan konsentrasi 50% Ekstrak yang didapatkan dengan melarutkan 1 gram dari ekstrak Jahe Merah konsentrasi 100% ke dalam 1 ml

No. Variabel Definisi Operasional Cara Ukur Skala

Ukur Alat Ukur

3 Ekstrak Jahe Merah dengan konsentrasi 25% Ekstrak yang didapatkan dengan

melarutkan ½ dari ekstrak Jahe Merah konsentrasi 50% ke dalam 1 ml DMSO

Sesuai SOP dari Laboratorium Biologi Oral UNAIR Nominal Timbangan analitik, Gelas Ukur, Pipet Tetes 4 Ekstrak Jahe Merah dengan konsentrasi 12,5% Ekstrak yang didapatkan dengan

melarutkan ½ dari ekstrak Jahe Merah konsentrasi 25%% ke

dalam 1 ml DMSO

5 Ekstrak Jahe Merah dengan konsentrasi 6,25% Ekstrak yang didapatkan dengan

melarutkan ½ dari ekstrak Jahe Merah konsentrasi 12,5% ke

dalam 1 ml DMSO

6 KHM (Kadar Hambat Minimal) Konsentrasi minimal bahan coba yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri setelah diinkubasi

selama 24 jam

Dalam satuan CFU/ml (Colony Forming Unit/Suspensi) Rasio Visual 7 KBM (Kadar Bunuh Minimal) Konsentrasi minimal bahan coba yang dapat

membunuh bakteri setelah dilakukan uji dilusi selama 24 jam,

dengan cara menghitung jumlah koloni bakteri pada media padat dengan menggunakan metode

swab.

Visual

3.6Bahan dan Alat Penelitian 3.6.1 Bahan Penelitian

− Jahe Merah sebanyak 1500 gram (Kutacane, Aceh)

− Pelarut etanol 96% sebanyak 5 liter (Kimia Farma, Indonesia)

− Suspensi Fusobacterium nucleatum ATCC 25586 (UNAIR, Indonesia) − Media Nutrient Agar (UNAIR)

− NaCl 0,9% 1 liter (Kimia Farma, Indonesia) − DMSO 100 ml

3.6.2 Alat Penelitian − Lemari pengering − Kertas perkamen

− Aluminium foil 1 gulungan − Spreader

− Blender (Panasonic, Japan) − Perkolator

− Kapas (Bio Panca, Indonesia)

− Kertas saring (Whatman no.42, England)

− Vaccum Rotary Evaporator (Heidolph VV 2000, Germany) − Erlenmeyer (Pyrex, USA)

− Lemari penyimpan petri − Piring petri (Pyrex, Japan) − Inkubator CO2 (Sanyo, Japan) − Autoklaf (Tomy, Japan)

− Electronic Balance (Ohyo JP2 6000, Japan) − Vortex/whirli mixer (Iwaki model TM 100, Japan) − Pipet mikro dan tips(Gilson, France)

− Ose dan spiritus

3.7Proses Pengambilan dan Pengolahan Data 3.7.1 Proses Pembuatan EkstrakJahe Merah

Buah yang dipakai adalah buah yang segar. Bahan baku Jahe Merah sebanyak 1500 gram dibersihkan dari kotoran, dicuci bersih, ditimbang, dan dikupas kulitnya. Selanjutnya Jahe Merah dikeringkan di lemari pengering selama 5 hari.

Sampel yang telah kering kemudian diblender sampai menjadi serbuk simplisia. Kemudian dimasukkan ke dalam wadah dan dimaserasi selama 3 jam dengan pelarut etanol 96%. Diaduk sesekali dengan kondisi etanol tersebut cukup untuk merendam sampel. Setelah 3 jam, simplisia diperkolasi dengan menggunakan

perkulator yang ditutup dengan aluminium foil dan dibiarkan selama 24 jam dengan keadaan etanol cukup merendam sampel. Bagian ujung alat perkulator disumbat dengan kapas basah dan dilapisi kertas saring. Setelah 24 jam, bagian ujung perkulator yang juga disambungkan pada tabung untuk menampung cairan dapat dibuka dengan kecepatan tetesan ±20 tetes/ menit. Sampel pada tabung perkolator tetap dijaga dalam kondisi terendam dalam etanol selama dilakukan penampungan perkolat.Prosedur penampungan perkolat dilakukan sampai perkolat yang dihasilkan jernih.Semua perkolat digabung dan disaring, lalu diuapkan dengan menggunakan Vacuum Rotary Evaporator pada tekanan < 1 ATM dengan termperatur ≤ 40˚C. Hasil akhir yang didapat adalah ekstrak kental Jahe Merah.

Gambar 4.Jahe Merah yang telah dicuci bersih

Gambar 5. Jahe Merah yang telah dikupas

Gambar 6. Jahe Merah yang telah diiris tipis

Gambar 7. Jahe Merah ditimbang sebelum dikeringkan

Gambar 8. Jahe Merah yang telah dikeringkan di lemari pengering

selama 5 hari

Gambar 9. Jahe Merah yang telah selesai dikeringkan lalu dihaluskan,

dan setelah itu ditimbang

Gambar 10. Jahe Merah yang sedang diperkolasi

Gambar 11. Cairan hasil perkolasi diuapkan menggunakan Vacuum Rotary Evaporator sampai ekstrak

menjadi kental

Gambar 12.Estrak kental Jahe Merah dimasukkan ke dalam wadah tertutup dan dalam lemari

3.7.2 Pengenceran Bahan Coba

Ekstrak Jahe Merah ditimbang dengan timbangan analitik dan massanya disesuaikan dengan konsentrasi yang diinginkan dengan cara dilarutkan dengan media DMSO. Disediakan 4 buah tabung, karena konsentrasi 100% tidak perlu diencerkan.Masing-masing tabung diisi 1 g DMSO (Dimethyl Sulfoxide) sebagai pelarut.Adapun keunggulan dari pelarut ini adalah jernih seperti air, menambah kelarutan dan tidak memiliki sifat antibakteri. Pada tabung pertama diambil 1 g ekstrak kental Jahe Merah 100% kemudian divorteks sehingga diperoleh ekstrak Jahe Merah dengan konsentrasi 50%. Kemudian pada tabung kedua, pengenceran dilakukan dengan cara mengambil 1 g dari ekstrak Jahe Merah konsentrasi 50% menggunakan pipet tetesdan divorteks untuk mendapatkan ekstrak Jahe Merah 25% (pengenceran ganda). Demikian seterusnya sampai tabung sehingga dihasilkan konsentrasi 12,5%, dan 6,25%. Tabung-tabung tersebut kemudian diberi label sesuai konsentrasinya.

Gambar 13. Pengenceran ekstrak kental Jahe Merah

3.7.3 Pembuatan Media Bakteri

Sebelum spesimen dibiakkan, dibuat media NA, sebanyak 12 gram bubuk yang dilarutkan ke dalam 240 ml aquadest untuk 40 petri (20 ml/petri), lalu dipanaskan di atas tungku pemanas magnetik sampai mendidih. Kemudian media yang telah masak, disterilkan di dalam autoklaf selama 15 menit dengan tekanan udara 2 ATM, suhu 121°C. Setelah disterilkan, media disimpan di dalam lemari

pendingin. Jika akan digunakan kembali, media dipanaskan kembali hingga mendidih, lalu dituangkan ke dalam masing-masing petri dan dibiarkan hingga dingin.

Namun, pada penelitian ini tidak dilakukan pembuatan media bakteri di Laboratorium karena media yang diperlukan dibeli dalam keadaan sudah jadi.

3.7.4 Pembiakan Spesimen

Kegiatan pembiakan spesimen dilakukan dalam suasana anaerob pada inkubator CO2.Fusobacterium nucleatum yang digunakan adalah specimen stem cell Fusobacterium nucleatum ATCC 25586 yang telah dibiakkan secara murni pada media NA yang telah disiapkan pada prosedur sebelumnya dalam suasana anaerob. Sebanyak 1-2 ose dari biakan murni bakteri uji yang telah dikultur dan tumbuh dengan subur disuspensikan dengan menggunakan larutan NaCl 0,9% sampai diperoleh kekeruhan sesuai standar 0,5 Mc Farland atau sebanding dengan jumlah bakteri 1 x 108 CFU/ml.

3.7.5 Pembuatan Kontrol Positif

Kontrol 0,5Mc Farland diperoleh dengan pencampuran 0,05 mlBarium Klorida Dihidrat (BaCl2•2H2O) 1,175% dengan 9,95 ml Asam Sulfat (H2SO4) 1%. Kontrol ini menghasilkan suspensi bakteri dengan jumlah sekitar 1x108CFU/ml. Penggunaan kontrol 0,5Mc Farland berdasarkan standar kekeruhan yang sesuai dalam penelitian bakteri.42 Jumlah kontrol yang digunakan yaitu 0,3 ml.

3.7.6 Pembuatan Kontrol Negatif

Kontrol negatif yang digunakan adalah media Nutrient Agar tanpa suspensi bakteri. Media ini diambil sebanyak 0,3 ml dengan menggunakan mikropipet dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi.

3.7.7 Penentuan KHM Bahan Coba

Bahan coba ekstrak Jahe Merah yang dipakai terdiri dari konsentrasi 100%, 50%, 25%, 12,5%, dan 6,25%. Dari masing-masing konsentrasi tersebut diambil sebanyak 0,1ml lalu dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian diberi label sesuai konsentrasinya. Selanjutnya diambil suspensi bakteri dan media masing-masing 0,1 ml yang telah dipersiapkan sebelumnya dengan menggunakan mikropipet lalu dimasukkan ke dalam masing-masing tabung bahan coba yang telah diberi label kemudian divorteks. Lalu tabung-tabung tersebut diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam pada inkubator CO2 dan diamati kekeruhan yang terjadi secaravisual dan membandingkan tabung-tabung tersebut dengan kontrol untuk menentukan nilai KHM dari masing-masing bahan coba. Tabung dengan kekeruhan yang mulai tampak jernih untuk setiap kelompok perlakuan merupakan KHM yaitu konsentrasi minimal ekstrak atau bahan uji apapun yang mampu menghambat pertumbuhan Fusobacterium nucleatum dalam media perbenihan setelah diikubasi 24 jam dan tidak tumbuh koloni kuman dalam perbenihan tersebut.

Gambar 15. Penentuan KHMmenggunakan metode dilusi

Gambar 16.Tabung dilusi di dalam inkubator

3.7.8 Penentuan KBM Bahan Coba

Hasil prosedur penentuan nilai KHM tidak terlihat larutan yang mulai tampak jernih sehingga semua kelompok larutan dilanjutkan dengan penghitungan jumlah koloni bakteri, yaitu pada konsentrasi 100%, 50%, 25%, 12,5%, dan 6,25%dengan metode swab. Setelah itu, bahan coba dengan konsentrasi tersebut masing-masing divorteks dan diambil 0,05 ml untuk tiap konsentrasi lalu diteteskan ke dalam media padat (Nutrient Agar), diratakan ke seluruh permukaan agar, direplikasi sebanyak 5 petri, didiamkan selama 15-20 menit sampai mengering dan diinkubasi dalam inkubator CO2 dengan suhu 370 C selama 24 jam dan media padat akan tumbuh menjadi beberapa koloni bakteri. Dilakukan perhitungan jumlah koloni bakteri untuk mendapatkan nilai KBM secara visual.Perhitungannya adalah bila bentuk koloni melebar dianggap berasal dari 1 koloni, bila bentuknya 2 koloni bersinggungan dianggap sebagai 2 koloni.

Satuan yang dipakai adalah CFU (Colony Forming Unit) / ml cairan (suspensi).Jumlah koloni yang terhitung langsung dalam satuan CFU/ml.

Gambar 17. Proses perhitungan bakteri dengan metode swab

3.8Skema Alur Penelitian

3.9Analisis Data

Analisis data dilakukan dengan membandingkan efektivitas antar konsentrasi ekstrak terhadap bakteri Fusobacterium nucleatum dengan uji KHM dan KBM.

Analisis Data

Penentuan KBM Bahan Coba Penentuan KHM Bahan Coba

Pembiakan Spesimen Pembuatan Media Bakteri

Pengenceran Bahan Coba Pembuatan Ekstrak Jahe Merah

BAB 4

HASIL PENELITIAN

4.1 Ekstrak Kental Jahe Merah

Jahe Merah yang digunakan diidentifikasi terlebih dahulu di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).Hasil identifikasi menunjukkan bahwa Jahe Merah yang digunakan pada penelitian ini adalah dari jenis Zingiber officinale Roscoe dengan suku Zingiberaceae (Lampiran 2).Ekstrak kental Jahe Merah diperoleh dari ekstrak cair rimpang Jahe Merah. Ekstrak cair ini diuapkan dengan vacuum rotavapor pada suhu 46o C selama 1 jam hingga diperoleh ekstrak kental dengan konsistensi hampir seperti madu. Ekstrak kental tersebut ditimbang dengan timbangan analitik dan diperoleh hasil ekstrak kental Jahe Merah berwarna coklat kekuningan sebanyak 30 gram.Kemudian ekstrak kental Jahe Merah dimasukkan ke dalam botol kaca tertutup dan disimpan di tempat yang sejuk.

4.2 Uji Efektivitas Antibakteri

Pada pengujian efek antibakteri ekstrak etanol Jahe Merah terhadap F. nucleatum, nilai KHM dan KBM ditentukan dengan cara menghitung jumlah koloni bakteri pada media pertumbuhan bakteri yang dilakukan secara visual oleh minimal 3 pengamat untuk menghindari kesalahan perhitungan.

Nilai KHM diperoleh dari konsentrasi minimal ekstrak Jahe Merah yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri yang tampak secara visual. Sedangkan nilai KBM diperoleh dari konsentrasi minimal bahan coba yang dapat membunuh 99,9% bakteri.

Pada penelitian ini, penentuan nilai KHM dengan menggunakan metode dilusi cair tidak dapat dilakukan karena kelima konsentrasi ekstrak kental Jahe Merah memiliki kekeruhan dan warna yang samadengan kontrol positif. Sehingga pada tabung percobaan, tidak satu tabung pun yang terlihat jernih walaupun ekstrak Jahe

Merah efektif terhadap bakteri Fusobacterium nucleatum yang dibuktikan dengan perhitungan visual pada media agar.

Oleh karena penentuan KHM tidak dapat dilakukan, maka uji aktivitas antibakteri dilanjutkan dengan penentuan nilai KBM. Penentuan nilai KBM dilakukan dengan penghitungan jumlah koloni bakteri dengan metode swab pada media Nutrient Agar, yang bertujuan untuk membuktikan adanya kemampuan untuk membunuh bakteri pada konsentrasi terkecil sebesar 99% - 100%.

Gambar 19.(a) Pertumbuhan F. Nucleatum pada media yang diberi ekstrak Jahe merah dengan konsentrasi 6, 25% dan (b) diperbesar

Gambar 20.(a) Pertumbuhan F. Nucleatum pada media yang diberi ekstrak

(a) (b)

(a) (b)

Pada 5 replikasi yang dilakukan, pada konsentrasi 25%, semua bakteri mengalami kematian yang disebut dengan kondisi steril. Namun, pada konsentrasi 6,25% dan 12,5% masih terdapat sedikit bakteri dengan jumlah yang berbeda-beda pada setiap replikasi.

Tabel 1.Hasil uji antibakteri ekstrak Jahe Merah terhadap bakteri F. Nucleatum dengan konsentrasi 100%, 50%, 25%, 12,5%, dan 6,25%.

KONSENTRASI

JUMLAH BAKTERI (CFU/ml)

Rep. 1 Rep. 2 Rep. 3 Rep. 4 Rep. 5

100% 0 0 0 0 0

50% 0 0 0 0 0

25% 0 0 0 0 0

12,5% 9 10 12 9 12

6,25% 24 27 26 29 30

Kontrol negative 0 0 0 0 0

Kontrol positif 128 144 138 151 148

Keterangan: 0 = steril, tidak ada pertumbuhan bakteri, CFU/ml = Colony Forming Unit permilliliter

Berdasarkan hasil tersebut dapat ditetapkan bahwa nilai KHM dan KBM ekstrak Jahe Merah terhadap Fusobacterium nucleatumpada penelitian ini adalah 12,5% dan 25%.

(a)

(b) (c)

Gambar 21. Pertumbuhan F. mucleatum pada media yang diberi ekstrak Jahe Merah (a) 25%; (b) 50%; (c) 100%.

BAB 5 PEMBAHASAN

Penelitian eksperimental laboratorium secara in vitro ekstrak Jahe Merah terhadap Fusobacterium nucleatum dilakukan untuk membuktikan bahwa ekstrak Jahe Merah memiliki daya antibakteri dalam menghambat pertumbuhan Fusobacterium nucleatum.Penelitian ini menggunakan 200 gram serbuk simplisia yang diperkirakan cukup untuk mendapatkan ekstrak kental Jahe Merah untuk dilakukan pengujian aktivitas antibakteri terhadap Fusobacterium nucleatum.Dalam penelitian ini, ektraksi Jahe Merah dilakukan dengan menggunakan pelarut etanol.Pelarut etanol adalah pelarut yang dapat melarutkan seluruh bahan aktif yang terkandung dalam suatu bahan alami, baik bahan aktif yang bersifat polar, semipolar maupun non polar, namun cenderung melarutkan zat aktif dengan tingkat kepolaran yang hampir mirip.

Pembuatan ekstrak pada penelitian ini menggunakan pelarut etanol 96% karena dapat melarutkan minyak atsiri dan oleoresin yang bersifat non polar dengan lebih baik karena kandungan airnya yang lebih sedikit dibandingkan dengan etanol 70% (minyak atsiri tidak larut dalam air). Etanol 96% juga tidak mengandung cukup molekul air yang akan mempercepat proses penguapan, sehingga tidak mengalami penetrasi ke dalam media agar untuk membunuh dan kontak dengan bakteri (tidak mengintervensi kemampuan antibakteri Jahe Merah).43

Selain itu, apabila merujuk ke penelitian sebelumnya yang membandingkan nilai rerata rendemen concrete minyak atsiri kulit jeruk mandarin yang diperoleh dengan menggunakan pelarut etanol, etil asetat, dan n-heksana, diperoleh bahwa rendemen menggunakan etanol 96% (47,69%) lebih tinggi dibandingkan dengan rendemen minyak atsiri kulit jeruk mandarin yang diperoleh dengan menggunakan pelarut etil asetat (8,26%) dan n-heksana (3,34%).44

Penetapan konsentrasi yang digunakan pada penelitian ini didasarkan pada belum adanya penelitian sebelumnya yang menguji efektivitas ekstrak Jahe Merah terhadap bakteri Fusobacterium nucleatum, sehingga peneliti ingin menguji dengan

rentang konsentrasi 0-100% sehingga ditetapkan konsentrasi yang diuji yaitu 100%, 50%, 25%, 12,5%, dan 6,25%.

Nutrient Agar (NA) merupakan suatu media yang berbentuk padat, yang merupakan perpaduan antara bahan alamiah dan senyawa-senyawa kimia.Nutrient Agar (NA) merupakan suatu media yang mengandung sumber nitrogen dalam jumlah cukup yang dapat digunakan untuk budidaya bakteri dan untuk penghitungan mikroorganisme dalam air, limbah, kotoran dan bahan lainnya.Komposisi Nutrient Agar (NA) terdiri dari ekstrak daging sapi 3 gram, peptone 5 gram dan agar 15 gram. Formula ini tergolong relatif cocok digunakan pada bakteri Fusobacterium nucleatum yang memerlukan pepton dan ekstrak ragi untuk pertumbuhannya.45

Metode dilusi merupakan metode yang dapat digunakan untuk mengetahui Konsentrasi Hambat Minimal (KHM) dan Konsentrasi Bunuh Minimal (KBM) suatu antibiotik/antibakteri dalam menghambat pertumbuhan atau membunuh bakteri. Metode dilusi terdiri atas dua jenis yakni dilusi padat dan dilusi cair. Pada dilusi cair masing-masing konsentrasi antibakteri ditambahkan suspensi bakteri dalam Nutrient Broth. Pada dilusi padat, 1 ml campuran antibakteri dan bakteri pada media cair diambil untuk dilakukan pemeriksaan KBM pada media agar. Metode dilusi memungkinkan penentuan kualitatif dan kuantitatif dilakukan bersama-sama. KHM dapat membantu dalam penentuan tingkat resistensi dan dapat menjadi petunjuk penggunaan antimikroba.46Pada penelitian ini dilakukan metode dilusi karena dapat lebih mudah dilakukan perhitungan jumlah bakteri dan tidak terfokus pada bagian yang terdapat kertas cakram saja.

Pada pengujian antibakteri setiap konsentrasi bahan coba dilakukan replikasi sebanyak 5 kali agar diperoleh hasil yang lebih akurat dan diketahui rata-rata jumlah bakteri yang tumbuh pada ekstrak Jahe Merah dalam berbagai konsentrasi. Hal ini dilakukan karena pada konsentrasi yang sama, jumlah bakteri yang tumbuh tidak sama. Faktor yang dapat menyebabkan perbedaan jumlah bakteri yang tumbuh antara lain adalah kondisi media yang berbeda dan subjektivitas peneliti dalam melakukan perhitungan jumlah koloni bakteri.

Faktor yang menyebabkan tingginya aktivitas antibakteri yang dimiliki ekstrak Jahe Merah dapat dikarenakan oleh kandugan metabolit sekundernya.Pada studi yang dilakukan terhadap rimpang Jahe Merah, kandungan aktif yang terbanyak yaitu gingerol dan shogaol (oleoresin). Saat dilakukan percobaan pada hewan coba, gingerol terbukti meningkatkan peristalsis dan memberikan efek analgesik, antipiretik, dan antibakteri yang baik.13

Pada perusakan membran sitoplasma, ion H+ dari senyawa gingerol akan menyerang gugus fosfat sehingga molekul fosfolipida akan terurai menjadi gliserol, asam karboksilat dan asam fosfat. Hal ini mengakibatkan fosfolipida tidak dapat mempertahankan bentuk membrane sitoplasma, sehingga membran sitoplasma bocor dan bakteri akan mengalami hambatan pertumbuhan dan bahkan kematian.47

Selain oleoresin, minyak atsiri merupakan senyawa kimia yang mampu menghambat pertumbuhan dan membunuh bakteri dengan merusak membran plasma bakteri, merusak sistem kerja sel, dan menyebabkan lisis pada sel bakteri.Selain itu, struktur 3 dimensi protein terganggu sehingga menyebabkan protein terdenaturasi. Setelah mengalami denaturasi, deret asam amino pada bakteri tetap utuh namun tidak dapat lagi melakukan fungsinya.48

Berdasarkan hasil penelitian ini ditemukan bahwa ekstrak Jahe Merah mampu membunuh bakteri Fusobacterium nucleatum dengan KBM sebesar 25% sedangkan pada konsentrasi 12,5% dan 6,25% masih tumbuh bakteri pada media perbenihan namun jumlah koloninya sudah lebih sedikit dari jumlah koloni pada kontrol, maka dapat disimpulkan bahwa ekstrak Jahe Merah (Zingiber officinale Roscoe var. Rubrum) memiliki aktivitas antibakteri terhadap Fusobacterium nucleatum.

Penelitian ini sedikit berbeda dengan penelitian Irene terhadap bakteri yang dapat menyebabkan mortalitas pada kultur perikanan, disimpulkan bahwa Jahe Merah berpengaruh terhadap pertumbuhan Aeromonas hydrophila dan Konsentrasi Hambat Minimal (KHM) ekstrak Jahe Merah terhadap Aeromonas hydrophila dengan analisis probit program statistik komputer adalah pada konsentrasi 7.971%. Konsentrasi Bunuh Minimal (KBM) ekstrak Jahe Merah terhadap Aeromonas hydrophilaadalah pada konsentrasi 31.849%.Kemudian media yang digunakan yaitu TSA (Tripticase

Soy Agar) yang mengandung kasein, agar, kedelai, NaCl, dan darah manusia. Perhitungan KHM nya juga menggunakan alat spektrofotometer.47

Pada penelitian ini, analisis KHM dan KBM terakhir menggunakan program komputer SPSS dengan menu analisis probit, dan larutan pengencernya menggunakan Tween 20 (Polysorbate 20), sementara pada penelitian ini digunakan larutan DMSO.47Analisis probit digunakan untuk mengetahui konsentrasi yang efektif terhadap variabel yang diuji dan tidak harus diantara konsentrasi yang diuji tersebut. Pada penelitian ini, peneliti menetapkan nilai KHM dan KBM hanya menggunakan metode visual.Sementara dari segi larutan pengencer, Tween 20 memiliki kelebihan karena merupakan surfaktan non ionik sehingga aman untuk diaplikasi pada kulit, namun warnanya sedikit kuning. Sementara DMSO (Dimethyl Sulfoxide) yang digunakan dalam penelitian ini memiliki warna jernih seperti air, tidak memiliki aktivitas antibakteri, dan dapat menyatu dengan senyawa polar maupun non polar.49

Sedangkan pada penelitian Zainal Arifin untuk menguji aktivitas antibakteri Jahe Merah terhadap terhadap Staphylococcus aureus, Eschericia coli, dan Candida albicans ditemukan Kadar Bunuh Minimum (KBM) masing-masing sebesar 5%, 3%, dan 5%.Perbedaan hasil penelitian ini dengan penelitian Zainal Arifin dapat dikarenakan karena perbedaan media dilusi yang dipakai, dimana penelitian ini menggunakan media Nutrient Agar, sementara penelitian Zainal Arifin menggunakan media Mueller Hinton (MH) dan Saboroud Dextrose Agar (SDA).50 Media Mueller Hinton (MH) mengandung kasein, ekstrak sapi, dan zat pati.51 Sedangkan media SDA mengandung pepton, dextrosa, agar, dan air.52 Bakteri yang digunakan juga berbeda, dimana setiap bakteri memiliki karakteristik virulensi dan sensitivitas yang berbeda terhadap suatu antibakteri.

Pada penelitian Hertiani terhadap Streptococcus mutans, standar Mc Farland yang digunakan adalah 2.0 Mc Farland, sementara yang digunakan dalam penelitian ini adalah standar 0,5Mc Farland. Proses penentuan nilai KHMnya juga menggunakan alat microplate reader buatan Jepang dan kontrol yang berbeda pula. Kontrol positif pada penelitian Hertiani merupakan media dan produk obat kumur komersial, sedangkan kontrol negatif nya menggunakan sel bakteri dan

media.Microplate reader merupakan salah satu alat pengukur fluoresensi (gelombang cahaya) pada microplate. Alat ini dapat menampung 96 microplate dalam sekali waktu dan juga dapat mengukur pada sampel dengan volume yang kecil.53

Penelitian Hertiani menggunakan media yang sama dengan penelitian ini yaitu Nutrient Broth. Nilai KHM dan KBM yang kecil kemungkinan dikarenakan jenis bakteri yang digunakan adalah bakteri gram positif, sementara dalam penelitian ini yang digunakan adalah bakteri gram negatif. Perbedaan sensitivitas antara bakteri gram positif dan gram negatif dikarenakan bakteri gram negatif memiliki membran terluar yang mengandung porin dan lapisan lemak yang berfungsi sebagai dinding pembatas bersifat hidrofobik, sedangkan bakteri gram negatif tidak memiliki membran terluar.54

BAB 6

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian eksperimental yang telah dilakukan, didapatkan ekstrak Jahe Merah memiliki aktivitas antibakteri terhadap Fusobaceterium nucleatum dengan nilai KHM sebesar 12,5% dan KBM sebesar 25% melalui metode dilusi padat.

6.2 Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui : 1. Efektivitas Jahe Merah sebagai bahan antiinflamasi.

2. Proses pemilahan bahan aktif Jahe Merah untuk diuji secara individual terhadap bakteri untuk mengetahui bahan aktif yang paling efektif.

3. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk menentukan nilai KBM terbaik antara konsentrasi 12,5 – 25%.

4. Akan lebih baik apabila dapat disediakan alat inkubator CO2 di Laboratorium Biologi Oral (FKG USU) dan Laboratorium Mikrobiologi (FK USU), sehingga untuk penelitian pada bakteri anaerob selanjutnya dana peneliti yang dikeluarkan dapat lebih efektif hanya sebagai biaya penelitian dan bukan untuk biaya akomodasi

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Fusobacterium nucleatum 2.1.1 Karakteristik umum

Bakteri oral Gram negatifFusobacteriumnucleatum, sering diisolasi dari plak dental supragingiva dan subgingiva manusia, dan telah ditetapkan sebagai etiologi penyakit periodontal.6Bakteri ini adalah spesies yang paling umum diisolasi dari infeksi ekstra oral dan abses meliputi darah, otak, liver, abdomen dan saluran genital. Bukti terbaru juga menunjukkan bahwa Fusobacterium nucleatum dihubungkan dengan meningkatnya risiko kelahiran bayi prematur.15Bakteri ini juga dapat menyebabkan apendisitisakut, dan bahkan tumor usus.16

Fusobacterium nucleatum adalah spesies dari genus Fusobacterium yang berasal dari famili Bacteroidaceae. Nama Fusobacterium diambil dari asalnya yaitu fusus: sebuah poros, dan bacterion: sebuah tangkai. Apabila digabungkan, maka pengertiannya adalah sebuah tangkai berbentuk poros.Istilah nucleatum berasal dari penampakan nukleasi yang frekuentif pada preparasi mikroskop cahaya dan elektron yang merupakan granul intraselulernya.17 Fusobacterium nucleatum adalah bakteri non spora, non motil, dan Gram negatif.Kebanyakan sel memiliki panjang 5 sampai 10 µm dan memiliki ujung yang tajam.Bakteri ini merupakan anaerob, namun tumbuh dengan keberadaan 6% oksigen.Bakteri ini memproduksi asam butirat sebagai bahan utama fermentasi glukosa dan pepton, beserta lemak, yang membedakan Fusobacterium dari bakteri anaerob Gram negatif lainnya.18

Menurut taksonominya, Fusobacterium nucleatum diklasifikasikan berdasarkan :

Kingdom : Bacteria Filum : Fusobacteria Famili : Bacteriodacceae Genus : Fusobacterium

Spesies : Fusobacterium nucleatum6

Gambar 1. Fusobacterium nucleatum6 2.1.2 Faktor Virulensi

Virulensi dari Fusobacterium nucleatum paling utama dikarenakan kemampuan adhesif yang menghubungkan patogen periodontal dan sel pejamu pada awal mula penyakit periodontal. Beberapa faktor virulensi dari Fusobacterium nucleatum antara lain:

1. RadD dan FomA

Dua adhesin, RadD dan FomA, adalah membran protein terluar yang memegang peranan interaksi interspesies dan sel pejamu. Protein ini dihubungkan dengan perkembangan biofilm karena memfasilitasi koagregasi Fusobacterium nucleatum dan bakteri lainnya seperti P. gingivalis. Suatu penelitian terbaru mendemonstrasikan tikus percobaan dengan periodontitis yang diinduksi suspensi bakteriP. gingivalis dan Fusobacterium nucleatum. Kemudian tikus percobaan ini diberikan antibodi anti-FomA dan pemberian ini menunjukkan reduksi signifikan

pembentukan abses dan pembengkakan gingiva. FomA dapat dijadikan target potensial untuk vaksin penyakit periodontal.19

2. FadA

Sebuah adhesin baru yaitu FadA, terlibat dalam perlekatan dan invasi ke sel pejamu pada Fusobacterium nucleatum.20

FadA memiliki dua bentuk.Jenis pertama adalah pre-FadA non-sekresi yang mengandung 129 asam amino dan terhubung dengan membran bagian dalam.Kedua adalah mFadA yang mengandung 111 asam amino dan dapat dengan mudah dipisahkan dari bakteri dengan pencucian. Pre-FadA dan mFadA bergabung dan membentuk agregat dengan berat molekul tinggi, yang diperlukan dalam perlekatan dan invasi ke sel pejamu.20

3. Produksi Interleukin-8 (IL-8) dan Interleukin-1 (IL-1)

Selain penetrasi bakteri ke dalam jaringan, karakteristik lain yang penting dalam infeksi periodontal yaitu inflamasi, suatu keadaan dimana terjadi infiltrasi neutrofil ke jaringan terinfeksi. Produksi yang terus-menerus dari sitokin proinflamasi, seperti IL-8, penting dalam perkembangan infeksi periodontal dan kerusakan jaringan. Pada penelitian Han dkk, ditemukan bahwa Fusobacterium nucleatum, merupakan stimulator terkuat dalam produksi IL-8 dibandingkan dengan 6 bakteri penyebab periodontal lainnya (2 diantaranya merupakan bakteri utama dalam periodontal, yaitu P. gingivalis dan P. intermedia), sementara P. gingivalis merupakan stimulator terlemah.16

Substansi biologis aktif yang dikeluarkan sel makrofag Fusobacterium nucleatum, misalnya IL-1, memiliki banyak aktivitas, seperti stimulasi proliferasi limfosit dan aktivasi sel B. Penelitian menemukan bahwa IL-1 menstimulasi resorpsi tulang pada kultur organ tikus yang di produksi oleh makrofag peritoneal tikus. Penemuan ini menunjukkan bahwa Fusobacterium dapat berperan dalam kehilangan tulang alveolar pada penyakit periodontitis kronis.20

4. Lipopolisakarida (LPS)

Lipopolisakarida (LPS), suatu komponen sel dinding bakteri yang merupakan karakteristik bakteriGram negatif, adalah suatu pola molekular yang

merepresentasikan patogen sebuah bakteri yang menyebabkan sel mamalia mengenali invasi bakteri dan memicu respon kekebalan imun bawaan.21Lipopolisakarida terdiri dari lipid A, antigen O, dan oligosakarida.22Bagian polisakarida dari LPS memberikan proteksi pada bakteri seperti mencegah serangan komplemen.21

Lipopolisakarida dapat mengaktivasi respon imun bawaan dengan menstimulasi Toll-like Receptor 4 (TLR 4), suatu protein sel yang dapat mengenali produk bakteri. Komponen ini dapat menyebabkan efek yang besar terhadap jaringan periodontal, termasuk makrofag, limfosit, fibroblas, dan osteoblas/osteoklas.22

5. Induksi Kolagenase-3 (MMP-13)

Kolagenase-3 dapat secara langsung membentuk poket gingiva saat seseorang terkena penyakit periodontal. Kolagenase-3 ini diinduksi oleh migrasi sel yang distimulasi Fusobacterium nucleatum. Migrasi sel ini dapat terjadi karena Fusobacterium nucleatum dapat melekat pada sel epitel dengan menghidupkan sinyal transduksi yang berhubungan dengan kelangsungan hidup dan migrasi sel.23

6. Induksi Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α)

Pada penelitian tentang patogen oral, selain menginduksi IL-8, Fusobacterium nucleatum juga dapat menginduksi TNF-α.16Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) adalah molekul yang berperan penting pada proses inflamasi, perkembangan sistem imun, apoptosis, dan metabolisme lipid. Molekul ini adalah sitokin profinflamasi yang dikeluarkan oleh makrofag dan dikenal atas perannya dalam periodontitis sebagai mediator kerusakan tulang. Mekanisme degradasi tulang yaitu TNF-α segera menstimulasi formasi sel osteoklas dan mendegradasi jaringan ikat.24

2.1.3 Interaksi dengan Bakteri Lain

Fusobacterium nucleatum merupakan organisme penghubung yang dapat menghubungkan spesies bakteri komensal dan spesies bakteri yang berkolonisasi di akhir termasuk patogen perioodontal.Faktor virulensi berupa multi-adhesin yang dimiliki Fusobacterium nucleatum sangat berkontribusi terhadap komunitas polimikrobial pada kavitas oral.Bakteri koloni awal seperti spesies Streptococcus, A. naeslundii dan Veillonella parvula berikatan dengan F. Nucleatum.Sementara adhesin lainya mengikat bakteri patogen periodontal seperti Porphyromonas

gingivalis, A. Actinomycetemcomitans dan Treponema denticola. Sementara bakteri Tannerella forsythia yang dihubungkan dengan periodontitis agresif dan kronis, menggunakan glikoprotein pada permukaan selnya sebagai adhesin untuk melekat kepada F. nucleatum.25

2.2 Jahe Merah

Jahe merah memiliki rimpang kecil berwarna putih kekuningan dan seratnya kasar.Jahe jenis ini umumnya dibudidayakan untuk diambil minyak atsirinya.Rimpang Jahe ini mengandung minyak atsiri, pati, resin, asam-asam organik, asam malat, asam oksalat dan gingerol. Jahe merah yang disebut Jahe emprit ini mempunyai rasa yang sangat pedas dan aromanya tajam, sering digunakan sebagai obat dengan kandungan minyak atsiri 2,58-2,72%.26

Secara taksonomi, Jahe merah diklasifikasikan sebagai berikut: Divisi : Pteridophyta

Subdivisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Scitamineae Famili : Zingiberaceae Genus : Zingiber

Spesies : Zingiber officinale Roscoe var. Rubrum27

2.2.1 Habitat

Habitat Jahe dapat tumbuh pada daerah tropis dengan ketinggian tempat antara 0-1,700 m di atas permukaan laut.Jahe memerlukan suhu tinggi serta curah hujan yang cukup saat masa pertumbuhannya.Suhu tanah yang ideal yaitu antara 25-30°C.Hasil rimpang yang baik diperoleh dengan tanah gembur sehingga memberi kesempatan akar tersebut berkembang dengan normal. Tanaman ini tidak tahan genangan air sehingga irigasinya harus selalu diperhatikan.28

2.2.2 Morfologi Tanaman

Secara morfologi, tanaman Jahe terdiri atas akar, rimpang, batang, daun, dan bunga. Perakaran tanaman Jahe merupakan akar tunggal yang semakin membesar seiring dengan umurnya, hingga membentuk rimpang serta tunas-tunas yang akan tumbuh menjadi tanaman baru. Batang tanaman Jahe merupakan batang semu yang tumbuh tegak lurus.Batang ini terdiri atas seludang-seludang dan pelepah daun yang menutup batang. Bagian luar batang licin dan mengkilap, serta mengandung banyak air.29

Daun tanaman Jahe berbentuk lonjong dan lancip menyerupai rumput-rumputan besar. Ukuran panjang daun sekitar 5-25 cm dan lebar 0,8-2,5 cm. Bagian ujung daun agak tumpul dengan panjang lidah 0,3-0,6 cm. Bila daun mati, pangkal daun tetap hidup dalam tanah. Jika cukup tersedia air, bagian pangkal daun ini akan ditumbuhi tunas dan menjadi rimpang yang baru.29

Bunga tanaman Jahe terletak pada ketiak daun pelindung. Bentuk bunga bervariasi: panjang, bulat telur, lonjong, runcing atau tumpul. Bunga berukuran panjang 2-2,5 cm dan lebar 1-1,5 cm.29

2.2.3. Kandungan Nutrisi

Jahe segar mengandung 80.9% uap, 2.3% protein, 0.9% lemak, dan 1.2% mineral. Amaldehid adalah komponen baru yang ditemukan pada ekstrak Jahe.Bagian rimpangnya mengandung diterpene dan serat gingerglycolipid A, B dan C18, gingerone, dan lainnya.Kandungan mineral dalam Jahe yaitu zat besi, kalsium dan

fosfor.Jahe juga mengandung vitamin seperti thiamin, riboflavin, niasin dan vitamin C. Komposisinya bervariasi tergantung pada tipe, varietas, kondisi agronomi, metode pengekstrakan, pengeringan dan kondisi penyimpanan.30

2.2.4Komponen Kimia

Bahan metabolit kimia Jahe merah terdiri dari komponen menguap (dapat diesktrak dengan cara distilasi) dan komponen tidak menguap, yang memiliki efek pedas. Komponen menguap dari Jahe yaitu minyak Jahe yang didapatkan dengan distilasi bahan Jahe kering.Minyak Jahe ini dikarakteristikkan dengan proporsi sesquiterpene hydrocarbons yang tinggi dan sangat sedikit monoterpene hydrocarbons dan komponen teroksigenasi.Sesquiterpene hydrocarbons utama terdiri dari komponenzingiberene, ar-curcumene, β-bisabolene, (-)-β-sesquiphellandrene dan (E,E)-α-farnesenes.31

Sementara komponen tidak menguap merupakan komponen bioaktif yang meliputi gingerol, shogaol, zingerone dan paradol. Komponen tidak menguap yang paling banyak adalah gingerol, yang juga banyak mengandung komponen bioaktif seperti diarylheptanoids, 3-dihydroshogaols dan turunan metil ester lainnya.32

Komponen gingerol yang terbanyak yaitu [6]-gingerol, lalu diikuti 8- dan 10-gingerol dengan konsentrasi yang lebih rendah. Ketika terkena pemanasan atau alkali, gingerol berubah menjadi shogaol dan/atau menjadi zingeronedengan proses dehidrasi. Selain memiliki efek antibakteri, shogaol memiliki rasa pedas yang lebih besar dibandingkan dengan gingerol.31

Para peneliti di University of Arizona juga telah mempublikasikan komponen lainnya yang berkaitan dengan gingerol. Komponen tersebut yaitu paradols, dihydroparadols, turunan acetyl dari gingerol, 3-dihydroshogaols, gingerdiols, mono- dan turunan diacetyl dari gingerdiols, 1-dehydrogingerdiones, diarylheptanoids, methyl [8]-paradol, methyl [6]-isogingerol, methyl [4]-shogaol, [6]- isoshogaol, 6-hydroxy-[8]-shogaol, 6-hydroxy-[10]-shogaol, 6-dehydro-[6]-gingerol, three 5- methoxy-[n]-gingerols (n = 4, 8 and 10), 3-acetoxy-[4]-gingerdiol, 5-acetoxy-[6]-gingerdiol, diacetoxy-[8]-5-acetoxy-[6]-gingerdiol, methyl diacetoxy-[8]-5-acetoxy-[6]-gingerdiol, 5-acetoxy-3-deoxy-[6]-gingerol, 1-hydroxy-[6]-paradol dan lain-lain.33

Gambar 3. Komposisi kimia Jahe34 2.3Efek Farmakokinetik Jahe Merah

2.3.1 Efek Antibakteri

Minyak Jahe dan oleoresin Jahe menunjukkan aktivitas antioksidan dan antibakteri yang signifikan.6-Dehydroshogaol, 6-shogaol dan 1-dehydro-6-gingerdione memperlihatkan daya hambat yang baik terhadap sintesis nitrogen oksida (NO) pada makrofag yang diaktivasi.35 Produksi berlebihan metabolit NO berkontribusi terhadap metabolisme bakteri. Pada penelitian dengan menggunakan metabolit dan analog gingerol dan shogaol stabil pada sistem makrofag, ditemukan bahwa kedua komponen ini menghambat produksi NO.34

Kandungan minyak atsiri pada Jahe merah memiliki efek antibakteri yang kuat.Mekanisme penghambatan dan perusakan bakteri oleh minyak atsiri baik tunggal maupun kombinasi sangat bervariasi tergantung kandungan senyawa aktif dan konsentrasinya.Minyak atsiri dari tanaman umumnya dapat menyusup ke lapisan lipid membran sel bakteri, sehingga menyebabkan membran menjadi lebih permiabel, dan terjadi kebocoran komponen sel vital.Selain itu, minyak atsiri juga dapat mengubah

struktur dan fungsi sel bakteri. Kehilangan permeabilitas sel bakteri diidentifikasi sebagai kematian sel.36

Selain itu, kandungan tanin dan alkaloid pada Jahe merah juga berperan sebagai antibakteri.Tanin merupakan komponen zat organik kompleks dalam bentuk senyawa fenol terbesar yang terdapat di alam dan memiliki kemampuan untuk merusak sel bakteri.30Alkaloid adalah senyawa metabolit sekunder yang memiliki sifat antibakteri. Mekanisme alkaloid sebagai antibakteri adalah dengan mengganggu pembentukan komponen peptidoglikan dinding sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel yang terbentuk tidak sempurna dan bakteri menjadi lisis.37

2.3.2Efek Antiinflamasi Jahe Merah

Jahe menunjukkan peran vital dalam menghambat sintesis sitokin pro-inflamasi seperti IL-1, TNF-α, dan IL-8. Selain itu, kandungan gingerol, shogaol, dan substansi mirip lainnya dalam oleoresin juga menghambat COX dan 5-lipoksigenase, yang penting dalam metabolisme arakidonat dan mengurangi induksi gen inflamasi.38

Jahe menghambat TNF-α, dan secara tidak langsung juga menghambat aktivasi jalan sinyal NFκB, seperti translokasi NFκB ke nukleus, yang dapat mencegah terjadinya metastasis dan angiogenesis. Kandungan gingerol dan 6-paradol memiliki aktivitas antiinflamasi yang kuat dibuktikan dengan terhambatnya produksi TNF-α pada tikus dengan hepatoma.39

2.4 Pengujian Laboratorium untuk Mengetahui Sensitivitas Antibakteri

Daya agen antibakteri terhadap organisme dapat diukur secara kualitatif dan kuantitatif. Metode yang dapat mengukur sensitivitas antibakteri secara kualitatif adalah disc diffusion tests, sedangkan secara kuantitatif ialah dengan menguji atau menghitung Kadar Hambat Minimum (KHM) dan Kadar Bunuh Minimum (KBM). 40

Uji in vitro ini mengindikasikan apakah konsentrasi terapeutik yang ada

merupakan dosis standar dalam menghambat organisme.Hasil uji ini hanya dapat menggambarkan aktivitas obat secara in vitro, sedangkan efeknya secara in vivo tergantung pada beberapa faktor seperti kemampuan obat untuk mencapai daerah infeksi dan status imun pejamu. 40

Disc diffusion test merupakan metode yang paling sering digunakan dalam menguji sensitivitas suatu agen antibakteri. Pada metode ini, isolat yang akan diuji dibiakkan di suluruh permukaan agar plate kemudian diletakkan beberapa disc yang sudah mengandung agen yang akan diuji. Setelah didiamkan selama satu malam dalam suhu 37o C, zona hambat yang terbentuk pada tiap disc diukur.40

Dalam menetapkan KHM dan KBM, potensi antibiotik dapat diperkirakan secara kuantitatif. Metode yang digunakan adalah tube dilution technique, yaitu menggunakan beberapa tabung reaksi yang berisi cairan nutrisi yang cocok dengan organisme yang akan diuji. Kemudian organisme disuntikkan ke dalam cairan tersebut dan diinkubasi selama 24 jam.Kadar Hambat Minimum merupakan konsentrasi terendah suatu agen yang dapat menghambat pertumbuhan organisme secara in vitro.Setelah didapatkan KHM, setiap tabung yang terlihat jernih disubkultur di media agar padat untuk dapat ditentukan KBM. Konsentrasi terendah dimana tidak terjadi pertumbuhan bakteri setelah subkultur merupakan KBM.40

2.5 Kerangka Teori

Jahe Merah Antibakteri & Antiinflamasi

Kimia Perawatan Penyakit Periodontal

Plak Bakteri

Gingerol & Shogaol

• Menghambat produksi NO

• Menghambat COX dan 5-lipoksigenase Mekanis

• Merusak lapisan sel bakteri

• Mengubah struktur dan fungsi sel bakteri

Minyak Atsiri Tanin & Alkaloid

• Merusak membran sel bakteri • Mengganggu

pembentukan komponen peptidoglikan dinding sel bakteri

Patogen Periodontal & Inflamasi ↓

2.6 Kerangka Konsep

Variabel Bebas:

Ekstrak Jahe merah dengan pelarut etanol (100%,50%, 25%, 12,5%, dan 6,25%)

Variabel Terikat: Pertumbuhan bakteri

Fusobacteriumnucleatum pada media Nutrient Agar (NA) dengan pengukuran nilai KHM dan KBM

Variabel Terkendali: a. Asal Jahe merah

b. Konsentrasi etanol yang digunakan (96%) c. Cara ekstraksi

d. Suspensi Fusobacterium nucleatum ATCC 25586 e. Media pertumbuhan Nutrient

Agar (NA)

f. Suhu yang digunakan untuk menumbuhkan

Fusobacterium nucleatum (37oC)

g. Cara pengeringan h. Waktu pengeringan

i. Waktu pengamatan bakteri

Variabel Tak Terkendali: a. Keseragaman kondisiJahe

merah

b. Pola pemeliharaan Jahe merah

c. Lama penyimpanan Jahe merah

d. Lama pengiriman dan suhu saat pengiriman rimpang Jahe merah ke laboratorium

e. Lingkungan tempat Jahe merah ditanam

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Penyakit periodontal merupakanpenyakit klinis akibat proses inflamasi yang mengakibatkan terjadinya kehilangan perlekatan, kehilangan tulang pendukung alveolar, dan apabila tidak dilakukan perawatan, dapat menyebabkan kehilangan gigi. Penyakit periodontal adalah salah satu penyakit paling umum pada rongga mulut dan merupakan faktor utama penyebab kehilangan gigi pada orang dewasa.Secara umum, penyakit periodontal terbagi dua yaitu gingivitis dan periodontitis.1

World Health Organization (WHO) melaporkan bahwa setidaknya 10-15% populasi dunia menderita periodontitis parah(≥6 mm).2 Berdasarkan hasil Laporan Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) Depkes RI tahun 2011, prevalensi penyakit periodontal mencapai 60% pada masyarakat di Indonesia.3 Pada tahun 2004, Situmorang N melaporkan prevalensi penyakit periodontal sebesar 96,58% dan 85,18% membutuhkan perawatan skeling pada pemeriksaan 360 responden di dua kecamatan kota Medan.4

Etiologi penyakit periodontal adalah plak bakteri, produk mikrobial, dan respon imun pejamu.Salah satu bakteri yang paling banyak diteliti berkaitan dengan penyakit periodontal adalah Fusobacterium nucleatum. Berdasarkan penelitian Byrne dkk, dari 37 pasien dengan periodontitis kronis, Fusobacterium nucleatum ditemukan pada 36 orang dan terdapat 94 dari 108 area pada rongga mulut tempat ditemukannya Fusobacterium nucleatum. Fusobacterium nucleatum juga menduduki 21% dari total bakteri yang ada di sampel plak.5

Bakteri ini berasal dari famili Bacteroidaceae dan merupakan mikroorganisme dominan pada periodonsium. Bakteri ini adalah bakteri anaerob dengan filum Fusobacteria, yang dominan pada biofilm plak dental dan berperan penting pada ekologi biofilm dan penyakit infeksius manusia.6

Karakteristik virulensi bakteri ini adalah interaksi fisik antara spesies Gram negatif dan Gram positif yang penting dalam kolonisasi biofilm dan berkontribusi untuk menyediakan suasana yang menunjang kehidupan bakteri anaerob lain yang tidak tahan oksigen agar dapat menginvasi.6MeskipunFusobacteriumnucleatum danbakteri patogen periodontal lain, Porphyromonasgingivalis, merupakan bakteri anaerob, namun keduanya memiliki toleransi yang berbeda terhadap keberadaan oksigen. Porphyromonas gingivalis sangat sensitif terhadap oksigen, sedangkan Fusobacterium nucleatum dapat mentoleransi oksigen sampai 20%.7

Area kolonisasi primer Fusobacterium nucleatum pada manusia adalah rongga mulut. Bakteri ini merupakan bakteri anaerob Gram negatif yang banyak terdapat pada plak subgingiva dan juga dapat diisolasi dari jaringan periodontal yang sehat.8 Pada penelitian Bayinganadkk, ditemukan bahwa Fusobacterium nucleatum merupakan bakteri dengan prevalensi tertinggi di antara bakteri patogen periodontal lainnya yaitu sebesar 86,2%, diikuti oleh Aggregatibacter actinomycetemcomutans dan Prevotella intermedia sebesar 74% dan 73,5%.9

Meskipun metode kontrol plak mekanis memiliki potensi untuk mempertahankan level higiena oral yang adekuat, pengalaman klinis dan studi populasi menunjukkan bahwa metode tersebut tidak selalu dilakukan seperti yang seharusnya oleh sebagian besar orang. Oleh karena itu, beberapa zat kemoterapik disarankan untuk digunakan sebagai kontrol plak yang bertujuan untuk meningkatkan tingkat kontrol kebersihan sehari-hari. Ketertarikan pada tumbuhan dengan aktivitas anti bakteri dan anti inflamasi semakin meningkat untuk mengatasi konsekuensi penyalahgunaan zat kemoterapik yang menyebabkan resistensi obat.10

Salah satu tanaman yang memiliki aktivitas anti bakteri dan anti inflamasi adalah Jahe.Jahe (Zingiber officinale Rosc.) adalah salah satu bumbu dapur yang sudah lama dimanfaatkan sebagai tanaman obat.Sebagai bumbu dapur, rimpang Jahe digunakan untuk mengolah masakan. Pemakaian Jahe sebagai tanaman obat semakin berkembang dengan pesat seiring dengan mulai berkembangnya pemakaian bahan-bahan alami untuk pengobatan.11

Berdasarkan aroma, warna, bentuk, dan besarnya rimpang dikenal tiga jenis Jahe, yakni Jahe gajah atau Jahe badak; Jahe kecil atau Jahe emprit; dan Jahe merah atau Jahe sunti. Jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum) mempunyai banyak keunggulan dibandingkan dengan jenis lainnya terutama jika ditinjau dari segi kandungan senyawa kimia dalam rimpangnya. Pada rimpang Jahe merah terkandung zat gingerol, oleoresin, dan minyak atsiri (2.58-2,72%) yang tinggi, sehingga lebih banyak digunakan sebagai bahan baku obat.11 Komponen gingerol pada Jahe merah merupakan turunan dari senyawa fenol yang memiliki kemampuan untuk merusak membran sel bakteri dan mengkoagulasi protein bakteri sehingga bakteri akan mengalami kematian.12

Penelitian Arash dkk menguji efek antibakteri ekstrak Jahe terhadap Streptococcus mutans dan Streptococcus sanguinis dan didapatkan KHM sebesar 0,002% dan 0,03% dan KBM sebesar 0,004% dan 0,06%.13 Kartika dkk menemukan bahwa ekstrak segar rimpang Jahe merah memiliki rerata daya hambat yang paling tinggi diantara enam rimpang Jahe-Jahean lainnya terhadap mikroba uji Staphylococcus aureus ATCC 25923, Eschericia coli ATCC 25922, dan Candida

albicans ATCC 10231 dengan diameter hambat 15,83mm; 15,33mm; dan 9,83mm.14

Berdasarkan kandungan yang ada pada Jahe merah tersebut, penulis merasa tertarik dan perlu untuk melakukan penelitian mengenai “Efektivitas ekstrak Jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum) terhadap bakteri Fusobacterium nucleatum secara in vitro”.

1.2Rumusan Masalah

Bagaimanakah aktivitas antibakteri ekstrakJahe merah terhadap bakteri Fusobacterium nucleatum berdasarkan nilai Kadar Hambat Minimum (KHM) dan Kadar Bunuh Minimum (KBM)?

1.3Tujuan Penelitian

Menentukan aktivitas antibakteri ekstrak Jahe merah berdasarkan Kadar Hambat Minimum (KHM) dan Kadar Bunuh Minimum (KBM) terhadap bakteriFusobacterium nucleatum.

1.4Hipotesis

Ekstrak Jahe merah (Zingiber officinale Roscoe var. Rubrum) memiliki aktivitas antibakteri terhadap Fusobacterium nucleatum.

1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Manfaat Teoritis

Menambah wawasan dan ilmu pengetahuan dalam mengembangkan bahan herbal Jahe merah yang dapat dijadikan sebagai alternatif antibakteri yang dapat membantu keberhasilan suatu perawatan periodontal.

1.5.2 Manfaat Praktis

Hasil penelitian dapat dimanfaatkan sebagai informasi dasar untuk penelitian selanjutnya.

ABSTRAK Fakultas Kedokteran Gigi Departemen Periodonsia Tahun 2016

Nathania

Efektivitas Ekstrak Jahe Merah (Zingiber officinale var. Rubrum) terhadap Bakteri Fusobacterium nucleatum secara In Vitro

xi + 43 halaman

Jahe merah memiliki efek antibakteri dan antiinflamasi. Hal ini disebabkan oleh adanya kandungan minyak atsiri, gingerol, dan tanin di dalamnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi Kadar Hambat Minimum (KHM) dan Kadar Bunuh Minimum (KBM) dari ekstrak jahe merah terhadap Fusobacterium nucleatum. Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian kuasi eksperimental laboratorium post test only control group design dan dilaksanakan secara in vitro. Sampel yang digunakan yaitu sampel Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) yang dibiakkan dalam media Nutrient Agar (NA). Jumlah sampel yang digunakan yaitu 27 sampel dengan perulangan 5 kali. Pengujian efektivitas ekstrak jahe merah terhadap Fusobacterium nucleatum dilakukan dengan metode dilusi cair dan dilusi padat. Proses pengamatan dilakukan secara visual dengan bantuan 3 pengamat. Hasil penelitian menemukan bahwa nilai KHM ekstrak jahe merah terhadap Fusobacterium nucleatum adalah sebesar 12,5%, sedangkan nilai KBM sebesar 25% dan menunjukkan bahwa ekstrak jahe merah memiliki efek antibakteri terhadap bakteri Fusobacterium nucleatum dengan 3 konsentrasi (100%, 50%, 25%) yang digunakan menghasilkan media yang steril dari bakteri.

Kata kunci : jahe merah, antibakteri, KHM, KBM, Fusobacterium nucleatum Daftar Rujukan : 54 (2005-2015)

ABSTRACT Faculty of Dentistry Periodontology Department Year 2016

Nathania

In vitro effectivity of Red Ginger (Zingiber officinale var. Rubrum) extract against Fusobacterium nucleatum

xi + 43 pages

Red ginger has antibacterial and antiinflamation activity. These were caused by essential oils, gingerol, tanin, and alkaloid contents inside. This experiment is conducted to determine Minimal Inhibitory Concentration (MIC) and Minimal Bactericidal Concentration (MBC) of Red Ginger extract against Fusobacterium nucleatum. Researcher was using in vitro quasi laboratory experimental with post test only control group design. The sample was 27 Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) bred in Nutrient Agar (NA) media with 5 replication each concentration. Analyzing of the effect is done by liquid and solid dilution method with visual observation. Each observation carried out by 3 observer. Results demonstrated that Red Ginger extract has MIC value of 6,25% and MBC value of 25% against Fusobacterium nucleatum and showed that Red Ginger extract has antibacterial ativity against Fusobacterium nucleatum with 3 concentration (100%, 50%, and 25%) used result in sterile.

Key words: red ginger, antibacterial, MIC, MBC, Fusobacterium nucleatum. Reference List: 54 (2005-2015)

EFEKTIVITAS EKSTRAK JAHE MERAH (Zingiber

officinale var Rubrum) TERHADAP BAKTERI

Fusobacterium nucleatum

SECARA IN VITRO

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi

Oleh: NATHANIA NIM: 120600058

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2016

ABSTRAK Fakultas Kedokteran Gigi Departemen Periodonsia Tahun 2016

Nathania

Efektivitas Ekstrak Jahe Merah (Zingiber officinale var. Rubrum) terhadap Bakteri Fusobacterium nucleatum secara In Vitro

xi + 43 halaman

Jahe merah memiliki efek antibakteri dan antiinflamasi. Hal ini disebabkan oleh adanya kandungan minyak atsiri, gingerol, dan tanin di dalamnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi Kadar Hambat Minimum (KHM) dan Kadar Bunuh Minimum (KBM) dari ekstrak jahe merah terhadap Fusobacterium nucleatum. Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian kuasi eksperimental laboratorium post test only control group design dan dilaksanakan secara in vitro. Sampel yang digunakan yaitu sampel Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) yang dibiakkan dalam media Nutrient Agar (NA). Jumlah sampel yang digunakan yaitu 27 sampel dengan perulangan 5 kali. Pengujian efektivitas ekstrak jahe merah terhadap Fusobacterium nucleatum dilakukan dengan metode dilusi cair dan dilusi padat. Proses pengamatan dilakukan secara visual dengan bantuan 3 pengamat. Hasil penelitian menemukan bahwa nilai KHM ekstrak jahe merah terhadap Fusobacterium nucleatum adalah sebesar 12,5%, sedangkan nilai KBM sebesar 25% dan menunjukkan bahwa ekstrak jahe merah memiliki efek antibakteri terhadap bakteri Fusobacterium nucleatum dengan 3 konsentrasi (100%, 50%, 25%) yang digunakan menghasilkan media yang steril dari bakteri.

Kata kunci : jahe merah, antibakteri, KHM, KBM, Fusobacterium nucleatum Daftar Rujukan : 54 (2005-2015)

ABSTRACT Faculty of Dentistry Periodontology Department Year 2016

Nathania

In vitro effectivity of Red Ginger (Zingiber officinale var. Rubrum) extract against Fusobacterium nucleatum

xi + 43 pages

Red ginger has antibacterial and antiinflamation activity. These were caused by essential oils, gingerol, tanin, and alkaloid contents inside. This experiment is conducted to determine Minimal Inhibitory Concentration (MIC) and Minimal Bactericidal Concentration (MBC) of Red Ginger extract against Fusobacterium nucleatum. Researcher was using in vitro quasi laboratory experimental with post test only control group design. The sample was 27 Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) bred in Nutrient Agar (NA) media with 5 replication each concentration. Analyzing of the effect is done by liquid and solid dilution method with visual observation. Each observation carried out by 3 observer. Results demonstrated that Red Ginger extract has MIC value of 6,25% and MBC value of 25% against Fusobacterium nucleatum and showed that Red Ginger extract has antibacterial ativity against Fusobacterium nucleatum with 3 concentration (100%, 50%, and 25%) used result in sterile.

Key words: red ginger, antibacterial, MIC, MBC, Fusobacterium nucleatum. Reference List: 54 (2005-2015)

PERNYATAAN PERSETUJUAN

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan Di hadapan tim penguji skripsi

Medan, 29 Maret 2016

Pembimbing: Tanda Tangan,

TIM PENGUJI SKRIPSI

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan tim penguji pada tanggal 29 Maret 2016

TIM PENGUJI

KETUA : Krisnamurthy Pasaribu, drg., Sp. Perio ... ANGGOTA : 1. Irma Ervina, drg., Sp. Perio (K) ...

NIP. 19710702 199601 2 001

2.Pitu Wulandari, drg., S. Psi., Sp. Perio ... NIP. 19790514 200502 2 001

Mengetahui,

SEKRETARIS DEPARTEMEN

Pitu Wulandari, drg., S. Psi., Sp. Perio ... NIP. 19790514 200502 2 001

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran Gigi.

Dengan kerendahan hati penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada kedua orangtua tercinta, Agus Didong dan Nora Christina, dan adik tercinta, Adrian yang telahbanyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya dalam memberikan bimbingan,saran, dan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini.

Selama proses pembuatan skripsi ini, penulis telah banyak mendapatkan bimbingan, pengarahan, saran, dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis dengan segala kerendahan hatimenyampaikan rasa terima kasih kepada:

1. Prof. Nazruddin, drg., C. Ort., Ph.D., Sp. Ort, selaku Dekan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

2. Pitu Wulandari, drg., S. Psi, Sp. Perio, selaku Sekretaris Departemen Periodonsia Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

3. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis ucapkan kepada Krisnamurthy Pasaribu, drg., Sp. Perio selaku dosen pembimbing dan penguji, yang telah memberikan kasih sayang, doa, semangat, dukungan, dan bantuan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan pendidikan ini.

4. Irma Ervina, drg., Sp. Perio (K) dan Pitu Wulandari, drg., S. Psi, Sp. Perio selaku dosen penguji.

5. Zulkarnain, drg., M. Kes, Rini Octavia Nasution, drg., SH., Sp. Perio, Aini Hariyani Nasution, drg., Sp. Perio, Armia Syaputra, drg.,Martina Amalia, drg., Sp. Perio,selaku staf pengajar Departemen Periodonsia.

6. Prof. Tri Murni Abidin, drg., M. Kes., Sp. KG (K), selaku dosen pembimbing akademik yang telah membimbing dan mengarahkan penulis selama menjalani pendidikan akademik.

7. Drs. H. Awaluddin Saragih, M.Si, Apt selaku Kepala Laboratorium Analisis Obat Tradisional Fakultas Farmasi USU yang telah memberikan izin, bantuan, dan bimbingan kepada penulis.

8. Dr. Retno Indrawati, drg., Msi, selaku konsultan penelitian bakteri di UNAIR yang telah memberikan izin penelitian, serta Mas Eta selaku staf laboratorium Biologi Oral UNAIR atas bantuan, saran, dan masukan selama penelitian berlangsung.

9. Sahabat-sahabat tersayang: Bryan, Lamora, Priscillia, Laurenzia, Jojor, Shi Hao Gwee, Chandra Lestari, Fitri Damayanti, Rizka Malisa Sinaga, Sylvithia, Mila, dan Purnama atas doa, semangat, dan bantuan kepada penulis, serta senior dan teman-teman FKG USU angkatan 2012 lainnya.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna dan penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk menghasilkan karya yang lebih baik di kemudian hari.Akhir kata, penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapatmemberikan sumbangan pikiran yang berguna bagi fakultas, pengembanganilmu kedokteran gigi, dan masyarakat.

Medan,29 Maret 2016 Penulis,

(Nathania) NIM:120600058

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ...

HALAMAN PERSETUJUAN ... HALAMAN TIM PENGUJI SKRIPSI ...

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

DAFTAR TABEL ... x

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1LatarBelakang ... 1

1.2Rumusan Masalah ... 3

1.3Tujuan Penelitian ... 4

1.4Hipotesis ... 4

1.5Manfaat Penelitian ... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fusobacterium nucleatum ... 5

2.1.1 Karakteristik Umum ... 6

2.1.2 Faktor Virulensi ... 6

2.2 Jahe Merah ... 8

2.2.1 Habitat ... 9

2.2.2 Morfologi Tanaman ... 9

2.2.3 Kandungan Nutrisi ... 10

2.2.4 Komponen Kimia ... 10

2.3 Efek Farmakokinetik Jahe Merah ... 12

2.3.1 Efek Antimikroba ... 12

2.3.2 Efek Antiinflamasi Jahe Merah ... 12

2.4Pengujian Laboratorium untuk Mengetahui Sensitivitas Mikroba ... 13

2.5 Kerangka Teori... 14

2.6 Kerangka Konsep ... 15

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian ... 16

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 16

3.2.1 TempatPenelitian ... 16

3.2.2 Waktu Penelitian ... 16

3.3 Sampel dan Besar Sampel Penelitian ... 16

3.3.1 SampelPenelitian ... 16

3.3.2 Besar SampelPenelitian ... 16

3.4 Variabel Penelitian ... 17

3.4.1 Variabel Bebas ... 17

3.4.3 Variabel Terkendali ... 17

3.4.4 Variabel Tidak Terkendali ... 18

3.5 Definisi Operasional... 18

3.6 Bahan dan Alat Penelitian ... 19

3.6.1 Bahan Penelitian ... 19

3.6.2 Alat Penelitian ... 19

3.7 Proses Pengambilan dan Pengolahan Data ... 20

3.7.1 Proses Pembuatan Ekstrak Rimpang Jahe Merah ... 20

3.7.2 Pengenceran Bahan Coba ... 23

3.7.3 Pembuatan Media Bakteri ... 24

3.7.4 Pembiakan Spesimen ... 24

3.7.5 Pembuatan Kontrol Positif ... 24

3.7.6 Pembuatan Kontrol Negatif... 25

3.7.7 Penentuan KHM Bahan Coba ... 25

3.7.8 Penentuan KBM Bahan Coba ... 27

3.8 Skema Alur Penelitian... 28

3.9 Analisis Data ... 28

BAB 4 HASIL PENELITIAN ... 29

4.1 Ekstrak Kental Jahe Merah ... 29

4.2 Uji Efektivitas Antibakteri ... 30

BAB 5 PEMBAHASAN ... 33

BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN ... 38

6.1 Kesimpulan ... 38

6.2 Saran ... 38

DAFTAR PUSTAKA ... 39 LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1 Fusobacterium nucleatum ... 6

2 Jahe Merah ... 9

3 Komposisi kimia jahe ... 11

4 Jahe merah yang telah dicuci bersih ... 21

5 Jahe merah yang telah dikupas ... 21

6 Jahe merah yang telah diiris tipis ... 22

7 Jahe merah ditimbang sebelum dikeringkan ... 22

8 Jahe merah yang telah dikeringkan selama 5 hari ... 22

9 Jahe merah yang telah selesai dikeringkan ... 22

10 Jahe merah yang sedang diperkolasi ... 22

11 Cairan hasil perkolasi ... 23

12 Ekstrak kental jahe merah ... 23

13 Pengenceran ekstrak jahe merah ... 24

14 Kontrol positif... 25

15 Penentuan KHM ... 26

16 Tabung Dilusi dalam inkubator ... 26

17 Proses perhitungan bakteri ... 27

18 Ekstrak jahe merah yang telah diuapkan ... 29

19 Pertumbuhan F. Nucleatum pada media dengan ekstrak 6,25% ... 30

20 Pertumbuhan F. Nucleatum pada media dengan ekstrak 12,5% ... 31

(b) Pertumbuhan F. Nucleatum pada media dengan ekstrak 50% ... 31 (c) Pertumbuhan F. Nucleatum pada media dengan ekstrak 100% .... 31

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran

1 Rencana Anggaran Penelitian

2 Surat dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) 3 Surat Keterangan dan Hasil Penelitian UNAIR

vi

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ...

HALAMAN PERSETUJUAN ... HALAMAN TIM PENGUJI SKRIPSI ...

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

DAFTAR TABEL ... x

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 4

1.4 Hipotesis ... 4

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fusobacterium nucleatum ... 5

2.1.1 Karakteristik Umum ... 6

2.1.2 Faktor Virulensi ... 6

2.2 Jahe Merah ... 8

2.2.1 Habitat ... 9

2.2.2 Morfologi Tanaman ... 9

2.2.3 Kandungan Nutrisi ... 10

2.2.4 Komponen Kimia ... 10

2.3 Efek Farmakokinetik Jahe Merah ... 12

2.3.1 Efek Antimikroba ... 12

2.3.2 Efek Antiinflamasi Jahe Merah ... 12

2.4Pengujian Laboratorium untuk Mengetahui Sensitivitas Mikroba ... 13

2.5 Kerangka Teori... 14

2.6 Kerangka Konsep ... 15

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian ... 16

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 16

3.2.1 TempatPenelitian ... 16

3.2.2 Waktu Penelitian ... 16

3.3 Sampel dan Besar Sampel Penelitian ... 16

3.3.1 SampelPenelitian ... 16

3.3.2 Besar SampelPenelitian ... 16

3.4 Variabel Penelitian ... 17

3.4.1 Variabel Bebas ... 17

vii

3.4.3 Variabel Terkendali ... 17

3.4.4 Variabel Tidak Terkendali ... 18

3.5 Definisi Operasional... 18

3.6 Bahan dan Alat Penelitian ... 19

3.6.1 Bahan Penelitian ... 19

3.6.2 Alat Penelitian ... 19

3.7 Proses Pengambilan dan Pengolahan Data ... 20

3.7.1 Proses Pembuatan Ekstrak Rimpang Jahe Merah ... 20

3.7.2 Pengenceran Bahan Coba ... 23

3.7.3 Pembuatan Media Bakteri ... 24

3.7.4 Pembiakan Spesimen ... 24

3.7.5 Pembuatan Kontrol Positif ... 24

3.7.6 Pembuatan Kontrol Negatif... 25

3.7.7 Penentuan KHM Bahan Coba ... 25

3.7.8 Penentuan KBM Bahan Coba ... 27

3.8 Skema Alur Penelitian... 28

3.9 Analisis Data ... 28

BAB 4 HASIL PENELITIAN ... 29

4.1 Ekstrak Kental Jahe Merah ... 29

4.2 Uji Efektivitas Antibakteri ... 30

BAB 5 PEMBAHASAN ... 33

BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN ... 38

6.1 Kesimpulan ... 38

6.2 Saran ... 38

DAFTAR PUSTAKA ... 39 LAMPIRAN

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1 Fusobacterium nucleatum ... 6

2 Jahe Merah ... 9

3 Komposisi kimia jahe ... 11

4 Jahe merah yang telah dicuci bersih ... 21

5 Jahe merah yang telah dikupas ... 21

6 Jahe merah yang telah diiris tipis ... 22

7 Jahe merah ditimbang sebelum dikeringkan ... 22

8 Jahe merah yang telah dikeringkan selama 5 hari ... 22

9 Jahe merah yang telah selesai dikeringkan ... 22

10 Jahe merah yang sedang diperkolasi ... 22

11 Cairan hasil perkolasi ... 23

12 Ekstrak kental jahe merah ... 23

13 Pengenceran ekstrak jahe merah ... 24

14 Kontrol positif... 25

15 Penentuan KHM ... 26

16 Tabung Dilusi dalam inkubator ... 26

17 Proses perhitungan bakteri ... 27

18 Ekstrak jahe merah yang telah diuapkan ... 29

19 Pertumbuhan F. Nucleatum pada media dengan ekstrak 6,25% ... 30

20 Pertumbuhan F. Nucleatum pada media dengan ekstrak 12,5% ... 31

ix

(b) Pertumbuhan F. Nucleatum pada media dengan ekstrak 50% ... 31 (c) Pertumbuhan F. Nucleatum pada media dengan ekstrak 100% .... 31

x

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1 Rencana Anggaran Penelitian

2 Surat dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) 3 Surat Keterangan dan Hasil Penelitian UNAIR