Uji Antibakteri Ekstrak Air Bawang Putih (Allium Sativum) dan Hasil Hidrolisis Enzimatis Minyak Kelapa Murni serta Kombinasinya terhadap Beberapa Bakteri Penyebab Diare
TESIS UJI ANTIBAKTERI EKSTRAK AIR BAWANG PUTIH (Allium sativum) DAN HASIL HIDROLISIS ENZIMATIS MINYAK
KELAPA MURNI SERTA KOMBINASINYA TERHADAP BEBERAPA BAKTERI PENYEBAB DIARE OLEH: NINDA T. M. SIHOMBING NIM 127014007
UJI ANTIBAKTERI EKSTRAK AIR BAWANG PUTIH (Allium sativum) DAN HASIL HIDROLISIS ENZIMATIS MINYAK
KELAPA MURNI SERTA KOMBINASINYA TERHADAP BEBERAPA BAKTERI PENYEBAB DIARE TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Magister dalam Ilmu Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH: NINDA T. M. SIHOMBING NIM 127014007
LEMBAR PERSETUJUAN TESIS UJI ANTIBAKTERI EKSTRAK AIR BAWANG PUTIH (Allium sativum) DAN HASIL HIDROLISIS ENZIMATIS MINYAK
KELAPA MURNI SERTA KOMBINASINYA TERHADAP BEBERAPA BAKTERI PENYEBAB DIARE OLEH: NINDA T. M. SIHOMBING NIM 127014007
Menyetujui: Komisi Pembimbing, Komisi Penguji Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.
NIP 195006071979031001 NIP 195301011983031004 Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc. Dr. Marline Nainggolan, M.Si., Apt NIP 196404091994031003 NIP 195709091985112001
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt NIP 195006071979031001 Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc.
NIP 196404091994031003 Mengetahui: Disahkan Oleh: Ketua Program Studi, Dekan, Prof. Dr. Karsono, Apt. Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 195409091982011001 NIP 195311281983031002
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama Mahasiswa : Ninda T. M. Sihombing No. Induk Mahasiswa : 127014007 Program Studi : Magister Farmasi Judul Tesis : Uji Antibakteri Ekstrak Air Bawang Putih (Allium
Sativum ) dan Hasil Hidrolisis Enzimatis Minyak
Kelapa Murni serta Kombinasinya terhadap Beberapa Bakteri Penyebab Diare
Dengan ini menyatakan bahwa tesis yang saya buat adalah hasil karya saya sendiri, bukan plagiat dan apabila dikemudian hari diketahui tesis saya ini plagiat karena kesalahan saya sendiri, maka saya bersedia menerima saksi yang diberikan oleh Program Studi Magister Farmasi Universitas Sumatera Utara. Saya tidak akan menuntut pihak manapun atas perbuatan saya tersebut. Demikianlah surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dalam keadaan sehat.
Medan, Mei 2014 Yang membuat pernyataan, Ninda T. M. Sihombing NIM 127014007
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat, kasih dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul ”Uji Antibakteri Ekstrak Air Bawang Putih (Allium Sativum) dan Hasil Hidrolisis Enzimatis Minyak Kelapa Murni serta Kombinasinya terhadap Beberapa Bakteri Penyebab Diare”. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Selama menyelesaikan penelitian dan tesis ini penulis telah banyak mendapat bantuan dan dorongan dari berbagai pihak, baik moril maupun materil.
Untuk itu penulis ingin menghaturkan penghargaan dan terima kasih yang tulus dan ikhlas kepada:
1. Rektor Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., M.Sc., (CTM)., Sp.A(K)., atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan Program Magister.
2. Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr.
Sumadio Hadisahputra, Apt., yang telah menyediakan fasilitas dan kesempatan bagi penulis menjadi mahasiswa Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi.
3. Ketua Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. Karsono, Apt., yang telah memberikan kesempatan dan dukungan untuk menyelesaikan Program Magister Farmasi.
4. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., selaku Pembimbing I yang selalu memberikan pengarahan dan dorongan dengan penuh kesabaran selama penulis menjalani pendidikan, penelitian dan penyelesaian tesis ini.
5. Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc., selaku Pembimbing II yang selalu mengingatkan dan menyemangati penulis dalam melakukan penelitian dan menyelesaikan tesis ini.
6. Bapak Prof. Dr. Urip Harahap, Apt., dan Ibu Dr. Marline Nainggolan, M.Si., Apt., sebagai penguji.
7. Ibu Dra. Erly Sitompul, M.Si., Apt., kepala Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Farmasi beserta staf.
8. Orang tua tercinta, M. Sihombing, B.E., SE., dan A. Boru Sinaga, Amd., yang tiada hentinya berkorban dengan tulus ikhlas bagi kesuksesan penulis, serta kepada Andrew Philip Tobing, adik-adikku (Enry, Medika, dan Daniel), Emma Litaay dan keluarga besar di Balige dan Ambon, yang selalu setia memberi doa, dukungan dan motivasi selama penulis melakukan penelitian.
9. Teman-teman seperjuangan pada Program Magister Farmasi, terutama Kak Floriana dan Kak Elysa, Kak Dewi, Sri Muftri, Kak Fitri Yanti, Ellora, Bang Mainal Furqan, Bang Denny, Bang Vonna, dan Ratih.
10. Teman-teman STF 08, Lora, Herlina, Lida, Ester, Siska, Ani, Kristianto, Evaline, dan Widya, serta rekan-rekan PNS Badan POM RI angkatan 2013.
Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dalam penelitian dan penyelesaian tesis ini. Kiranya Tuhan YME memberikan balasan yang berlipat ganda atas kebaikan dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata semoga tulisan ini dapat menjadi sumbangan yang berarti bagi ilmu pengetahuan.
Medan, Mei 2014 Penulis Ninda T. M. Sihombing NIM 127014007
UJI ANTIBAKTERI EKSTRAK AIR BAWANG PUTIH (Allium sativum)
DAN HASIL HIDROLISIS ENZIMATIS MINYAK KELAPA MURNISERTA KOMBINASINYA TERHADAP BEBERAPA BAKTERI PENYEBAB DIARE
ABSTRAK
Bawang putih dan minyak kelapa murni (Virgin Coconut Oil, VCO) merupakan herbal terkenal dengan sifat antimikroorganisme. Kandungan allicin dalam bawang putih dan asam lemak rantai sedang bentuk monogliserida (terutama monolaurin) dalam VCO bertanggung jawab atas sifat antimikroba melalui mekanisme yang berbeda. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan efek antibakteri VCO tanpa hidrolisis (VCOT), hasil hidrolisis (HVCO), ekstrak air bawang putih (EABP) serta kombinasinyaterhadap bakteri patogen penyebab diare.
Sampel bawang putih yang digunakan diperoleh dari pasar tradisional Padang Bulan, Medan, sedangkan sampel VCO merupakan Palem Mustika VCO produksi Siti Nurbaya, Sumatera Barat. Bawang putih diekstraksi dengan akuades bidestilat steril, sedangkan VCO dihidrolisis secara enzimatik menggunakan
®
LIPOZIME TL IM.Uji aktivitas antibakteri dilakukan menggunakan bahan uji:
VCOT, HVCO, EABP, dan kombinasinya serta Tetrasiklin HCl sebagai kontrol positif. Metode uji antibakteri adalah difusi agar menggunakan pencadang kertas (diameter 6 mm) dengan mengamati zona hambat terhadap bakteri Gram positif:
Bacillus cereus (ATCC 14579), Staphylococcus aureus (ATCC 25923) dan Gram
negatif: Escherichia coli (ATCC 8939), Salmonella thypi (ATCC 00786),
Salmonella thypi (ATCC 00786), Shigella dysenteriae (ATCC 13313), dan Vibrio
cholera (ATCC 39315). Data pengukuran zona hambat pertumbuhan bakteri
α≤0,05) dan dilanjutkan dengan Tukey HSD untuk melihat perbedaan nilai rata-rata signifikan antarkelompok perlakuan.
Hasil penelitian menunjukkan VCOT tidak efektif sebagai antibakteri namun meningkat setelah dihidrolisis (HVCO) dan lebih efektif terhadap bakteri Gram positif. EABP memiliki aktivitas antibakteri paling besar dibandingkan
VCOT dan HVCO serta efektif terhadap bakteri Gram positif dan negatif. Namun kombinasi VCOT dan HVCO dengan EABP tidak memberikan efek sinergisme.
Kata kunci: minyak kelapa murni,ekstrak air bawang putih, hidrolisis enzimatik,
antibakteri.ANTIBACTERIAL TEST OF AQUEOUS GARLIC (Allium sativum) EXTRACTS AND EZYMATIC HYDROLYZED VIRGIN COCONUT OIL AND THEIR COMBINATION ON SEVERAL PHATOGENIC BACTERIA
CAUSING DIARRHEA
ABSTRACTGarlic and Virgin Coconut Oil are well known as herbal with antimicroorganism effect. The allicin in garlic and medium chain fatty acid in its monoglyseride form (especially monolaurin) in VCO are responsible on their antimicrobial effect by different mechanism. The aim of this study was to investigate the antibacterial activity of non-hydrolyzed VCO (VCOT), enzymatic hydrolyzed VCO (HVCO), aqueous garlic extracts (EABP) and their combination against pathogenic bacteria causing diarrhea.
The garlic used in this study was obtained from traditional market in Padang Bulan, Medan and VCO from Palem Mustika VCO, produced by Siti Nurbaya, West Sumatra. Garlic extracted with bidistilled water and VCO was
®
hydrolyzed by LIPOZIME TL IM enzyme. Antibacterial activity test carried out on VCOT, HVCO, EABP, and their combination. Tetracycline HCl used as positive control. The test was conducted by diffusion agar method using the paper disc diameter 6 mm by observing the zone inhibition againstGram positive bacterial: Bacillus cereus (ATCC 14579), Staphylococcus aureus (ATCC 25923), and Gram negative: Escherichia coli (ATCC 8939), Salmonella thypi (ATCC 00786), Salmonella thypi (ATCC 00786), Shigella dysenteriae (ATCC 13313), and Vibrio cholera (ATCC 39315). Zone inhibition data was analyzed by ANOVA method (α ≤ 0,05), then by Tukey HSD to observe the significant difference of the mean among the variables. hydrolysis (HVCO) which is more effective on Gram positive bacteria. EABP has the most effective effect than VCOT and HVCO against Gram positive and Gram negative bacteria. However, the combination of VCOT and HVCO with EABP did not give synergism effect of antibacterial.
Keywords: virgin coconut oil, aqueous garlic extracts, enzymatic hydrolyzed,
antibacterial.DAFTAR ISI
Halaman JUDUL ....................................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... ii ABSTRAK ................................................................................................. iii ABSTRACT ............................................................................................... iv DAFTAR ISI .............................................................................................. v DAFTAR TABEL ...................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ................................................................................. x DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xii BAB I PENDAHULUAN .......................................................................
1 1.1 Latar Belakang ......................................................................
1 1.2 Kerangka Pikir Penelitian .....................................................
5 1.4 Hipotesis ...............................................................................
6 1.5 Tujuan Penelitian ..................................................................
6 1.6 Manfaat Penelitian ................................................................
7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................
8 2.1 Diare dan Penyebabnya ........................................................
8 2.1.1 Escherichia coli ...........................................................
9 2.1.2 Salmonella thypi ..........................................................
10 2.1.3 Vibrio cholera ..............................................................
11 2.1.4 Shigella dysenteriae ....................................................
11
2.1.5 Staphylococcus aureus ................................................
12 2.1.6 Bacillus cereus ............................................................
12 2.2 Pengobatan Diare ..................................................................
13 2.3 Kombinasi Antimikroba .......................................................
15 2.4 Bawang Putih ........................................................................
15 2.4.1 Kandungan kimia bawang putih ..................................
17 2.4.2 Kegunaan bawang putih ..............................................
20 2.4.3 Aktivitas antibakteri bawang putih ..............................
22 2.5 Minyak Kelapa Murni ...........................................................
27 2.5.1 Asam lemak .................................................................
30 2.5.2 Trigliserida ..................................................................
31 2.5.3 Hidrolisis trigliserida ...................................................
32
2.5.4 Aktivitas antibakteri asam laurat, monolaurin, dan minyak kelapa murni ...................................................
35 BAB III METODE PENELITIAN .............................................................
42 3.1 Desain Penelitian ..................................................................
42 3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ...............................................
43 3.3 Alat dan Bahan ......................................................................
43 3.3.1 Alat ..............................................................................
43 3.3.2 Bahan ...........................................................................
43 3.3.3 Pengumpulan bahan uji ...............................................
44 3.4 Prosedur ................................................................................
44 3.4.1 Hidrolisis VCO dengan metode enzimatik ..................
44 3.4.2 Penentuan bilangan asam VCOT dan HVCO .............
45
3.4.3 Pembuatan ekstrak air bawang putih ...........................
45 3.4.4 Penentuan aktivitas antibakteri ....................................
46 3.4.4.1 Sterilisasi alat ................................................
46 3.4.4.2 Pembuatan media nutrient agar ....................
46 3.4.4.3 Pembuatan media Mueller Hinton agar ........
47 3.4.4.4 Pembuatan agar miring .................................
47 3.4.4.5 Pembuatan larutan McFarland No. 0,5 ..........
47 3.4.4.6 Peremajaan bakteri ........................................
47 3.4.4.7 Pembuatan inokulum .....................................
47 3.4.4.8 Pembuatan larutan bahan uji .........................
48 3.4.4.9 Pembuatan larutan Tetrasiklin HCl ...............
48 3.4.4.10 Pengujian antibakteri .....................................
48
3.4.4.11 Penentuan jenis pelarut untuk uji aktivitas antibakteri ......................................................
49 terhadap aktivitas antibakteri ........................
49
3.4.4.13 Pengujian aktivitas antibakteri kombinasi bahan uji ........................................................
49 3.5 Analisis Data .........................................................................
50 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................
51 4.1 Identifikasi Bawang Putih .....................................................
51 4.2 Hidrolisis Enzimatik VCO ....................................................
52
4.3 Pengaruh Waktu Penyimpanan EABP terhadap Aktivitas Antibakterinya ......................................................................
54 4.4 Pengaruh Pelarut terhadap Aktivitas Antibakteri .................
56
4.5 Pengaruh Konsentrasi VCOT, HVCO, dan EABP terhadap Aktivitas Antibakteri .............................................................
62
4.5.1 Pengaruh konsentrasi dan hidrolisis VCO terhadap aktivitas antibakteri .....................................................
67
4.5.2 Pengaruh konsentrasi EABP terhadap aktivitas antibakteri ....................................................................
70
4.6 Pengaruh Kombinasi VCOT, HVCO, dan EABP terhadap Aktivitas Antibakteri .............................................................
72
4.6.1 Pengaruh konsentrasi VCOT dan HVCO dalam kombinasinya ...............................................................
76 4.6.2 Pengaruh konsentrasi EABP dalam kombinasinya .....
77
4.7 Perbandingan Aktivitas Antibakteri Baku Pembanding Tetrasiklin HCl .....................................................................
79 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................
87 5.1 Kesimpulan ...........................................................................
87 5.2 Saran .....................................................................................
87 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................
88
DAFTAR TABEL
39 4.1 Bilangan asam VCOT dan HVCO ...............................................
4.5 Konsentrasi Tetrasiklin HCl yang memiliki zona hambat tidak berbeda nyata dengan bahan uji HVCO, VCOT, dan EABP, serta kombinasi ............................................................................
81
74 4.4 Zona hambat baku pembanding Tetrasiklin HCl .........................
4.3 Zona hambat VCOT, HVCO, dan EABP 100% dan kombinasinya ...............................................................................
65
53 4.2 Zona hambat VCOT, HVCO, dan EABP ....................................
2.6 Hasil penelitian mengenai sifat antimikroba asam laurat, monolaurin, dan minyak kelapa murni ........................................
Tabel Halaman 2.1 Bakteri penyebab keracunan makanan dan diare .........................
34
29 2.5 Klasifikasi enzim lipase berdasarkan spesifikasinya ...................
23 2.4 Komposisi asam lemak minyak kelapa murni .............................
18 2.3 Hasil penelitian mengenai sifat antimikroba bawang putih .........
2.2 Nilai nutrisi dan kandungan dari baang putih (ditampilkan per 100 g bawang putih mentah) .........................................................
9
84
DAFTAR GAMBAR
4.3 Pengaruh pelarut bahan uji akuades, etanol 96% dan DMSO terhadap aktivitas antibakterinya pada Bacillus cereus
4.8 Zona hambat kombinasi HVCO-EABP dan VCOT-EABP terhadap Bacillus cereus ATCC 14579 dan Escherichia coli ATCC 8939 ..................................................................................
66
aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 8939, Salmonella thypi ATCC 00786, Shigella dysenteriae ATCC 13313, dan
Vibrio cholera ATCC 39315 .......................................................
4.7 Diagram perbandingan zona hambat VCOT, HVCO, dan EABP terhadap Bacillus cereus ATCC 14579, Staphylococcus
64
4.6 Zona hambat HVCO dan EABP terhadap Bacillus cereus ATCC 14579 dan Escherichia coli ATCC 8939 .........................
63
4.5 Zona hambat VCOT, HVCO dan EABP terhadap Bacillus cereus ATCC 14579 dan Escherichia coli ATCC 8939 ..............
58
4.4 Pengaruh pelarut bahan uji akuades, etanol 96% dan DMSO terhadap aktivitas antibakterinya pada Escherichia coli ATCC 8939 ..................................................................................
57
Gambar Halaman 1.1 Kerangka pikir penelitian .............................................................
55 4.2 Zona hambat EABP dalam akuades, etanol 96% dan DMSO .....
4.1 Zona hambat pertumbuhan bakteri EABP baru dan EABP 1 hari ..................................................................................
36
33 2.6 Rumus struktur asam laurat dan monolaurin ...............................
32 2.5 Persamaan reaksi hidrolisis ..........................................................
21 2.4 Struktur kimia lemak ....................................................................
19 2.3 Ringkasan efek bawang putih dalam meningkatan kesehatan .....
16 2.2 Perubahan senyawa kimia bawang putih .....................................
2.1 Peringkat suplemen yang digunakan di Amerika Serikat tahun 1997 ..............................................................................................
5
73
4.9 Diagram perbandingan zona hambat VCOT, HVCO, EABP 100% dan kombinasinya terhadap Bacillus cereus ATCC 14579, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia
coli ATCC 8939, Salmonella thypi ATCC 00786, Shigella dysenteriae ATCC 13313, dan Vibrio cholera ATCC 39315 .......
75
4.10 Zona hambat Tetrasiklin HCl terhadap Bacillus cereus ATCC 14579 dan Escherichia coli ATCC 8939 .........................
80
4.11 Kurva aktivitas antibakteri Tetrasiklin HCl pada beberapa konsentrasi ...................................................................................
82
4.12 Zona hambat Tetrasiklin HCl terhadap Staphylococcus aureus ATCC 25923 ................................................................................
83