PERBANDINGAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI ANTARA EKSTRAK ETANOL DARI SERBUK DAN SERBUK NANO DAUN SIRIH MERAH (Piper crocatum Ruiz Pav.) TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus DAN Escherichia coli SKRIPSI
PERBANDINGAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI ANTARA
EKSTRAK ETANOL DARI SERBUK DAN SERBUK NANO
DAUN SIRIH MERAH (Piper crocatum Ruiz & Pav.)
TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus
DAN Escherichia coli
SKRIPSI
syarat
Diajukan untuk melengkapi salah satu untuk memperoleh
gelar Sarjana FaadFakultas Farmasi
Suar
OLEH:
RAHMI TAMA WARDHANI
NIM 121524079
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERBANDINGAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI ANTARA
EKSTRAK ETANOL DARI SERBUK DAN SERBUK NANO
DAUN SIRIH MERAH (Piper crocatum Ruiz & Pav.)
TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus
DAN Escherichia coli
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
syarat
Diajukan untuk melengkapi salah satu untuk memperoleh
gelar Sarjana FaadFakultas Farmasi
Suar
OLEH:
RAHMI TAMA WARDHANI
NIM 121524079
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PENGESAHAN SKRIPSI
PERBANDINGAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI ANTARA
EKSTRAK ETANOL DARI SERBUK DAN SERBUK NANO
DAUN SIRIH MERAH (Piper crocatum Ruiz & Pav.)
TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus
DAN Escherichia coli
OLEH:
RAHMI TAMA WARDHANI
NIM 121524079
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal : 11 Februari 2015 Disetujui Oleh: Pembimbing I, Panitia penguji, Prof. Dr. Karsono, Apt. Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.
NIP 195409091982011001 NIP 195301011983031004 Prof. Dr. Karsono, Apt.
Pembimbing II, NIP 195409091982011001 Popi Patilaya, S.Si., M.Sc., Apt.
Dr. Masfria, M.S., Apt
NIP 197812052010121004 NIP 195707231986012001 Drs. Awaluddin Saragih, M.Si., Apt.
NIP 195008221974121002 Medan, Maret 2015 Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Wakil Dekan I, Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt.
NIP 195807101986012001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala limpahan berkat, rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, yang berjudul “Perbandingan Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Nano Simplisia dengan Serbuk Simplisia Daun Sirih Merah (Piper crocatum Ruiz & Pav.) Terhadap Bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli.
Pada kesempatan ini, penulis dengan segala kerendahan hati mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Karsono, Apt., dan Popi Patilaya, S.Si, M.Sc., Apt. selaku pembimbing yang telah membimbing dan memberikan petunjuk serta saran-saran selama penelitian hingga selesainya skripsi ini. Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Medan, yang telah memberikan fasilitas sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Bapak Prof. Dr. Urip Harahap, Apt., Ibu Dr. Masfria, M.S., Apt., serta Bapak Drs. Awaluddin Saragih, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan yang telah mendidik selama perkuliahan dan Popi Patilaya, S.Si, M.Sc., Apt. selaku penasehat akademik yang selalu memberikan bimbingan kepada penulis selama perkuliahan. Dra. Erly Sitompul, M.Si., Apt., selaku Kepala Laboratorium Mikrobiologi USU yang telah memberikan izin menggunakan fasilitas untuk penulis sehingga dapat mengerjakan dan menyelesaikan penelitian.
Penulis juga ingin menyampaikan rasa terima kasih serta penghargaan yang tulus dan tak terhingga kepada orangtua tersayang Ayahanda Teguh Taufik dan Ibunda Emma Suryati atas doa dan dukungan baik moril maupun materil, kepada kedua adik tersayang Restu Dwiadha Meitiarini dan M. Ridho Saputra, serta kerabat-kerabat, sahabat, dan teman-teman Farmasi Ekstensi angkatan 2012 atas motivasi dan segala bantuan dalam penyelesaian skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang Farmasi.
Medan, Maret 2015 Penulis, Rahmi Tama Wardhani NIM 121524079
PERBANDINGAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI ANTARA EKSTRAK ETANOL DARI SERBUK DAN SERBUK NANO DAUN SIRIH MERAH (Piper crocatum Ruiz & Pav.) TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus DAN Escherichia coli ABSTRAK Latar Belakang: Sirih merah (Piper crocatum Ruiz & Pav.) merupakan salah satu tanaman yang potensial untuk dikembangkan sebagai antimikroba.
Perkembangan ilmu dan teknologi seperti teknologi nanopartikel memungkinkan sampel kering diserbukkan dengan ukuran nano (< 1µm). Dengan demikian, luas kontak permukaan partikel menjadi lebih besar sehingga dapat meningkatkan kelarutan zat aktif dan aktivitas antibakteri semakin kuat.
Tujuan: Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan aktivitas antibakteri
antara ekstrak etanol dari serbuk dan serbuk nano daun sirih merah (Piper crocatum Ruiz & Pav.).
Metode: Daun sirih merah dicuci bersih, ditiriskan lalu dikeringkan pada suhu o
40 C. Sebagian diserbukkan dengan blender dan sebagian lain dengan teknologi nano High Energy Ballmill. Pembuatan ekstrak etanol dilakukan dengan metode maserasi. Pengujian aktivitas antibakteri dilakukan dengan metode difusi agar. Pencadang kertas yang mengandung ekstrak etanol daun sirih merah dengan konsentrasi 5, 6, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 300, 400, dan 500 mg/ml diletakkan
o
di atas permukaan media biakan bakteri, diinkubasi pada suhu 37 C selama 18 - 24 jam. Setelah diinkubasi, diameter hambat pertumbuhan bakteri diukur dengan menggunakan jangka sorong. Analisis statistika dilakukan menggunakan perangkat lunak SPSS dengan uji T dan dilanjutkan dengan anava dua arah pada tingkat kepercayaan 95%.
Hasil: Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak etanol dari serbuk dan serbuk
nano daun sirih merah memiliki aktivitas antibakteri. Konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol dari serbuk nano daun sirih merah terhadap bakteri
S. aureus yaitu pada konsentrasi 5 mg/ml dan bakteri E. coli pada konsentrasi
6 mg/ml. Sedangkan Konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol dari serbuk daun sirih merah terhadap bakteri S. aureus yaitu pada konsentrasi 6 mg/ml dan bakteri E. coli pada konsentrasi 10 mg/ml. Analisis statistika menunjukkan adanya perbedaan signifikan antara nilai rata-rata diameter daya hambat pada ekstrak etanol dari serbuk dan serbuk nano daun sirih merah (p < 0,05). Amoksisilin 30 µg/ml sebagai kontrol positif menghambat pertumbuhan bakteri S.aureus dan
E. coli dengan diameter daya hambat masing-masing 15,13 mm dan 14,23 mm.
Kesimpulan: Ekstrak etanol nano daun sirih merah memiliki aktivitas antibakteri lebih besar daripada aktivitas antibakteri ekstrak etanol serbuk daun sirih merah. Kata Kunci: Sirih merah, Piper crocatum, Teknologi nano, Antibakteri, Staphylococcus aureus, Escherichia coli.
THE COMPARISON TEST OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY BETWEEN
ETHANOL EXTRACT OF POWDER AND NANO POWDER OF
Piper crocatum Ruiz & Pav. LEAVES AGAINST
Staphylococcus aureus AND Escherichia coli
ABSTRACT
developed as an antimicrobial. The development of science and technology such as nanoparticle technology allows to produce the dried material of plants with nano size (<
1μm). Thus, the surface area of dried plant materials to be more large, it can increase the solubility of active compounds and the antibacterial activity is more potent.
Objective: This study was conducted to compare the antibacterial activity of
ethanolic extract of nano powder and powder of Piper crocatum againts Staphylococcus aureus and Escherichia coli.
o Methods: P. crocatum leaves were washed, drained and dried at 40
C. A part of the dried plant material were reduced to powder with electrical grinder and the other part with nano technology. Some are powdered in a blender and the rest with nanotechnology High Energy Ballmill. The ethanol extract of plant was made by maceration. Antibacterial activity test was performed by agar diffusion. Paper disks contained the ethanol extract with certain concentrations of 5, 6, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 300, 400, and 500 mg/ml was placed on the surface of the bacterial culture medium, and then incubated at 37°C for 18 - 24 hours. After incubation, the diameter of inhibition was measured using calipers. Statistical analysis was performed using SPSS software with T test followed by two-way anova at 95% confidence level.
Results:
The results showed that the ethanol extract of nano powder and powder of red betel leaves to have antibacterial activity againts S. aureus and E.coli. Minimum inhibitory concentration of the ethanol extract of Piper crocatum nano powder againts S. aureus is at a concentration of 5 mg/ml and E. coli at a concentration of 6 mg/ml. While minimum inhibitory concentration of the ethanol extract of P. crocatum powder againts S. aureus is at a concentration of 6 mg/ml and E. coli at a concentration of 10 mg/ml. Statistical analysis showed a significant difference between the average value of the diameter of inhibition of the ethanol extract of nano powder and powder of P. crocatum (p < 0.05). Amoxicillin 30 µg/ml as a positive control inhibited the growth of S. aureus and E. coli. with the inhibition zone of 15.13 mm and 14.23 mm, respectively.
Conclusion: The ethanol extract of P. crocatum nano powder have a greater
antibacterial activity than the extract of P.crocatum powder.
Keywords: Red betel, Piper crocatum, Nano technology, Antibacterial activity,
Staphylococcus aureus, Escherichia coli.
DAFTAR ISI
HalamanJUDUL ....................................................................................................... i KATA PENGANTAR ............................................................................... iii ABSTRAK ................................................................................................. v ABSTRACT ............................................................................................... vi DAFTAR ISI .............................................................................................. vii DAFTAR TABEL ...................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xii DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiii BAB I PENDAHULUAN ........................................................................
1 1.1 Latar Belakang ....................................................................
1 1.2 Kerangka Pikir Penelitian ....................................................
3 1.3 Perumusan Masalah .............................................................
4 1.4 Hipotesis ..............................................................................
4 1.5 Tujuan Penelitian .................................................................
4 1.6 Manfaat Penelitian ...............................................................
5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................
6 2.1 Uraian Bakteri .....................................................................
6 2.1.1 Bakteri Staphylococcus aureus .................................
6 2.1.2 Bakteri Escherichia coli .................................. .........
7 2.1.3 Fase pertumbuhan bakteri .........................................
8 2.2 Uraian Tumbuhan ................................................................
9
2.2.1 Nama daerah .............................................................
9 2.2.2 Morfologi tumbuhan .................................................
9 2.2.3 Taksonomi tanaman sirih merah ..............................
10 2.2.4 Kandungan kimia sirih merah ..................................
10 2.2.5 Manfaat sirih merah ..................................................
10
2.3 Ekstraksi ............................................................................. 11 2.4 Metode Isolasi Biakan Bakteri ............................................
13 2.5 Pengujian Aktivitas Antimikroba ........................................
13 2.6 Amoksisilin .........................................................................
14 2.7 Nanopartikel ........................................................................
14 2.4.1 Permukaan nanopartikel ............................................
15 2.4.2 Teknologi nano ...........................................................
15 BAB III METODE PENELITIAN ............................................................
17 3.1 Alat dan Bahan ....................................................................
17 3.1.1 Alat-alat .....................................................................
17 3.1.2 Bahan .................................. ......................................
18 3.1.3 Mikroba uji ................................................................
18 3.2 Pengambilan dan Pengolahan Sampel .................................
18 3.2.1 Pengambilan sampel ..................................................
18 3.2.2 Identifikasi sampel ....................................................
19 3.2.3 Pengolahan sampel ....................................................
19 3.2.4 Pemeriksaan nanopartikel daun sirih merah ..............
19
3.3 Pembuatan Ekstrak Etanol Nano Simplisia dan Ekstrak Etanol Serbuk Simplisia Daun Sirih Merah ........................ 20
3.4 Pemeriksaan Simplisia dan Ekstrak Etanol Daun Sirih Merah ....................................................................................
20
3.4.1 Pemeriksaan organoleptis simplisia daun sirih merah ........................................................................
20
3.4.2 Pemeriksaan partikel nano dan serbuk simplisia
3.4.3 Pemeriksaan organoleptis ekstrak etanol nano simplisia dan ekstrak etanol serbuk daun sirih merah .......................................................................
21 3.5 Pembuatan Media dan Reagensia .........................................
21 3.5.1 Media Mueller Hinton agar (MHA) .........................
21 3.5.2 Pembuatan media agar miring ..................................
21 3.5.3 Larutan NaCl 0,9% ...................................................
21 3.6 Pembiakan Bakteri ..............................................................
22 3.6.1 Pembuatan stok kultur ..............................................
22 2.6.2 Penyiapan inokulum .................................................
22
3.7 Penyiapan Larutan Uji Ekstrak Etanol Nano Simplisia dan Serbuk Simplisia Daun Sirih Merah dengan Berbagai Konsentrasi ........................................................................... 22
3.8 Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Nano Simplisia dan Serbuk Simplisia Daun Sirih Merah Terhadap Bakteri Staphylococcus aureus ........................... 22
3.9 Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Nano Simplisia dan Serbuk Simplisia Daun Sirih Merah Terhadap Bakteri Escherichia coli ...................................... 23 3.10 Analisis Statistika .................................................................
24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 25
4.1 Identifikasi Tumbuhan ........................................................ 25
4.2 Pemeriksaan Organoleptis Simplisia Daun Sirih Merah ..... 25
4.3 Pemeriksaan Partikel Nano dan Serbuk Simplisia Daun Sirih Merah .......................................................................... 25
4.4 Pemeriksaan Organoleptis Ekstrak Etanol Simplisia dan Serbuk Daun Sirih Merah .................................................... 26 4.5 Reidentifikasi Bakteri ..........................................................
27
4.6 Aktivitas Antibakteri Kontrol Positif dan Negatif Terhadap Bakteri Staphylococcus aureus dan
Escherichia coli ................................................................... 28
4.7 Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Nano Simplisia dan Ekstrak Etanol Serbuk Simplisia Daun Sirih Merah Terhadap Bakteri Staphylococcus aureus dan
Escherichia coli ................................................................... 29
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 35
5.1 Kesimpulan .......................................................................... 35
5.2 Saran .................................................................................... 35 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 36 LAMPIRAN ............................................................................................... 39
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Permukaan molekul pada partikel ...........................................
15 serbuk simplisia daun sirih merah ...........................................
27 Tabel 4.2 Diameter daya hambat ekstrak etanol nano simplisia dan ekstrak etanol serbuk simplisia daun sirih merah terhadap pertumbuhan Staphylococcus aureus ......................................
29 Tabel 4.3 Diameter daya hambat ekstrak etanol nano simplisia dan ekstrak etanol serbuk simplisia daun sirih merah terhadap pertumbuhan Escherichia coli .................................................
30
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian ......................................................
3 pemindai elektron (A: nano simplisia, B: serbuk simplisia) ..............................................................
26 Gambar 4.2 Koloni bakteri (A: Staphylococcus aureus, B: Escherichia coli) ..............................................................
28 Gambar 4.3 Pengaruh konsentrasi ekstrak etanol nano simplisia dan ekstrak etanol serbuk simplisia daun sirih merah terhadap aktivitas antibakteri pada Staphylococcus aureus ................
32 Gambar 4.3 Pengaruh konsentrasi ekstrak etanol nano simplisia dan ekstrak etanol serbuk simplisia daun sirih merah terhadap aktivitas antibakteri pada Escherichia coli ...........................
32