KLONING GEN PENYANDI COAT PROTEIN (V1) GEMINIVIRUS DARI TANAMAN CABAI (Capsicum annuum L).
i
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk menempuh ujian Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Andalas Padang
Disetujui oleh:
Pembimbing I Pembimbing II
(2)
ii
Skripsi ini telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Sarjana Fakultas Farmasi Universitas
Padang
Pada tanggal: 9 Agustus 2012
No Nama Jabatan Tanda Tangan
1 Prof. Dr. Hj. Marlina, MS, Apt. Ketua
2 Dr. rer. nat. Hj. Dian Handayani, Apt. Anggota
3 Prof. Dr. M. Husni Mukhtar, Apt. Anggota
4 Meri Susanti, M.Farm, Apt. Anggota
(3)
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur tidak henti-hentinya penulis haturkan atas segala berkah, rahmat, karunia, dan ilmu yang dianugerahkan Allah S. W. T. sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Uji Aktivitas Antibakteri Macelignan terhadap Staphylococcus aureus dan Staphylococcus epidermidis”. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan Strata Satu pada Fakultas Farmasi, Universitas Andalas.
Skripsi ini sebuah karya yang penulis persembahkan sebagai salah satu bukti cinta dan ucapan terimakasih sebesar-besarnya kepada almarhum Ayahanda yang menginspirasi serta Ibunda dan keluarga penulis atas semua dukungan moril maupun materil. Motivasi dan do’a mereka telah menjadi semangat untuk penulis menyelesaikan skripsi ini.
Pada kesempatan ini penulis juga ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ibu Prof. Dr. Hj. Marlina MS, Apt. selaku pembimbing I, Ibu Dr. rer. nat. Hj. Dian Handayani, Apt. selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga dan fikiran untuk membimbing penulis dalam melaksanakan penelitian hingga selesainya skripsi ini.
2. Bapak Assoc. Prof. Dr. Yaya Rukayadi selaku pembimbing III dari Faculty of Food Science and Technology, University Putra Malaysia (UPM) yang telah meluangkan waktu, tenaga dan fikiran selama melakukan penelitian di UPM.
(4)
iv
3. Ibu Fithriani Armin, S. Si, M. Si, Apt. selaku penasehat akademik yang telah memberikan bimbingan dan motivasi selama penulis menempuh jenjang strata satu di Fakultas Farmasi, Universitas Andalas.
4. Prof. Son Radu selaku supervisor penelitian selama di Faculty of Food Science and Technology, University Putra Malaysia (UPM).
5. Rekan kerja dan semua senior di laboratorium Food I UPM.
6. Sahabat dan rekan mahasiswa di Fakultas Farmasi Universitas Andalas terutama teman-teman Cyclone dan keluarga BP 37 yang telah berbagi suka dan duka bersama.
7. Teman-teman dijajaran Badan Pengurus Harian (BPH) dan Badan Pengawas (BP) Pusat dan Wilayah Sumatera II ISMAFARSI Periode 2010 – 2012 yang menginspirasi dan memotivasi dalam menyelesaikan skripsi.
8. Semua pihak yang telah memberikan bantuan moril maupun materil dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini tidak lepas dari ketidaksempurnaan, karena itu penulis menerima dengan tangan terbuka semua kritik dan saran yang membangun. Penulis berharap semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan, khususnya di dunia farmasi.
Padang, Agustus 2012
(5)
v ABSTRAK
Aktivitas antibakteri macelignan yang diisolasi dari buah pala (Myristica fragrans Houtt.) terhadap Staphylococcus aureus ATCC 29737 dan S. epidermidis ATCC 155 telah ditentukan dengan melakukan uji kerentanan, MIC (Minimum Inhibitory Concentration), MBC (Minimum Bactericidal Concentration) dan uji time-killing berdasarkan Clinical Laboratory Standard Institute (CLSI). Pada penelitian ini dapat diamati bahwa macelignan dapat menghambat pertumbuhan S. aureus dan S. epidermidis dengan diameter hambat masing-masingnya 1 cm dan 1 cm pada uji kerentanan menggunakan kertas cakram standar di dalam media MHA. MIC macelignan terhadap S. aureus (8,06 x 107 CFU/ml) dan S.
epidermidis (2,58 x 105 CFU/mL) terlihat pada konsentrasi masing-masingnya 1,25 mg/mL dan 0,078 mg/mL. MBC macelignan terlihat pada konsentrasi > 5 mg/mL pada S. aureus dan 0,156 mg/mL pada S. epidermidis. Aktivitas time-killing macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis; pengurangan jumlah masing-masing CFU/ml adalah > 5 log10 unit (99,9%) dalam 4 jam dan > 5 log10
unit (99,9%) dalam 2 jam. Penelitian menunjukkan bahwa macelignan memiliki aktivitas antibakteri terhadap S. aureus dan S. epidermidis.
(6)
vi ABSTRACT
Antibacterial activity of macelignan isolated from nutmeg (Myristica fragrans Houtt.) against Staphylococcus aureus ATCC 29737 and S. epidermidis ATCC 155 have been determined in term of susceptibility, MIC (Maximum Inhibitory Concentration), MBC (Maximum Bactericidal Concentration) and time-killing test based on Clinical Laboratory Standard Institute (CLSI). Results of study were showed that macelignan can inhibit the growth of S. aureus and S. epidermidis with its inhibitory diameter at 1 cm and 1 cm on susceptibility test using standard paper disc in MHA. MICs macelignan against S. aureus (8.06 x 107 CFU/mL) and S. epidermidis (2.58 x 105 CFU/mL) were showed at
concentration of respectively 1.25 mg/mL and 0.078 mg/mL. MBCs macelignan were seen at concentrations >5 mg/mL against S. aureus and 0.156 mg/mL against S. epidermidis. The killing activity of macelignan fast acting against S. aureus and S. epidermidis; the reduction in the each number of CFU mL-1 were > 5 log10 units
(99.9%) in 4 h and > 5 log10 units (99.9%) in 2 h. The result was indicated that
(7)
vii DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR iii
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR LAMPIRAN ix
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
I. PENDAHULUAN 1
II. TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1. Macelignan 4
2.2. Lignan 5
2.3. Myristica fragrans Houtt, Tanaman Penghasil Macelignan 9
2.4. Bakteri 13
2.5. Antibakteri 20
III. PELAKSANAAN PENELITIAN 24
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian 24
3.2. Metode Penelitian 24
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 29
4.1. Hasil 29
(8)
viii
V. KESIMPULAN DAN SARAN 37
5.1. Kesimpulan 37
5.2. Saran 37
DAFTAR PUSTAKA 38
(9)
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Bagan Kerja Pembuatan Inokulum Bakteri 42
2. Bagan Kerja Screening Bioassay Macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis. 44
3. Pola Kerja MIC dan MBC Test Macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis pada 96-well microtiter plate 45
4. Bagan Kerja Time-killing Test Macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis 46
5. Pengolahan Data Penelitian 47
6. Data Time-killing Macelignan terhadap S. aureus 50
7. Data Time-killing Macelignan terhadap S. epidermisis 51
8. Foto Screening bioassay macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis 52
9. Foto Strain Bakteri 54
10. Foto pengamatan MBC Macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis 55
(10)
x
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
I. Perbedaan sifat dari S. aureus dan S. epidermidis 18
II. Jumlah koloni S. aureus 47
III. Jumlah koloni S. epidermidis 47
IV. Data diameter hambat macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis 48
V. Data pengamatan secara visual terhadap pertumbuhan S. aureus dan S. epidermidis pada 96-well 48
VI. Data pengamatan secara visual terhadap pertumbuhan S. aureus dan S. epidermidis setelah didrop dari 96-well ke dalam media MHA 49
VII.Data jumlah S. aureus dalam Log10 CFU/mL 50
VIII.Data jumlah S. epidermidis dalam Log10 CFU/mL 51
(11)
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Struktur macelignan 4
2. Struktur dibenzilbutane 5
3. Biosintesa senyawa lignan 8
4. Buah pala (Myristica fragrans Houtt) 9
5. Staphylococcus aureus pada perbesaran 1000x 16
6. Bagan kerja pembuatan inokulum bakteri 42
7. Skema kerja pembuatan inokulum 43
8. Bagan kerja screening bioassay macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis 44
9. Pola kerja MIC dan MBC test terhadap S. aureus dan S. epidermidis pada 96-well microtiter plate 45
10. Bagan kerja time-killing test macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis 46
11. Kurva time-killing macelignan terhadap S. aureus 50
12. Kurva time-killing macelignan terhadap S. epidermidis 51
13. Screening aktivitas macelignan terhdap S. aureus KCCM 12255 (ATCC 29737) 52
14. Screening aktivitas macelignan terhdap S. epidermidis KCCM 40003 (ATCC 155) 53
15. Kultur S. aureus KCCM 12255 (ATCC 29737) 54
16. Kultur S. epidermidis KCCM 40003 (ATCC 155) 54
17. Pengamatan MBC kontol positif (chlorhexidine) setelah didrop Ke media MHA dan diinkubasi pada suhu 370C selama 24 jam 55
(12)
xii
18. Pengamatan MBC macelignan terhadap Staphylococcus aureus setelah didrop ke media MHA dan diinkubasi pada suhu 370C
selama 24 jam 56
19. Pengamatan MBC macelignan terhadap Staphylococcus epidermidis setelah didrop ke media MHA dan diinkubasi pada suhu 370C
(13)
I. PENDAHULUAN
Staphylococcus, bakteri gram positif dari famili micrococcaceae adalah penyebab banyak penyakit dan infeksi pada manusia (Doyle, 1989). Mikroorganisme ini dapat ditemukan dimana-mana, akan tetapi hewan dan tubuh manusia adalah reservoir utamanya. Staphylococcus dapat ditemukan di udara, air, susu, kotoran, semua bagian yang bersentuhan langsung dengan mikroorganisme ini bahkan di hidung, tenggorokan dan kulit manusia sehat (Doyle, 1989). Terdapat lebih dari 30 spesies Staphylococcus dan dapat hidup tanpa menyebabkan gejala infeksi pada manusia. Dua spesies diantaranya S. aureus dan S. epidermidis merupakan penyebab utama infeksi pada manusia (Foster, 2009). Infeksi Staphylococcus ini dapat berupa bisul, jerawat bahkan endokarditis dan pneumonia (Jawetz, 1996).
S. aureus merupakan salah satu patogen oportunistik yang dapat menyebabkan infeksi serius pada manusia (Prescott, 2002). Mikroorganisme ini dapat menyebabkan infeksi pada bayi baru lahir, pasien bedah, pasien dengan luka bakar, penderita diabetes, dan pasien yang menggunakan obat-obat penekan sistem imun (Vlok, 1982). S. aureus juga merupakan penyebab utama keracunan makanan melalui toksin yang disebut enterotoksin (Doyle, 1989). Enterotoksin merupakan jenis toksin yang tahan terhadap pemanasan.
S. epidermidis yang sering dianggap sebagai bakteri saprofit sekarang juga menjadi salah satu patogen oportunistik utama infeksi nosokomial dan agen penyebab infeksi pada implant ortopedi (Eiff, 2002). S. epidermidis tercatat memiliki lebih sedikit kasus dibandingkan S. aureus (Edwards, 2011), akan tetapi banyak kasus infeksi menjadi lebih serius.
Beberapa jenis Staphylococcus telah menjadi resisten terhadap beberapa antibiotika seperti metisilin yang dulu dipakai untuk mengobati infeksi. Infeksi yang disebabkan Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) yang resisten terhadap metisilin ini sulit
(14)
diobati (Anonim, 2003). Selain itu, coagulase-negative-staphylicocci juga menunjukkan peningkatan multidrug resistence (Archer, 2005). Montanaro (2007) melaporkan bahwa S. epidermidis juga telah mengalami resistensi terhadap beberapa antibiotik. Oleh karena itu, identifikasi senyawa baru yang efektif dalam menghambat mikroorganisme ini terus diperbaharui (Liao, 2005).
Macelignan merupakan senyawa turunan lignan yang diisolasi dari Myristica fragrans Houtt. Senyawa ini memiliki aktivitas seperti antikariogenik terhadap Streptococcus mutans, antibakteri dan aktivitas sporasidal terhadap Bacillus cereus (Chung, 2006; Rukayadi 2009). Namun, aktivitas macelignan terhadap S. aures dan S. epidermidis belum pernah dilaporkan.
Pada penelitian ini dilakukan pengujian aktivitas antibakteri macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis dengan melakukan evaluasi MIC (Minimum Inhibitory Concentration), MBC (Minimum Bactericidal Concentration) dan pengamatan waktu bunuh bakteri (killing-time). Strain bakteri yang digunakan berasal dari galur murni biakan S. aureus dan S. epidermidis yang merupakan kultur koleksi Korea dengan kode KCCM 12255 untuk strain S. aureus dan KCCM 40003 untuk strain S. epidermidis. Kedua strain ini berasal dari American Type Culture Collection (Rockville, MD, U.S.A.) dengan kode ATCC 29737 untuk S. aureus dan ATCC 155 untuk S. epidermidis. Penelitian ini dilakukan untuk membuktikan apakah macelignan memiliki aktivitas antibakteri terhadap S. aureus dan S. epidermidis. Tujuan penelitian ini adalah untuk menguji aktivitas antibakteri macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadikan referensi baru untuk alternatif pengobatan terhadap S. aureus dan S. epidermidis.
(15)
(16)
UJI AKTIVITAS
ANTIBAKTERI MACELIGNAN
TERHADAP
Staphylococcus aureus
DAN
Staphylococcus epidermidis
SKRIPSI SARJANA FARMASI
Oleh:
SUCI RAHMAWATI
No. BP 0811012037
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2012
(1)
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Struktur macelignan 4
2. Struktur dibenzilbutane 5
3. Biosintesa senyawa lignan 8
4. Buah pala (Myristica fragrans Houtt) 9
5. Staphylococcus aureus pada perbesaran 1000x 16
6. Bagan kerja pembuatan inokulum bakteri 42
7. Skema kerja pembuatan inokulum 43
8. Bagan kerja screening bioassay macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis 44
9. Pola kerja MIC dan MBC test terhadap S. aureus dan S. epidermidis pada 96-well microtiter plate 45
10. Bagan kerja time-killing test macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis 46
11. Kurva time-killing macelignan terhadap S. aureus 50
12. Kurva time-killing macelignan terhadap S. epidermidis 51
13. Screening aktivitas macelignan terhdap S. aureus KCCM 12255 (ATCC 29737) 52
14. Screening aktivitas macelignan terhdap S. epidermidis KCCM 40003 (ATCC 155) 53
15. Kultur S. aureus KCCM 12255 (ATCC 29737) 54
16. Kultur S. epidermidis KCCM 40003 (ATCC 155) 54
17. Pengamatan MBC kontol positif (chlorhexidine) setelah didrop Ke media MHA dan diinkubasi pada suhu 370C selama 24 jam 55
(2)
xii
18. Pengamatan MBC macelignan terhadap Staphylococcus aureus setelah didrop ke media MHA dan diinkubasi pada suhu 370C
selama 24 jam 56
19. Pengamatan MBC macelignan terhadap Staphylococcus epidermidis setelah didrop ke media MHA dan diinkubasi pada suhu 370C
(3)
I. PENDAHULUAN
Staphylococcus, bakteri gram positif dari famili micrococcaceae adalah penyebab banyak penyakit dan infeksi pada manusia (Doyle, 1989). Mikroorganisme ini dapat ditemukan dimana-mana, akan tetapi hewan dan tubuh manusia adalah reservoir utamanya. Staphylococcusdapat ditemukan di udara, air, susu, kotoran, semua bagian yang bersentuhan langsung dengan mikroorganisme ini bahkan di hidung, tenggorokan dan kulit manusia sehat (Doyle, 1989). Terdapat lebih dari 30 spesies Staphylococcus dan dapat hidup tanpa menyebabkan gejala infeksi pada manusia. Dua spesies diantaranya S. aureus dan S. epidermidis merupakan penyebab utama infeksi pada manusia (Foster, 2009). Infeksi Staphylococcus ini dapat berupa bisul, jerawat bahkan endokarditis dan pneumonia (Jawetz, 1996).
S. aureus merupakan salah satu patogen oportunistik yang dapat menyebabkan infeksi serius pada manusia (Prescott, 2002). Mikroorganisme ini dapat menyebabkan infeksi pada bayi baru lahir, pasien bedah, pasien dengan luka bakar, penderita diabetes, dan pasien yang menggunakan obat-obat penekan sistem imun (Vlok, 1982). S. aureus juga merupakan penyebab utama keracunan makanan melalui toksin yang disebut enterotoksin (Doyle, 1989).
Enterotoksin merupakan jenis toksin yang tahan terhadap pemanasan.
S. epidermidis yang sering dianggap sebagai bakteri saprofit sekarang juga menjadi salah satu patogen oportunistik utama infeksi nosokomial dan agen penyebab infeksi pada
implant ortopedi (Eiff, 2002). S. epidermidis tercatat memiliki lebih sedikit kasus dibandingkan
S. aureus (Edwards, 2011), akan tetapi banyak kasus infeksi menjadi lebih serius.
Beberapa jenis Staphylococcus telah menjadi resisten terhadap beberapa antibiotika seperti metisilin yang dulu dipakai untuk mengobati infeksi. Infeksi yang disebabkan
(4)
diobati (Anonim, 2003). Selain itu, coagulase-negative-staphylicocci juga menunjukkan peningkatan multidrug resistence (Archer, 2005). Montanaro (2007) melaporkan bahwa S. epidermidis juga telah mengalami resistensi terhadap beberapa antibiotik. Oleh karena itu, identifikasi senyawa baru yang efektif dalam menghambat mikroorganisme ini terus diperbaharui (Liao, 2005).
Macelignan merupakan senyawa turunan lignan yang diisolasi dari Myristica fragrans
Houtt. Senyawa ini memiliki aktivitas seperti antikariogenik terhadap Streptococcus mutans, antibakteri dan aktivitas sporasidal terhadap Bacillus cereus (Chung, 2006; Rukayadi 2009). Namun, aktivitas macelignan terhadap S. aures dan S. epidermidis belum pernah dilaporkan.
Pada penelitian ini dilakukan pengujian aktivitas antibakteri macelignan terhadap S. aureus dan S. epidermidis dengan melakukan evaluasi MIC (Minimum Inhibitory Concentration), MBC (Minimum Bactericidal Concentration) dan pengamatan waktu bunuh bakteri (killing-time). Strain bakteri yang digunakan berasal dari galur murni biakan S. aureus dan S. epidermidis yang merupakan kultur koleksi Korea dengan kode KCCM 12255 untuk strain S. aureus dan KCCM 40003 untuk strain S. epidermidis. Kedua strain ini berasal dari
American Type Culture Collection (Rockville, MD, U.S.A.)dengan kodeATCC 29737 untuk
S. aureus dan ATCC 155 untuk S. epidermidis. Penelitian ini dilakukan untuk membuktikan apakah macelignan memiliki aktivitas antibakteri terhadap S. aureus dan S. epidermidis. Tujuan penelitian ini adalah untuk menguji aktivitas antibakteri macelignan terhadap S. aureus
dan S. epidermidis. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadikan referensi baru untuk alternatif pengobatan terhadap S. aureus dan S. epidermidis.
(5)
(6)
UJI AKTIVITAS
ANTIBAKTERI MACELIGNAN
TERHADAP
Staphylococcus aureus
DAN
Staphylococcus epidermidis
SKRIPSI SARJANA FARMASI
Oleh: