Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol dan Fraksi n-Heksana Serta Etilasetat Buah Babal (Artocarpusheterophyllus Lamk.)terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Uraian Tumbuhan
2.1.1 Sistematika tumbuhan
Menurut MEDA(2016) sistematika tumbuhanbabaladalah sebagai berikut:
Kingdom

: Plantae

Divisi

: Spermatophyta

Sub Divisi

: Angiospermae

Kelas

: Dicotyledoneae

Bangsa

: Urticales

Suku

: Moraceae

Marga

: Artocarpus

Jenis

: Artocarpus heterophyllus Lamk.

2.1.2Morfologi tanaman
Babal merupakan bagian dari tanaman nangka, yang merupakan salah
satujenis tanaman buah yang multifungsi dan dapat ditanam di daerah

tropisdengan ketinggian kurang dari 1.000 meter di atas permukaan laut yang
berasaldari India Selatan. Struktur akar berbentuk bulat panjang, menembus tanah
dengan cukup dalam.Akar cabang dan bulu akarnya tumbuh mengarah ke segala
arah.Berbatang keras, tumbuh lurus dan berdiameter antara 30cm-100cm. Daun
tunggal, berselang-seling pada bagian ranting tanaman.Permukaan daun bagian
atas berwarna hijau cerah dengan tekstur yang licin, sedangkan bagian bawah
berwarna hijau tua dengan tekstur yang kasar.Bunga jantan dan betina berada di
satu pohon.Bunga jantan dicirikan dengan bentuknya yang bengkok dan berwarna

4

Universitas Sumatera Utara

hijau tua, sedangkan bunga betina berbentuk silindris yang pipih.Buah berbentuk
lonjong atau bulat dan berduri lunak, terbentuk dari rangkaian bunga majemuk
yang dari luar tampak seolah-olah satu (Rukmana, 1997).
Menurut Suprapti (2004), berdasarkan umur (tingkat perkembangannya),
buahnangka dapat dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu babal, gori/tewel dan
nangka. Babal merupakan bakal buah nangka yang masih sangat kecil (berukuran
sebesar ibu jari). Apabila kebetulan tidak dapat menjadi buah karena sebab-sebab

tertentu, babal tersebut akan gugur. Gori/tewel merupakan sebutan bagi buah
nangka yang masih mentah dan muda, yang umumnya dimanfaatkan sebagai
sayur/ masakan.Gori ini, baik daging buah maupun bijinya secara keseluruhan
masih berwarna putih.Sedangkan nangka adalah buah yang sudah matang. Buah
nangka matang menunjukkan tanda-tanda sebagai berikut: daging buah berwarna
kuning, lebih berair, berasa manis, dan berbau harum.
2.1.3Daerah dan asal penyebarannya
Seorang ahli botani asal Soviet, Nikolai Ivanovich Vavilov mangatakan
bahwa asal dari tanaman nangka adalah Indo Malaya dan India.Di kawasan Indo
Malaya tanaman nangka ditemukan di Indo Cina, Malaysia, Filipina dan
Indonesia, sedangkan dikawasan Indiaterdapat didaerah Assam (Rukmana, 1997).
2.1.4 Kandungan dan manfaat
Babal (Artocarpus heterophyllus Lamk.) termasuk spesies dalam genus
Artocarpus yang belum ada penelitian dan literatur yang mencantumkan
kandungan dan manfaat dari babal.Tetapi pada genus Artocarpussudah dilakukan
penelitian dan ditemukan adanya senyawa kimia terpenoid, flavonoid dan
stilbenoid (Hakim, 2010).Senyawa flavonoid merupakan senyawa fenolik yang

5

Universitas Sumatera Utara

paling banyak ditemukan yang dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antibakteri
(Khan, et al., 2003).

2.2 Ekstraksi
Ekstraksi merupakan penarikan senyawa kimia dari jaringan tumbuhan
ataupun hewan dengan menggunakan penyari tertentu.Cara ekstraksi yang tepat
tergantung pada bahan tumbuhan yang diekstraksi dan jenis senyawa yang
diisolasi (Ditjen POM RI, 1995). Ekstrak adalah sediaan kering, kental atau cair
dengan cara menyari simplisia nabati atau hewani dibuat menurut cara yang
cocok, diluar pengaruh cahaya matahari langsung (Ditjen POM RI, 1979).
Menurut Departemen Kesehatan RI (2000), beberapa metode ekstraksi
dengan menggunakan pelarut yaitu:
1. Cara dingin
a. Maserasi

adalah

menggunakanpelarut

proses
dengan

penyarian
sesekali

simplisia

dengancaraperendaman

pengadukan

pada

suhu

kamar.

Penambahan pelarut setelah dilakukan penyaringan terhadap maserat pertama

dan seterusnya disebut remaserasi.
b. Perkolasi adalah proses penyarian simplisia dengan pelarut yang selalu baru
sampai terjadi penyarian sempurna pada suhu kamar. Proses perkolasi terdiri
dari tahap pengembangan bahan, maserasiantara dan perkolasi sebenarnya
(penetesan/penampungan ekstrak) terus menerus sampai diperoleh perkolat.
2. Cara panas
a. Refluks adalah proses penyarian simplisia dengan menggunakan alat pada
temperatur titik didihnya dan selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas
yang relatif konstan dengan adanya pendingin balik.

6

Universitas Sumatera Utara

b. Digesti adalah proses penyarian dengan pengadukan kontinu pada temperatur
lebih tinggi dari temperatur ruangan, yaitu secara umum dilakukan pada
temperatur 40-50oC.
c. Sokletasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut yang selalu
baru, dilakukan menggunakan alat soklet sehingga terjadi ekstraksi kontinu
dengan pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik.

d. Infudansi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut air pada
temperatur 90oC selama 15 menit.
e. Dekoktasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut air pada
temperatur 90oC selama 30 menit.

2.3 Fraksinasi
Fraksinasi adalah suatu metode pemisahan senyawa organik berdasarkan
kelarutan senyawa-senyawa tersebut dalam dua pelarut yang tidak saling
bercampur, biasanya antara pelarut air dan pelarut organik seperti metanol, etanol,
etil asetat, n-heksana dan petroleum eter (Basset, dkk., 1994).
Teknik

pemisahan

ekstraksi

cair-cair

ini

biasanya

dilakukanmenggunakancorong pisah (separatory funnel).Kedua pelarut yang
saling tidak bercampur tersebut dimasukkan ke dalam corong pisah, kemudian
digojok dan didiamkan.Solut atau senyawa organik akan terdistribusi ke dalam
fasenya masing-masing bergantung pada kelarutannya terhadap fase tersebut dan
kemudian akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan atas dan lapisan bawah yang
dapat dipisahkan dengan membuka kunci pipa corong pisah (Odugbemi, 2008).
Aglikon umumnya terekstraksi pada fraksi nonpolar seperti terpenoid dan
steroid sedangkan flavonoid, glikosida, saponin dan gula ester ditemukan pada

7

Universitas Sumatera Utara

fraksi yang lebih polar dan fraksi air.Petroleum eter dan n-heksana juga dapat
digunakan untuk menghilangkan lipid, wax dan senyawa lemak (Dey, 2012).
Pelarut yang dapat digunakan untuk ekstraksi ada banyak, namun beberapa
tidak dapat digunakan karena tidak memenuhi syarat.Pertama, pelarut harus tidak
bercampur dengan air, mempunyai titik didih yang rendah (jika digunakan untuk

evaporasi) dan sebaiknya memiliki densitas yang lebih rendah daripada air (untuk
membentuk lapisan atas sehingga pemisahan lebih mudah dilakukan).Kedua,
pelarut harus aman dan tidak merusak lingkungan jika digunakan.Banyak pelarut
yang tidak aman digunakan karena berbagai alasan seperti dietil eter (mudah
terbakar), toluen (memiliki titik didih yang tinggi), benzen (keamanan) dan
pelarut klorida seperti diklorometana (berbahaya bagi lingkungan).Praktisnya,
hanya ada beberapa pelarut saja yang biasa digunakan untuk ekstraksi seperti nheksana, metil tertier butil eter (MTBE) dan etilasetat (Venn, 2008).

2.4 Sterilisasi
Sterilisasi yaitu membebaskanbenda dari kontaminasi mikroorganisme,
tujuannya untuk mendapatkan keadaanyang steril. Sterilisasi dapat dilakukan
dengan tiga cara, yaitu: a) Sterilisasi pemanasan basah dengan uap atau air panas,
b) Sterilisasi kering dalam tanur, c) Pembakaran total (incineration) (Irianto,
2006).
Berdasarkan dari tiga cara tersebut, sterilisasi dapat dibagi menjadi :
1. Sterilisasi kering
a. Pemijaran
Pemijaran digunakan untuk sterilisasi pada ose, ujung-ujung pinset dan
sudip(spatula) logam.

8

Universitas Sumatera Utara

b. Tanur uap panas (Hot-Air Oven)
Sebagian besar sterilisasi kering dilakukan dengan alat tanur. Biasanya
digunakan suhu 160-165ºC selama 1 jam. Cara ini baik dilakukan terhadap
alat-alat kering yang terbuat dari kaca, seperti tabung reaksi, cawan petri,
labu, pipet, pinset, gunting, dan alat suntik dari kaca. Kadang-kadang
dilakukan sterilisasi pada suhu 170ºC selama 2 jam (Irianto, 2006).
2. Sterilisasi basah
a. Perebusan dalam air
Cara ini hanya cukup untuk mematikan mikroorganisme yang tidak
berspora.
b. Uap dalam tekanan
Pensterilan dengan uap dalam tekanan dilakukan dalam autoklaf.Sterilisasi
dilakukan pada suhu 121ºC selama 15-20 menit.Dalam suhu dan waktu
tersebut semua mikroorganisme, baik vegetatif maupun spora dapat
dimusnahkan (Irianto, 2006).

2.5 Bakteri
2.5.1 Uraian umum
Nama bakteri berasal dari kata “bakterion” dari bahasa Yunani yang
berartitongkat atau batang. Sekarang nama itu dipakai untuk menyebut
sekelompok mikroorganisme yang bersel satu, berbiak dengan pembelahan diri,
serta

demikian

kecilnya

sehingga

hanya

tampak

dengan

mikroskop

(Dwidjoseputro, 1978).
Bakteri yaitu mikroorganisme prokariot yang memiliki kromosom
tunggal dantidak memiliki nukleus.Sel-selnya secara khas berbentuk bola, batang

9

Universitas Sumatera Utara

atau spiral.Bakteri yang khas berdiameter sekitar 0,5 – 1,0 µm dan panjangnya 1,5
– 2,5 µm. Struktur sel bakteri yang paling penting adalah dinding sel yang bersifat
kaku dan berfungsi untuk mempertahankan bentuknya serta melindungi sel bakteri
dari perubahan tekanan osmotik yaitu antara sel dengan lingkungannya (Irianto,
2006).
2.5.2 Pertumbuhan dan perkembangan bakteri
Pertumbuhan dan perkembangan bakteri dipengaruhi oleh:
1. Zat makanan (nutrisi), sumber zat makanan bagi bakteri diperoleh darisenyawa
karbon, nitrogen, sulfur, fosfor, unsur logam (natrium, kalsium, magnesium,
mangan, besi, tembaga dan kobalt), vitamin dan air untuk fungsi metabolik dan
pertumbuhannya.
2. Keasaman dan kebasaan (pH), bakteri umumnya tumbuh optimum pada pH
antara 6,5 - 7,5. Namun, beberapa spesies dapat tumbuh dalam keadaan sangat
asam atau basa.
3. Temperatur, proses pertumbuhan bakteri tergantung pada reaksi kimiawi dan
laju reaksi kimia yang dipengaruhi oleh temperatur. Berdasarkan hal tersebut,
maka bakteri dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
a. Bakteri psikofil, yaitu bakteri yang dapat hidup pada temperatur 0 - 30oC,
dengan temperatur optimum adalah 10 - 20oC.
b. Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang dapat hidup pada temperatur 5 - 60oC,
temperatur optimum adalah 25 - 40oC.
c. Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup pada temperatur optimum
adalah 55 - 65oC.
4. Oksigen,

berdasarkan

kebutuhannya

terhadap

oksigen

bakteri

dapat

diklasifikasikan sebagai berikut:

10

Universitas Sumatera Utara

a. Aerobik, yaitu bakteri yang membutuhkan oksigen dalam pertumbuhannya.
b. Anaerobik, yaitu bakteri yang dapat tumbuh tanpa oksigen.
c. Anaerobik fakultatif, yaitu bakteri yang dapat tumbuh dengan oksigen
ataupun tanpa oksigen.
d. Mikroaerofilik, yaitu bakteri yang dapat tumbuh baik dengan adanya
sedikitoksigen.
5. Tekanan osmosa, medium yang baik bagi pertumbuhan bakteri adalah medium
isotonis terhadap isi sel bakteri.
6. Kelembapan, secara umum bakteri tumbuh dan berkembang biak dengan baik
pada lingkungan yang lembap. Kebutuhan akan air tergantung dari jenis
bakterinya (Pelczar dan Chan, 1988).
2.5.3 Pewarnaan Gram
Berdasarkan proses pewarnaan gram, bakteri dibagi menjadi dua yaitu:
1. Bakteri Gram positif
Bakteri Gram positif menyerap zat warna pertama yaitu kristal violet yang
menyebabkan warna ungu.
2. Bakteri Gram negatif
Bakteri Gram negatif menyerap zat warna kedua yaitu safranin dan
menyebabkannya berwarna merah.
Perbedaan hasil pewarnaan Gram disebabkan perbedaan struktur, terutama
dinding sel kedua bakteri (Waluyo, 2010).Menurut Volk(1993), struktur dinding
sel bakteri Gram positif lebih sederhana, yaitu berlapis tunggal dengan kandungan
lipid yang rendah (1- 4%) sehingga memudahkan bahan bioaktif masuk ke dalam
sel. Sedangkan struktur dinding sel bakteri Gram negatif lebih kompleks, yaitu
berlapis

tigaterdiri

dari

lapisan

luar

11

lipoprotein,

lapisan

tengah

Universitas Sumatera Utara

lipopolisakaridayang berfungsi sebagai penghalang masuknya bahan bioaktif
antibakteri danlapisan dalam terdapat peptidoglikan dengan kandungan lipid yang
tinggi (11 - 12%).
2.5.4 Staphylococcus aureus
Staphylococcus

aureus

termasuk

suku

Micrococcaceae,

merupakanbakteri gram positif, berbentuk bulat (kokus) dengan diameter sekitar 1
μm, tidakmembentuk spora, katalase positif, oksidasi negatif dan dan termasuk
anaerob fakultatif. Staphylococcus aureus adalah bakteri mesofil dengan suhu
pertumbuhan optimum 37oC.Staphylococcus aureushidup sebagai saprofit di
dalam saluran-saluran pengeluaran lendir dari tubuh manusia dan hewan seperti
hidung, mulut, tenggorokan dan dapat pula dikeluarkan pada waktu batuk atau
bersin (Supardi dan Sukamto, 1999).
Keracunan makanan yang disebabkan oleh enterotoksin bakteri
Staphylococcus aureus dapat menimbulkan berbagai gejala, yaitu muntah, diare,
mual, kejang dan kram pada abdominal serta sakit kepala.Pemulihannya cepat,
bekisar sampai dua hari (Supardi dan Sukamto, 1999).
Adapun sistematika dari bakteri Staphylococcus aureus yaitu:
Divisi

: Schizophyta

Kelas

: Schizomycetes

Ordo

: Eubacteriales

Suku

: Micrococcaceae

Genus

: Staphylococcus

Spesies

: Staphylococcus aureus(Holt, et al., 1988).

2.5.5Escherichia coli
Escherichiacoli disebut juga Bacterium coli,yaitubakteri gramnegatif,

12

Universitas Sumatera Utara

bersifataerob atau anaerob fakultatif, panjang 1-4 μm, lebar 0,4-1,7 μm,berbentuk
batang, tidak bergerak. Bakteri ini tumbuh baik pada suhu 37°C tetapi dapat
tumbuh pada suhu 8-40°C, membentuk koloni yang bundar, cembung, halus dan
dengan tepi rata. Eschericia colibiasanya terdapat dalam saluran cerna sebagai
flora normal. Bakteri ini dapat menjadi patogen bila berada diluar usus atau
dilokasi lain dimana flora normal jarang terdapat (Jawetz, dkk., 2001).
Adapun sistematika dari bakteri Escherichia coli adalah sebagai berikut:
Divisi

: Schizophyta

Kelas

: Schizomycetes

Ordo

:Eubacteriales

Suku

: Enterobacteriaceae

Genus

: Escherichia

Spesies

: Escherichia coli(Holt, et al., 1988).

2.6 Morfologi Bakteri
Berdasarkan morfologinya bakteri dapat dibedakan atas tiga bagian yaitu:
1. Bentuk basil
Basil adalah bakteri yang berbentuk batang atau silinder, membelah dalam
satu bidang, berpasangan ataupun bentuk rantai pendek atau panjang.
Bakteri bentuk basil dapat dibedakan atas:
a. Monobasil yaitu basil yang terlepas satu sama lain dengan kedua ujung tumpul.
b. Diplobasil yaitu basil yang bergandeng dua dan kedua ujungnya tumpul.
c. Streptobasil yaitu basil yang bergandengan panjang dengan kedua ujung tajam.
Contoh bakteri dengan bentuk basil adalahEschericia coli, Bacillus
anthracis, Salmonella typhimurium dan Shigella dysentriae (Pelczar, 1988).

13

Universitas Sumatera Utara

2. Bentuk kokus
Kokus adalah bakteri yang bentuknya seperti bola-bola kecil, ada yang
hidup sendiri dan ada yang berpasang-pasangan.
Bakteri bentuk kokus dapat dibedakan atas:
a. Diplokokus yaitu kokus yang bergandeng dua.
b. Tetrakokus yaitu kokus yang mengelompok empat.
c. Stafilokokus yaitu kokus yang mengelompok dan membentuk anggur.
d. Streptokokus yaitu kokus yang bergandengan panjang menyerupai rantai.
e. Sarsina yaitu kokus yang mengelompok seperti kubus.
Contoh bakteri dengan bentuk kokus adalahStaphylococcus aureus,
Sarcina luten, Diplococcus pneumonia dan Streptococcus lactis (Volk dan
Wheeler, 1993).

3. Bentuk spiral
Bakteri bentuk spiral dapat dibedakan atas:
a. Spiral yaitu menyerupai spiral atau lilitan.

14

Universitas Sumatera Utara

b. Vibrio yaitu bentuk batang yang melengkung berupa koma.
c. Spirochaeta yaitu menyerupai bentuk spiral, bedanya dengan spiral dalam
kemampuannya melenturkan dan melengkukkan tubuhnya sambil bergerak.
Contoh bakteri dengan bentuk spiral adalah Vibrio cholera dan
Spirochaeta palida (Volk dan Wheeler, 1993).

2.7 Fase Pertumbuhan Mikroorganisme
Fase pertumbuhan bakteri meliputi fase penyesuaian, fase logaritma, fase
statis dan fase penurunan atau kematian (Lay, 1994).
1. Fase penyesuaian (lag phase)
Fase lag merupakan periode laten dari bakteri yang ditanam pada media
pembenihan yang sesuai atau waktu yang diperlukan unruk adaptasi terhadap
lingkungan yang baru.Ciri–ciri fase ini yaitu tidak ada pertambahan populasi, sel
mengalami perubahan dalam komposisi dan bertambah ukuran sel (Lay, 1994).
2. Fase logaritma (exponential phase)
Fase ini terjadi setelah sel bakteri menyesuaikan diri terhadap lingkungan
baru. Ciri-ciri fase logaritma ini yaitu sel membelah dengan laju yang konstan,
jumlah sel bakteri baru meningkat secara eksponensial, massa menjadi dua kali
lipat dengan laju yang sama dan keadaan pertumbuhan seimbang (Lay, 1994).

15

Universitas Sumatera Utara

3. Fase statis (stationary phase)
Dalam fase ini kecepatan tumbuh sama dengan kecepatan mati. Ciri-ciri
fase ini beberapa sel mati sedangkan yang lain tumbuh dan membelah sehingga
jumlah sel yang hidup menjadi tetap (Lay, 1992).
4. Fase penurunan (period of decline) atau fase kematian
Ciri-ciri fase kematian yaitu sel yang mati lebih cepat daripada
terbentuknya sel-sel baru karena jumlah nutrisi berkurang, terjadi akumulasi zat
toksin dan laju kematian mengalami percepatan menjadi eksponensial (Lay,
1994).

pertumbuhan bakteri

Fase stasioner

Fase eksponensial

Fase kematian
Fase lag

waktu
Gambar 2.1Grafik pertumbuhan bakteri

2.8 Pengukuran Aktivitas Antibakteri
Penentuan kepekaan bakteri patogen terhadap agen antibakteri tertentu
dapat dilakukan dengan salah satu dari dua metode pokok, yaitu:
1. Metode dilusi
Metode ini digunakan untuk mengukur kadar hambat minimum (KHM)
dan kadar bunuh minimum (KBM). Cara yang dilakukan yaitu dengan membuat
seri pengenceran agen antimikroba pada media yang telah ditambahkan mikroba
uji. Larutan uji agen antimikroba pada kadar terkecil yang terlihat jernih tanpa

16

Universitas Sumatera Utara

adanya pertumbuhan mikroba uji ditetapkan sebagai KHM. Larutan yang
ditetapkan sebagai KHM kemudian dikultur ulang pada media tanpa penambahan
mikroba uji atau agen antimikroba dan diinkubasi selama 18–24 jam.Media yang
tetap terlihat jernih setelah diinkubasi ditetapkan sebagai KBM (Pratiwi, 2008).
2. Metode difusi agar
Metode yang paling sering digunakan yaitu metode difusi agar.Obat
dengan jumlah tertentu ditempatkan pada permukaan media padat yang
sebelumnya telah diinokulasi bakteri uji pada permukaannya dan kemudian
diinkubasi.Diameter zona hambatan sekitar pencadang digunakan untuk
mengukur kekuatan hambatan obat terhadap organisme uji. Metode ini
dipengaruhi oleh beberapa faktor fisika dan kimia, misalnya sifat medium,
kemampuan difusi, ukuran molekular dan stabilitas obat (Jawetz, dkk., 2001).
3. Metode turbidimetri
Pada cara ini digunakan media cair dan alat spektrofotometer dengan cara
membandingkan densitas optik antara media tanpa pertumbuhan bakteri dan
media dengan pertumbuhan bakteri. Bakteri yang bermultiplikasi pada media cair
akan menyebabkan media menjadi keruh (Pratiwi, 2008).

17

Universitas Sumatera Utara