4
B. Perumusan Masalah
1. Bagaimanakah bentuk dan susunan sel dari bakteri yang diisolasi dari plak
gigi? 2.
Bagaimanakah sifat gram dari bakteri yang diisolasi dari plak gigi? 3.
Apakah ekstrak etanol biji buah pepaya Carica papaya mempunyai aktivitas antibakteri terhadap pertumbuhan bakteri yang diisolasi dari plak
gigi? 4.
Berapakah konsentrasi optimum ekstrak etanol biji pepaya yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri yang diisolasi dari plak gigi?
C. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui bentuk dan susunan sel dari bakteri yang diisolasi dari plak
gigi. 2.
Mengetahui sifat gram dari bakteri yang diisolasi dari plak gigi. 3.
Mengetahui aktivitas antibakteri dari ekstrak etanol biji buah pepaya Carica papaya terhadap pertumbuhan bakteri yang diisolasi dari plak gigi.
4. Mengetahui konsentrasi optimum ekstrak etanol biji pepaya yang dapat
menghambat pertumbuhan bakteri yang diisolasi dari plak gigi. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
5
D. Manfaat Penelitian
1. Diharapkan ekstrak biji pepaya dapat digunakan sebagai senyawa antibakteri alternatif yang berperan dalam pengurangan plak gigi dan pencegahan
penyakit gigi. 2. Diharapkan dapat digunakan sebagai pertimbangan peneliti lain untuk
mengembangkan sediaan senyawa antibakterri alternatif sebagai penunjang pencegahan penyakit gigi.
commit to user
6
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Pepaya Carica papaya Linn.
a. Klasifikasi Ilmiah
Kingdom : Plantae Subkingdom
: Tracheobionta Superdivisio
: Spermatophyta Divisio
: Magnoliophyta Kelas
: Magnoliopsida Subkelas
: Dilleniidae Ordo
: Violales Familia
: Caricaceae Genus
: Carica Spesies
: Carica papaya Linn. Van Steenis,1992
b. Morfologi
Tanaman pepaya merupakan jenis semak berbentuk pohon dengan batang yang lurus, bulat silindris, di atas bisa bercabang bisa tidak. Sebelah
dalam serupa spons dan berongga, di luar terdapat tanda bekas daun yang banyak, tinggi 2,5
–10 m. Daun berjejal pada ujung batang dan ujung cabang; tangkai daun bulat silindris, berongga, panjang 25
– 100 cm; helaian daun bulat telur bulat, bertulang daun menjari, bercangap menjari
Gambar 1. Biji Buah Pepaya
Anonim,2009
commit to user
7
berbagi menjari, ujung runcing dan pangkal berbentuk jantung, garis tengah 25
– 75 cm, taju selalu berlekuk menyirip tidak beraturan. Bunga hampir selalu berkelamin 1 dan berumah 2, tetapi kebanyakan dengan beberapa
bunga berkelamin 2 pada karangan bunga yang jantan. Bunga jantan pada tandan yang serupa malai dan bertangkai panjang; kelopak sangat kecil;
mahkota berbentuk terompet, putih kekuningan, dengan tepi yang bertaju 5 dan tabung yang panjang, langsing, taju terputar dalam kuncup; kepala sari
bertangkai pendek dan duduk. Bunga betina kebanyakan berdiri sendiri; daun mahkota lepas atau hampir lepas, putih kekuningkuningan, bakal buah
beruang 1; kepala putik 5, duduk. Buah buni bulat telur memanjang atau bentuk “peer” seperti bohlam lampu, berdaging dan berisi cairan. Jumlah
biji banyak, dibungkus oleh selaput yang berisi cairan, di dalamnya berduri tempel berjerawat Van Steenis,1992.
c. Kandungan kimia dan manfaat
1 Daun
Daun pepaya mengandung alkaloid karpain, pseudokarpain dan dehidrokarpain I dan II, kolin, karposid, vitamin C dan E. Penggunaannya
sebagai antimalaria, kejang perut, asma, beri-beri dan demam serta membalut lukadaun segar. Daun pepaya muda digunakan sebagai
sayuran Krishna et al.,2008, Prihatman,K.,2000. 2
Buah Buah pepaya mengandung protein, lemak, serat, karbohidrat,
mineral, tiamin, riboflavin, niasin, karoten, vitamin C, dan komponen perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
8
volatil. Selain itu, buah pepaya juga mengandung alkaloid, benzyl β-
Dglucoside, dan karpain. Untuk buah pepaya masak penggunaannya sebagai sumber vitamin C, diuretik, karminatif, disentri, diare kronis dan
ekspektoran. Sedangkan untuk buah mentah penggunaannya sebagai laksatif, diuretik, anti bakteri Astuti dan Krishna et al.,2008.
3 Biji
Biji buah pepaya mengandung asam lemak, protein kasar,serat kasar dan
minyak pepaya.
Selain itu
terkandung juga
karpain, benzylisothiocyanate, glucotropacolin
, β-sitosterol, karikin dan enzim mirosin. Biji buah pepaya digunakan sebagai obat cacing gelang,
gangguan pencernaan, diare, kontrasepsi pria dan penyakit kulit serta pengobatan infeksi yang disebabkan bakteri Krishna et al.,dan
Sukadana,I., 2008. 4
Getah Getah pepaya mengandung enzim, papain dan kemopapain,
glutamine cyclotransferase, pektin, D-galaktase, L-arabinose, peptidase A dan B dan lysozymes. Getah pepaya digunakan sebagai antihelmintik,
mengurangi dispepsia, mengobati diare, penggunaan topikal untuk luka bakar Anonim, 2000
b
, Krishna et al.,2008. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
9
2. Plak Gigi
Sebelum infeksi dimulai, di atas email gigi terbentuk suatu plak semacam lempeng. Plak gigi dapat didefinisikan sebagai kumpulan bakteri
dan bahan organik pada permukaan gigi. Jasad-jasad renik ini tertanam dalam matriks bahan organik yang sebagian besar terdiri dari protein dan
polisakarida yang sebagian berasal dari liur dan sebagian dari hasil metabolisme bakteri. Matriks ini mengikatkan jasad-jasad renik pada
permukaan gigi Pelczar Chan,1988.
Gambar 2. Plak Gigi
Anonim, 2011
Haake et al, 2002 dalam Christianty, 2008 menyatakan plak gigi dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis sebagai berikut:
1. Plak supragingival
Plak supragingival terletak pada atas tepi gingiva. Plak supragingival yang berkontak langsung dengan tepi gingiva disebut plak marginal.
2. Plak subgingival
Plak subgingival terletak di bawah tepi gingiva, antara gigi dan jaringan sulcular gingiva.
Komposisi utama plak gigi adalah mikroorganisme. Sedangkan 20-30 bagian plak gigi merupakan matriks materi ekstraselular yang terdiri dari
commit to user
10
materi organik dan anorganik yang berasal dari saliva, produk-produk bakteri dan sisa makanan. Klaus et al, 1985 dalam Hatta, 2011 melaporkan klasifikasi
mikroorganisme yang terdapat pada plak gigi yang dapat dilihat pada tabel I.
Tabel I. Klasifikasi Mikroorganisme pada Plak Gigi
BENTUK GRAM + POSITIF
GRAM - NEGATIF Anaerob
Fakultatif Anaerob
Anaerob Fakultatif Anaerob
Coccus bulat
Streptococcus S. Mutan
S. Mitis Staphylococcus
Micrococcus Streptococcus
S. Intermedius Peptostreptococcus
Peptococcus Nesseria
Branhamella Veilonnella
Acidaminococcus
Bacillus batang
Actinomyces A. nauslundii
A. viscosus Bacterionema
Rothia Lactobacillus
Actinomyces A. israelli
Arachina Eubacterium
Bifidobacterium Propionibacterium
Clostridium Actinobacilus
Capnocytophaga C. gingivalis
C. ochracea C. sputigena
Eikenella E. corrodens
Campylobacter Haemophilus
Bacteroides B. gingivalis
B. melaninogenicus B ss.intermedius
B ss.melaninogenicus Fusobacterium
F. naviforme F. nucleatum
Spirochaeta
Treponema T. denticola
T. macrodentium T.oralis
3. Kontrol Plak
Kontrol plak gigi adalah pengangkatan plak gigi dan pencegahan akumulasi plak pada gigi dan yang berbatasan dengan permukaan gusi.
Metode pengontrolan plak gigi dikatakan efektif apabila : semua plak gigi terangkat, jumlah plak gigi bekurang sampai di bawah batas ancaman
terjadinya penyakit akibat plak gigi dan patogenesitas plak gigi hilang. Ada
dua cara untuk mengontrol plak gigi yaitu secara mekanis dan kimiawi. Cara mekanis dilakukan dengan cara menyikat gigi dan penggunaan benang gigi
dental floss sedangkan cara kimiawi dilakukan dengan cara mengontrol plak perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
11
dengan menggunakan
bahan-bahan kimia
yang pada
umumnya dikombinasikan dalam bentuk sediaan pasta gigi dan obat kumur Addy,
1986, Haake et al, 2002.
Agen kimiawi untuk kontrol plak antara lain :
1. Antibiotics
2. Enzymes
3. Bisbiguanides
4. Quaterary ammonium compounds
5. Natural compounds
6. Fluorides
7. Metal ions
8. Oxygenating agents
9.
Other antiseptics Addy.1986
4. Bakteri
Bakteri adalah mikroorganisme uniseluler yang tidak memiliki klorofil, sel bakteri mirip dengan sel tumbuhan atau hewan terdiri atas
sitoplasma dan dinding sel. Bakteri berkembang biak dengan cara pembelahan diri, dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop Dwijoseputro,
1994. Bakteri dapat diklasifikasikan berdasarkan morfologi, biokimia dan perwarnaan Gram bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif.
commit to user
12
Berdasarkan morfologi, yaitu bentuk, ukuran dan susunan sel, bakteri dibagi dalam tiga bentuk utama, yaitu : bulatcoccus, batangbacillus dan
spiral. a.
Coccus bulat 1
Monococcus : bakteri yang hanya berbentuk satu bulat tunggal.
2 Diplococcus
: bakteri berbentuk bulat yang berpasangan. 3
Streptococcus : bakteri berbentuk bulat yang tersusun seperti
rantai. 4
Staphylococcus : bakteri berbentuk bulat yang bergerombol tak
teratur seperti untaian buah anggur. b.
Bacillus batang 1
Basil tunggal : bakteri yang hanya berbentuk satu batang tunggal. 2
Diplobacillus : bakteri berbentuk batang yang berpasangan. 3
Streptobacillus : bakteri berbentuk batang yang tersusun memanjang membentuk rantai.
c. Spiral
1 Vibrio
: berbentuk batang bengkok atau koma. 2
Spirillum : berbentuk spiral kasar. Sel tubuhnya umumnya kaku. 3
Spirochaeta : berbentuk spiral yang bersifat lentur. Anonim 1993, Irianto, 2002.
Berdasarkan pewarnaan Gram, bakteri dibedakan menjadi bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Perbedaan bakteri Gram positif dan bakteri
Gram negatif dapat dilihat pada tabel III. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
13
Tabel III. Perbedaan Bakteri Gram Negatif dan Bakteri Gram Positif Anonim,1993 Irianto, 2002
Sifat Gram positif
Gram negatif Dinding sel :
- Lapisan peptidoglikan
- Kadar lipid
Lebih tebal Lebih tipis
1 – 4
11 – 22
Toksin yang dibentuk Eksotoksin
endotoksin Sifat tahan asam
Ada yang tahan asam Tidak ada yang tahan
asam Sensitifitas terhadap
antibiotik Sensitif terhadap
penisilin Sensitif terhadap
streptomisin Sensitifitas terhadap
senyawa alkali Resisten terhadap
senyawa alkali Sensitif terhadap alkali
Kelarutannya oleh 1 KOH
Tidak larut oleh 1 KOH
Larut oleh 1 KOH Sedangkan berdasarkan teori dasar Anonim, 1993 perbedaan bakteri
Gram positif dengan Gram negatif adalah sebagai berikut : a.
Teori Salton Teori ini berdasarkan kadar lipid yang tinggi 20 di dalam dinding
sel bakteri negatif Gam. Zat lipid ini larut selama pencucian dengan alkohol. Pori
–pori pada dinding sel membesar, sehingga zat warna yang sudah diserap mudah dilepaskan dan bakteri menjadi tidak berwarna.
Bakteri positif Gram mengalami denaturasi protein pada dinding selnya oleh pencucian dengan alkohol. Protein menjadi keras dan beku, por-pori
mengecil sehingga kompleks ungu kristal iodium dipertahankan dan sel bakteri tetap berwarna ungu. Bila dinding sel dilarutkan dengan lisosim
maka terbentuklah protoplasma. Sel melepaskan kompleks ungu kristal iodium setelah dicuci dengan alkohol. Jadi dinding sel menahan keluarnya
zat warna ungu. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
14
b. Permeabilitas dinding sel
Teori ini berdasarkan tebal tipisnya lapisan peptidoglikan dalam dinding sel. Bakteri gram positif mempunyai susunan sel dinding yang
kompak dengan lapisan peptidoglikan yang terdiri dari 30 lapisan. Permeabilitas kurang dan komplek ungu kristal iodium tidak dapat keluar.
Bakteri gram negatif mempunyai lapisan peptidoglikan yang tipis, hanya 1-2 lapisan dan susunan dinding sel tidak kompak. Permeabilitas dinding
sel lebih besar, sehingga masih memungkinkan terlepasnya komplek ungu kristal iodium.
5. Ekstraksi
Ekstraksi adalah kegiatan penarikan kandungan kimia yang dapat larut sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cair.
Tujuan dari ekstraksi adalah untuk menarik semua komponen kimia yang terdapat dalam simplisia. Ekstraksi ini didasarkan pada perpindahan massa
komponen zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk kedalam pelarut Anonim,
2000
a
. Ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi
senyawa aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan
dan masa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian rupa hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan Anonim,1986.
commit to user
15
a. Cairan penyari
Pemilihan cairan penyari harus mempertimbangkan banyak faktor. Cairan penyari yang baik harus memenuhi kriteria berikut :
1. Mudah diperoleh
2. Stabil secara fisika dan kimia
3. Bereaksi netral
4. Tidak mudah terbakar
5. Selektif yaitu hanya menarik zat berkhasiat yang dikehendaki
6. Tidak mempengaruhi zat berkhasiat
7. Diperbolehkan oleh peraturan Anonim,1986.
b. Metode Ekstraksi
Metode ekstraksi ada 2 tipe yakni cara dingin dan cara panas. Pada penelitian ini digunakan metode ekstraksi cara dingin salah satunya
maserasi. Maserasi merupakan penyarian sederhana. Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari. Cairan
penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dan karena adanya perbedaan
konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel, maka larutan yang terpekat didesak antara larutan di dalam sel dengan di
luar sel. Pada umunya, maserasi dilakukan dengan cara 10 bagian simplisia dengan derajat kehalusan tertentu dimasukkan dalam bejana, kemudian
dituang dengan 75 bagian cairan penyari. Keuntungan maserasi adalah perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
16
pengerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah dilakukan Anonim,1986 .
6. Senyawa Antibakteri
Antibakteri adalah senyawa atau zat yang dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri. Zat-zat ini dapat diperoleh secara alami,
melalui semisintesis, dan melalui modifikasi molekul biosintetik, yang bekerja membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri Madigan, et al.,
2003. Antibakteri ada yang bersifat menghambat pertumbuhan bakteri, dikenal sebagai aktivitas bakteriostatik, dan ada yang bersifat membunuh
bakteri dikenal sebagai aktivitas bakterisid Santoso, 2007. Kriteria zat aktif yang dapat digunakan sebagai antibakteri adalah toksisitas zat aktif bersifat
selektif zat tersebut harus dapat menghambat atau mematikan bakteri seraya menyebabkan kerusakan kecil saja terhadap sel inang atau sama sekali tidak
merusak, zat tersebut harus mampu menembus sel dan jaringan inang serta tidak mengubah mekanisme pertahanan alami sel inang tersebut, inang tidak
menjadi alergi sangat peka terhadap zat aktif, organisme tidak mudah resisten terhadap zat aktif yang digunakan dan zat aktif itu harus mencapai
tempat infeksi Pelczar Chan, 1988. Mekanisme kerja antibakteri dibagi menjadi 4 mekanisme antara lain :
commit to user
17
a. Penghambatan sintesis dinding sel Antibakteri ini bekerja pada dinding sel. Oleh karena tekanan osmotik
dalam sel kuman lebih tinggi daripada diluar sel maka kerusakan dinding sel kuman akan menyebabkan terjadinya lisis.
b. Mengganggu fungsi membran sel Sitoplasma semua sel hidup dibatasi oleh selaput sitoplasma, yang
bekerja sebagai penghalang dengan permeabilitas selekif, melakukan fungsi pengangkutan aktif, dan dengan demikian mengendalikan susunan
dalam dari sel. Bila integritas fungsi selaput sitoplasma terganggu, makromolekuler dan ion akan lulus dari sel, dan terjadilah kerusakan atau
kematian sel. c. Penghambatan sintesis protein
Antibakteri ini bekerja dengan mengganggu sintesis protein yang dilakukan oleh mRNA dan tRNA yang berlangsung di ribosom.
d. Penghambatan sintesis asam nukleat Antibakteri ini bekerja menghambat sintesis RNA bakteri atau DNA
bakteri Jawetz et al, 2007. Antibakteri dapat bekerja secara bakteriostatik maupun bakterisidal.
Bakteriostatik merupakan kemampuan menghambat multiplikasi bakteri. Multiplikasi bakteri akan berlangsung kembali jika unsur tersebut tidak ada.
Sedangkan bakterisidal merupakan kemampuan mematikan bakteri sehingga bakteri tidak dapat bermultiplikasi meskipun sudah tidak ada hubungan lagi
dengan unsur itu Jawetz et al., Mycek et al.,2001. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
18
7. Uji aktivitas antibakteri
Salah satu metode pengujian aktivitas antibakteri adalah metode difusi. Metode difusi dapat dilakukan 3 cara yaitu metode silinder, lubang dan
cakram kertas. Metode silinder yaitu meletakkan beberapa silinder yang terbuat dari gelas atau besi tahan karat di atas media agar yang telah
diinokulasi dengan bakteri. Tiap silinder ditempatkan sedemikian rupa hingga berdiri di atas media agar, diisi dengan larutan yang akan diuji dan
diinkubasi. Setelah diinkubasi, pertumbuhan bakteri diamati untuk melihat ada tidaknya daerah hambatan di sekeliling silinder. Metode lubang yaitu
membuat lubang pada agar padat yang telah diinokulasi dengan bakteri. Jumlah dan letak lubang disesuaikan dengan tujuan peneitian, kemudian
lubang diisi dengan larutan yang akan diuji. Metode cakram kertas yaitu meletakkan cakram kertas yang telah direndam larutan uji di atas media padat
yang telah diinokulasi dengan bakteri Kusmiyati,2007. Pada metode difusi juga dikenal dua macam zona hambat yaitu :
a. Zona Radikal
Merupakan suatu daerah di sekitar disk dimana sama sekali tidak ditemukan pertumbuhan bakteri. Potensi antibakteri tersebut diukur
dengan menggunakan diameter zona radikal tersebut. b.
Zona Irradikal Merupakan suatu daerah di sekitar disk dimana pertumbuhan
bakteri dihambat oleh antibakteri tetapi tidak dimatikan. Di sini akan perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
19
terlihat pertumbuhan yang kurang subur dibanding dengan daerah di luar pengaruh antibakteri tersebut Pelczar Chan, 1988.
Gambar 3. Zona Radikal dan Zona Iradikal Stephen.,2005
Pengujian aktivitas antibakteri dilakukan dengan mengukur zona hambat. Makin besar zona hambatan, makin peka bakteri uji tersebut.
Menurut Davis dan Stout 1971 bila diameter daerah hambatan 5mm atau kurang maka aktifitas penghambatannya dikategorikan lemah, 5-10 mm
dikategorikan sedang, 10-19 mm dikategorikan kuat dan 20 mm atau lebih dikategorikan sangat kuat.
commit to user
20
B. Kerangka Pemikiran
Biji buah pepaya Carica papaya merupakan salah satu bagian tumbuhan yang memiliki khasiat antibakteri. Diketahui dari penelitian sebelumnya, ekstrak
biji pepaya dapat menghambat pertumbuhan Eschericia coli, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Micrococcus luteus dan Pseudomonas aeruginosa secara
in vitro. Biji buah pepaya mengandung senyawa metabolit sekunder yang berperan dalam aktivitas antibakteri yakni alkaloid, tanin dan fenol.
Plak gigi merupakan agen terbesar penyebab karies gigi. Pencegahan penyakit gigi dapat dilakukan dengan mengontrol pembentukan plak gigi salah
satunya dengan penggunaan obat kumur yang mengandung senyawa antibakteri. Pada penelitian ini dilakukan uji aktivitas antibakteri ekstrak etanol biji pepaya
terhadap bakteri hasil isolasi koloni bakteri apusan plak gigi dengan metode difusi padat yakni metode sumuran. Ekstrak didapatkan dengan cara maserasi
menggunakan etanol 70. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
21
C. Keterangan Empiris
Kategori