Efek Antimikroba Ekstrak Etanol Batang Brotowali (Tinospora crispa L. Miers ) terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli secara In Vitro.

(1)

iv ABSTRAK

EFEK ANTIMIKROBA EKSTRAK ETANOL BATANG BROTOWALI (Tinospora crispa L. Miers ) TERHADAP Staphylococcus aureus DAN

Escherichia coli SECARA IN VITRO Karina Sonata, 1110143

Pembimbing : Dr. Iwan Budiman, dr., MS., MM., M.Kes., AIF

Latar Belakang. Obat-obatan sintetis dari bahan kimia makin banyak digunakan secara luas oleh masyarakat dunia dan Indonesia namun menimbulkan banyak efek samping. Oleh karena itu, masyarakat dunia dan Indonesia mulai melirik obat-obatan tradisional. Obat tradisional yang telah dikenal sebagian masyarakat memiliki khasiat yang bermanfaat bagi tubuh adalah brotowali (Tinospora crispa L. Miers). Brotowali memiliki zat aktif tannin, flavanoid, saponin, berberine, picretin, epigenin, dan resin yang secara ilmiah terbukti memiliki kemampuan sebagai antimikroba ,antinosiseptif, antiinflamasi, antiproliferatif dan antioksidan. Banyak tanaman obat yang diteliti untuk efek antimikroba, namun penelitian terus difokuskan kepada efek antimikroba yang berspektrum luas.

Tujuan Penelitian. Untuk mengetahui apakah brotowali berefek antimikroba terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli.

Metode Penelitian. Penelitian ini dilakukan menggunakan rancangan penelitian eksperimental murni laboratorik secara in vitro dengan menggunakan sampel satu isolat Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Analisis data menggunakan uji ANOVA dilanjutkan dengan uji LSD (α=5%).

Hasil. Ekstrak brotowali menghasilkan zona inhibisi di sekitar cakram pada pengujian terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Zona inhibisi didapatkan pada konsentrasi ekstrak brotowali 25% sampai 100%. Besar zona inhibisi berbanding lurus dengan peningkatan konsentrasi ekstrak brotowali. Ekstrak brotowali menghasilkan zona inhibisi yang lebih besar untuk bakteri Staphylococcus aureus dibandingkan dengan Escherichia coli.

Simpulan Ekstrak brotowali berefek antimikroba terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli.

(2)

v ABSTRACT

ANTIMICROBIAL EFFECT OFTHE ETHANOL EXTRACT OF BROTOWALI STEM (Tinospora crispa L. Miers ) AGAINST

Staphylococcus aureus AND Escherichia coli WITH IN VITRO TECHNIQUE

Karina Sonata, 1110143

Tutor : Dr. Iwan Budiman, dr., MS., MM., M.Kes., AIF

Background. Synthetic drugs from chemical ingredients have been widely used by people worldwide including by Indonesian people, but those drugs have adverse effects. For that reason, people from around the world and Indonesian people started using traditional medicines. People believe that brotowali is one of the traditional medicine which have a great effect for the human body. Brotowali have a lot of active chemicals such as tannin, flavanoid, saponin, berberine, picretin, epigenin, and resin that have been scientifically proven to have antimicrobial, antinocicepitive, antiinflammatory, antiproliferative and antioxydant properties.

Objective. To know wheather brotowali has antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli.

Methods. This research is a pure laboratory experimental research with one isolate sample of Staphylococcus aureus and Escherichia coli each. Data analysis used in this reasearch is the ANOVA methode continued with LSD test (α=5%). Result. Brotowali extract creates an inhibition zone around the plate in tests with Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Inhibition zones are found in the 25% to 100% brotowali extract concentration. The size of the inhibition zone increases in paralel with the increase of the brotowali extract’s concentration. The brotowali extract creates a larger inhibition zone for Staphylococcus aureus than Escherichia coli.

Conclusion. Brotowali extract has antimicrobial effect against Staphylococcus aureus and Escherichia coli.

(3)

vii DAFTAR ISI

JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

SURAT PERNYATAAN ... iii

ABSTRAK ... iv

ABSTRACT ... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xiii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1Latar Belakang ... 1

1.2Identifikasi Masalah ... 2

1.3Tujuan Percobaan ... 2

1.4Kegunaan Penelitian... 2

1.4.1 Kegunaan Akademis ... 2

1.4.2_..Kegunaan Praktis... 2

1.5 Kerangka Pemikiran dan Hipotesis ... 3

1.5.1 Kerangka Pemikiran ... 3

1.5.2 Hipotesis Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1Tumbuhan Brotowali ... 4

2.1.1Taksonomi Tumbuhan Brotowali ... 5

2.1.2 Morfologi Tumbuhan Brotowali ... 5

2.1.3 Nama Lain Tumbuhan Brotowali ... 6

2.1.4 Kandungan Kimia dan Efek Farmakologis ... 6

(4)

viii

2.2 Bakteri ... 8

2.2.1 Staphylococcus ... 8

2.2.2 Escherichia coli ... 12

2.3 Antibiotik ... 13

2.3.1 Tetrasiklin ... 17

2.3.2 Gentamisin ... 18

2.4 Tes Sensitivitas Antibiotika ... 18

BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN ... 22

3.1 Alat dan Bahan ... 22

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 23

3.3 Metode Penelitian... 23

3.3.1 Desain Penelitian ... 23

3.3.2 Variabel Penelitian ... 23

3.3.3 Definisi Operasional ... 23

3.4 Prosedur Penelitian... 24

3.5 Analisis Data ... 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 29

4.1 Penelitian Pendahuluan ... 29

4.1.1 Pengamatan Hasil Uji Pendahuluan Aktivitas Antimikroba Ekstrak Etanol Brotowali pada Bakteri Escherichia coli... 29

4.1.2 Pengamatan Hasil Uji Pendahuluan Aktivitas Antimikroba Ekstrak Etanol Brotowali pada Bakteri Staphylococcus aureus ... 30

4.2 Hasil Penelitian dan Pembahasan... 31

4.2.1 Pengamatan Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Etanol Brotowali pada Bakteri Escherichia coli. ... 31

4.2.2 Pengamatan Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Etanol Brotowali pada Bakteri Staphylococcus aureus ... 35

(5)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 40

5.1 Kesimpulan ... 40

5.2 Saran ... 40

DAFTAR PUSTAKA ... 42

LAMPIRAN ... 45

(6)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Diameter zona inhibisi ektrak brotowali terhadap

Escherichia coli ( uji pendahuluan) ... 29 Tabel4.2 Diameter zona inhibisi ektrak brotowali terhadap

Staphylococcus aureus ( uji pendahuluan) ... 30 Tabel 4.3 Diameter zona inhibisi ektrak brotowali terhadap Escherichia coli ... 32 Tabel 4.4 Tabel ANOVA hasil penelitian Escherichia coli ... 33 Tabel 4.5 Tabel Multiple Comparisons LSD hasil penelitian Escherichia coli .... 33

Tabel 4.6 Diameter zona inhibisi ektrak brotowali terhadap

Staphylococcus aureus ... 35 Tabel 4.7 Tabel ANOVA hasil penelitian Staphylococcus aureus ... 36

Tabel 4.8 Tabel Multiple Comparisons LSD hasil penelitian

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tanaman brotowali ... 5

Gambar 2.2 Faktor-faktor virulensi pada patogenesis Staphylococcus aureus.... 11

Gambar 2.3 Penyakit yang disebabkan oleh Staphylococcus aureus ... 11

Gambar 2.4 Mekanisme kerja beberapa antibiotik ... 15

Gambar 2.5 Mekanisme kerja antibiotik yang menghambat proses sintesis protein ... 16

Gambar 2.6 Aktivitas spektrum antibiotika ... 18

Gambar 2.7 Kirby-Bauer disk-diffusion method ... 20

Gambar 2.8 Cara menentukan kadar hambat minimal (KHM) dan kadar bunuh minimal (KBM) ... 21

Gambar L1.1 Ekstrak etanol 96% brotowali ... 44

Gambar L1.2 NA yang ditanam bakteri ... 44

Gambar L1.3 NA berisi bakteri uji dalam inkubator ... 44

Gambar L1.4 NA berisi bakteri uji setelah diinkubasi... 44

Gambar L1.5 Suspensi bakteri distandarisasi dengan 0,5 McFarland ... 45

Gambar L1.6 Uji pendahuluan S.aureus ... 45

Gambar L1.7 Uji pendahuluan E.coli ... 45

Gambar L1.8 Batang brotowali ... 45

Gambar L1.9 Hasil penelitian 25 % Ekstrak Brotowali , Bakteri E.coli ... 46

Gambar L1.10 Hasil penelitian 50 % Ekstrak Brotowali , Bakteri E.coli ... 46

Gambar L1.11 Hasil penelitian 75 % Ekstrak Brotowali , Bakteri E.coli ... 46

Gambar L1.12 Hasil penelitian 100 % Ekstrak Brotowali , Bakteri E.coli ... 46

Gambar L1.13 Hasil penelitian 25 % Ekstrak Brotowali , Bakteri S.aureus ... 47

Gambar L1.14 Hasil penelitian 50 % Ekstrak Brotowali , Bakteri S.aureus ... 47

Gambar L1.15 Hasil penelitian 75 % Ekstrak Brotowali , Bakteri S.aureus ... 47

Gambar L1.16 Hasil penelitian 100 % Ekstrak Brotowali , Bakteri S.aureus ... 47

Gambar L1.17 E.coli ... 48

Gambar L1.18 S.aureus ... 48

(8)

xii

Gambar L1.20 Tip mikropipet ... 49

Gambar L1.21 Cakram kosong steril ... 49

Gambar L1.22 MHA ... 49

Gambar L1.23 Kanan ke kiri: spreader, aquades steril, NaCl steril... 49

Gambar L1.24 Pengenceran ekstrak brotowali ... 50

Gambar L1.25 S.aureus.Kontrol positif gentamisin ... 50

(9)

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

(10)

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Seiring dengan kemajuan zaman, obat-obatan sintetis dari bahan kimia makin banyak diproduksi dan digunakan secara luas oleh masyarakat dunia dan Indonesia sendiri. Semakin lama obat-obatan sintetis tersebut digunakan, semakin banyak efek samping yang timbul .Oleh karena itu, masyarakat dunia dan Indonesia mulai melirik obat-obatan tradisional sebagai pengganti obat-obatan sintetis untuk mengobati berbagai macam penyakit. Salah satu efek obat sintetis yang dicari efeknya adalah efek antibiotika (Noorhamdani, Soemardini, & Siregar, 2009).

Salah satu obat tradisional yang telah dikenal sebagian masyarakat memiliki khasiat yang bermanfaat bagi tubuh adalah brotowali (Tinospora crispa L. Miers). Tanaman ini merupakan tanaman liar yang sering ditanam oleh masyarakat pedesaan sebagai tanaman obat (Manan,2003). Di Malaysia,Thailand dan Indonesia , brotowali digunakan sebagai antipiretik, antidiabetik, dan untuk beberapa penyakit kulit. Di pedesaan Indonesia,air rebusan dari tanaman ini sering digunakan untuk membersihkan luka (Zakaria et al.,2006) .

Menurut data para peneliti sebelumnya tentang brotowali, kandungan kimia dan kegunaan brotowali di bidang kesehatan belum sepenuhnya dipelajari secara jelas. Beberapa sumber menyatakan bahwa brotowali memiliki zat aktif tannin, flavanoid, saponin, berberine, picretin , epigenin, dan resin yang secara ilmiah terbukti memiliki kemampuan sebagai antimikroba , antinosiseptif, antiinflamasi, antiproliferatif dan antioksidan (Mohammed, Manish, & Dinesh, 2012).

Pada beberapa dekade terakhir,bahan-bahan kimia kini masih dipelajari secara intensif oleh para ahli untuk keperluan terapi alternatif dan pecegahan terhadap penyakit tertentu (Aminul, S.M, & Mohammad, 2011).

(11)

Meskipun telah banyak tanaman obat yang diteliti untuk efek antimikroba, penelitian terus difokuskan kepada efek antimikroba yang berspektrum luas (Mohammed, Manish, & Dinesh, 2012).

1.2Identifikasi masalah

1. Apakah ekstrak batang brotowali brotowali berefek antimikroba terhadap Staphylococcus aureus.

2. Apakah ekstrak batang brotowali brotowali berefek antimikroba terhadap Escherichia coli.

1.3Tujuan Percobaan

 Untuk mengetahui apakah ekstrak batang brotowali brotowali berefek antimikroba terhadap Staphylococcus aureus.

 Untuk mengetahui apakah ekstrak batang brotowali brotowali berefek antimikroba terhadap Escherichia coli.

1.4Kegunaan Penelitian

1.4.1 Kegunaan Akademis

Memberikan informasi ilmiah dalam bidang farmakologi mengenai efek brotowali sebagai antimikroba terhadap bakteri.

1.4.2 Kegunaan Praktis

Memberikan informasi kepada masyarakat mengenai tanaman brotowali yang dapat digunakan sebagai antimikroba terhadap bakteri.

(12)

3 1.5Kerangka Pemikiran dan Hipotesis

1.5.1 Kerangka Pemikiran

Brotowali memiliki zat aktif flavanoid, berberine dan saponin yang secara ilmiah terbukti memiliki kemampuan membunuh bakteri. Mekanisme kerja tannin sebagai antibakteri adalah menghambat enzim reverse transkriptase dan DNA topoisomerase sehingga sel bakteri tidak dapat terbentuk (Robinson, 1996). Mekanisme kerja flavonoid sebagai antibakteri adalah membentuk senyawa kompleks dengan protein ekstraseluler dan terlarut sehingga dapat merusak membran sel bakteri dan diikuti dengan keluarnya senyawa intraseluler (Robinson, 1996).

Mekanisme kerja saponin sebagai antibakteri adalah menurunkan tegangan permukaan sehingga mengakibatkan naiknya permeabilitas atau kebocoran sel dan mengakibatkan senyawa intraseluler akan keluar (Robinson, 1996).

Mekanisme kerja berberine sebagai antibakteri adalah menghambat sintesis DNA dan protein sel, menghambat kerja enzim reverse transkriptase, serta menghambat proses uptake deoksiglukosa sel sehingga bakteri mengalami gangguan pertumbuhan dan multiplikasi (Ghosh, A.K.,Bhattacharyya,F.K., and Ghosh, D.K., 1985).

1.5.2 Hipotesis Penelitian

1. Ekstrak batang brotowali berefek antimikroba terhadap Staphylococcus aureus.

(13)

40 BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka didapatkan simpulan sebagai berikut:

 Ekstrak batang brotowali brotowali berefek antimikroba terhadap Staphylococcus aureus.

 Ekstrak batang brotowali brotowali berefek antimikroba terhadap Escherichia coli.

 Ektrak brotowali 100 % memiliki efek antimikroba paling baik dibandingkan dengan semua konsentrasi ekstrak brotowali lainnya terhadap Staphylococcus aureus.

 Ektrak brotowali 100 % memiliki efek antimikroba paling baik dibandingkan dengan semua konsentrasi ekstrak brotowali lainnya terhadap Escherichia coli.

 Semua konsentrasi ekstrak brotowali memiliki efek antimikroba terhadap Staphylococcus aureus yang lebih lemah dibandingkan dengan gentamisin.  Semua konsentrasi ekstrak brotowali memiliki efek antimikroba terhadap

Escherichia coli yang lebih lemah dibandingkan dengan tetrasiklin.

5.2 Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan ,terdapat beberapa saran sebagai berikut:

 Sebaiknya dilakukan penelitian lanjutan tentang aktivitas antimikroba estrak brotowali menggunakan bagian-bagian tumbuhan brotowali lainnya selain batang.

(14)

 Sebaiknya dilakukan penelitian lanjutan tentang aktivitas antimikroba ekstrak brotowali menggunakan metoda tes aktivitas antimikroba selain metoda yang telah digunakan dalam penelitian ini.

 Sebaiknya dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui kadar hambat minimal dan kadar bunuh minimal dari efek antimikroba ekstrak brotowali terhadap bakteri yang sama dengan percobaan ini.

 Sebaiknya dilakukan penelitian tes aktivitas antimikroba ekstrak brotowali terhadap bakteri-bakteri patogen yang lain.

(15)

DAFTAR PUSTAKA

Agoes, H. (2012). Tanaman Obat Indonesia. Jakarta: Salemba Medika.

Aminul Md., H., S.M, I. A., & Mohammad, S. (2011). Antimicrobial,Cytotoxicity and Antioxidant Activity of Tinospora crispa. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Science , 4.

Calvin, J. P., & Dweck, A. C. (1918). Andawali (Tinospora crispa). The Dispensatory of United States of America 20th edition .

Cushnie, T., & Lamb, A. (2006, Februari). Antimicrobial Activity of Flavanoids. Dipetik April 16, 2014, dari www.ncbi.nlm.gov.

Ghosh, A.K.,Bhattacharyya,F.K., and Ghosh, D.K., 1985. Leishmania donovani: Amatigote Inhibition and Mode of Action of Berberine. Exp. Parasitol. 60: 404-413.

Harvey, R. A., Champe, P. C., & Fisher, B. D. (2007). Lippincott's Illustrated Reviews: Microciology, 2nd Edition. New Jersey: Lippincott Williams & Wilkins.

Hugo, W., & Russell, A. (2004). Pharmaceutical Microbiology (7th ed.). Massachusetts: Blackwell Science.

Kresnady, B. &. (2003). Khasiat dan Manfaat Brotowali: Si Pahit yang Menyembuhkan. Depok: Agromedia Pustaka.

Limyati, D. A., Artawan, I., & Halim, J. (1998). Daya Antimikroba Ekstrak Brotowali Terhadap Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans, dan Trichophyton Ajelloi. Warta Tumbuhan Obat Indonesia , 15-17.

Madigan, M. T., Martinko, J. M., Stahl, D. A., & Clark, D. P. (2012). Brock Biology of Microorganisms. San Francisco: Pearson.

Manan, H. (2003). Tanaman Brotowali, Pahit tetapi Bermanfaat. Dipetik

November 11, 2013, dari Suara Merdeka:

(16)

Mohammed, A. I., Manish, G., & Dinesh, C. K. (2012). Antimicrobial Activity of Tinospora crispa Root Extracts. International Journal of Resarch in Ayurveda and Pharmacy , 3 (3), 417-419.

Murray, P. R., Baron, E. J., Pfaller, M. A., Tenover, F. C., & Yolken, R. H. (1995). Manual of Clinical Microbiology. Washington DC: ASM Press. Nidhi, P., Swati, P., & R, K. (2013). Indian Tinospora Species: Natural

Immunomodulators and Therapeutic Agents. International Journal of Pharmaceutical Biological and Chemical Science , 2 (2), 1-9.

Noorhamdani, Soemardini, & Siregar, N. P. (2009). Uji Antimikroba Ekstrak Batang Brotowali (Tinospora crispa L. Miers) Terhadap Pseudomonas aeruginosa Secara In Vitro. Jurnal Fakultas Kedokteran FKUB , 1-10. Pelczar, M. J., & Chan, E. (1988). Dasar-Dasar Mikrobiologi 2. Jakarta: Penerbit

Universitas Indonesia.

Robinson. (1996). Kandungan Kimia Tanaman Tingkat Tinggi. Jakarta: EGC. Saponin. (2014). Dipetik April 17, 2014, dari www.scbt.com.

Supriadi, d. (2001). Tumbuhan Obat Indonesia Penggunaan dan Khasiatnya. Jakarta: Pustaka Populer Obor.

Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2013). Microbiology An Introduction Eleventh Edition. Boston: Pearson.

Widyaningrum, H. (2011). Kitab Tanaman Obat Nusantara. Yogyakarta: Media Pressindo.

Zakaria, Z., Jais, A. M., Henie, E., Zaiton, H., Somchit, M., Sulaiman, M., et al. (2006). The in vitro Antibacterial Activity of Tinospora crispa Extracts. Journal of Biological Sciences , 6 (2), 398-401.

Zakaria, Z., Zakaria, M., Amom, Z., & Desa, M. (2011). Antimicrobial Activity of The Aqueous Extract of Selected Malaysian Herbs. African Journal of Microbiology Resarch Vol.5(30) , 5379-5383.