BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Bakteri - 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
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian Bakteri
atau batang. Sekarang nama itu dipakai untuk menyebut mikroorganisme yang bersel satu, berkembang biak dengan pembelahan diri, dan berukuran kecil sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop.
Berdasarkan bentuknya bakteri dapat dibagi atas tiga golongan yitu golongan coccus (berbentuk bola), basil (berbentuk tongkat pendek), dan golongan spiral.
Berdasarkan perbedaannya dalam menyerap warna, bakteri dibagi atas dua golongan yaitu bakteri Gram positif dan Gram negatif. Bakteri Gram positif menyerap zat warna pertama yaitu kristal violet yang menyebabkannya berwarna ungu, sedangkan bakteri Gram negatif menyerap zat warna kedua yaitu safranin dan menyebabkan warna merah muda (Dwidjoseputro, 1978).
Bakteri Gram positif memiliki kandungan peptidoglikan yang tinggi (dapat mencapai 50%) dibandingkan bakteri Gram negatif (sekitar 10%). Sebaliknya kandungan lipida pada dinding sel bakteri Gram negatif yaitu sekitar 11 - 12%, kandungan ini lebih tinggi daripada dinding sel bakteri Gram positif (Jawetz, et al., 2007).
2.1.1 Bakteri Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus adalah bakteri Gram positif, berbentuk bulat atau
kokus dengan diameter 0,4 - 1,2 µm (rata-rata 0,8 µm) dengan koloni bergerombol seperti buah anggur, bersifat aerob atau anaerob fakultatif, tahan hidup dalam lingkungan yang mengandung garam dengan konsentrasi tinggi,
o o
tidak membentuk spora. Tumbuh optimal pada suhu 28 - 38 C atau sekitar 35 C dan pH 7,4. Staphylococcus aureus tergolong flora normal kulit dn selaput lendir menyebabkan timbulnya penyakit dengan tanda yang khas, yaitu produksi nanah, peradangan, nekrosis, dan pembentukan abses (Jawetz, et al., 2007).
Menurut Dwidjoseputro (1978), taksonomi bakteri Staphylococcus aureus sebagai berikut: Divisi : Protophyta Kelas : Schizomycetes Bangsa : Eubacteriales Suku : Micrococcaceae Marga : Staphylococcus Jenis : Staphylococcus aureus
2.1.2 Bakteri Escherichia coli
Bakteri Escherichia coli adalah bakteri Gram negatif, berbentuk batang (basil), dan termasuk golongan Enterobacteriaceae. Bakteri ini merupakan flora yang paling banyak pada usus manusia dan hewan, hidup aerob atau anaerob fakultatif. Bakteri ini dapat berubah menjadi patogen bila hidup di luar usus.
o o Escherichia coli tumbuh pada suhu antara 10 - 40
C, dengan suhu optimum 37 C. Bakteri ini relatif sangat sensitif terhadap panas dan dapat diinaktifkan pada suhu pasteurisasi makanan (Dwidjoseputro, 1978). Menurut Dwidjoseputro (1978), taksonomi bakteri Escherichia coli sebagai berikut: Divisi : Protophyta Kelas : Schizomycetes Suku : Enterobacteriaceae Marga : Escherichia Jenis : Escherichia coli
Pada umumnya bakteri ini hidup pada tinja, dapat menyebabkan masalah kesehatan pada manusia seperti diare, muntaber dan masalah pencernaan lainnya.
2.1.3 Fase pertumbuhan bakteri
Bakteri mengalami pertumbuhan yang dapat dibagi dalam 4 fase menurut (Pratiwi, 2008) yaitu:
a. fase lag Merupakan fase adaptasi, yaitu fase penyesuaian mikroorganisme pada suatu lingkungan baru. Ciri fase lag adalah tidak adanyapeningkatan jumlah sel, yang ada hanyalah peningkatan ukuran sel. Lama fase lag tergantung pada kondisi dan jumlah awal mikroorganisme serta medi pertumbuhan.
b. fase log (ekponensial) Fase log merupakan fase dimana mikroorganisme tumbuh dan membelah pada kecepatan maksimum, tergantung pad genetika mikroorganisme, sifat media, dan kondisi pertumbuhan. Sel-sel terbentuk dengan laju konstan dan massa yang bertambah secara eksponensial. Hal yang dapat menghambat laju pertumbuhanadalah bila satu atau lebih nutrisi dalam kultur habis. c. fase tetap Pada fase ini terjadi kompetisi antara bakteri untuk memperoleh nutrisi dari media untuk tetap hidup. Sebagian bakteri mati sedangkan yang lain tumbuh dan membelah sehingga jumlah sel bakteri yang hidup menjadi tetap.
Pada fase ini, sel bakteri akan mati lebih cepat daripada terbentuknya sel baru. Laju kematian mengalami percepatan yang eksponensial.
2.2 Uraian Tumbuhan
2.2.1 Nama daerah
Nama daerah: sirih talan (Maluku), jahe sunti (Jawa), sereh, sireh, canbei, seureuh, sedah, ganjang, bolu, ani-ani, amu atau reman (Sudewo, 2005).
2.2.2 Morfologi tumbuhan
Tanaman sirih biasanya mencapai tinggi 15 m. Batang sirih berwarna coklat kehijauan, berbentuk bulat, beruas dan merupakan tempat keluarnya akar.
Tanaman sirih mempunyai banyak jenis yang beragam, seperti sirih jingga, sirih hitam, sirih kuning, sirih hijau dan sirih merah (Damayanti dan Mulyono, 2006).
Tanaman sirih merah (Piper crocatum) termasuk dalam famili Piperaceae, tumbuh merambat dengan bentuk daun menyerupai hati dan bertangkai serta tumbuh berselang-seling dari batangnya. Daunnya berwarna merah keperakan dan mengkilap saat terkena cahaya. Bagian ujung dari daun sirih merah meruncing.
Permukaan daunnya tidak merata. Sirih merah tumbuh merambat di pagar atau di pohon (Sudewo, 2005). Yang membedakan dengan sirih hijau adalah sirih merah memiliki daun yang berwarna merah keperakan, bila daunnya sobek maka akan berlendir serta aromanya lebih wangi (Manoi, 2007).
Tanaman sirih merah menyukai tempat teduh, berhawa sejuk dengan sinar matahari 60 - 75%, dapat tumbuh subur dan bagus pada daerah pengunungan. Bila mengering, selain itu warna merah daunnya cepat pudar (Manoi, 2007).
2.2.3 Taksonomi tanaman sirih merah
Menurut Hidayat (2013), taksonomi tanaman sirih merah adalah sebagai berikut: Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbunga) Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae (berkeping dua/dikotil) Bangsa : Piperales Suku : Piperaceae (suku sirih-sirihan) Marga : Piper Jenis : Piper crocatum Ruiz & Pav
2.2.4 Kandungan kimia sirih merah
Sirih merah mengandung flavonoid, alkaloid, tannin, saponin dan minyak atsiri. Senyawa-senyawa tersebut diketahui memiliki aktivitas antibakteri (Utami dan Desty, 2013).
2.2.5 Manfaat sirih merah
Tanaman sirih merah mempunyai banyak manfaat dalam pengobatan tradisional, mempunyai potensi menyembuhkan berbagai penyakit seperti diabetes mellitus, hepatitis, menurunkan kolesterol, asam urat, hipertensi, radang liver, radang mata, keputihan, maagh, kelelahan, nyeri sendi, dan menghaluskan kulit. Selain itu sirih merah dapat berfungsi sebagai antibakteri (Damayanti dan Mulyono, 2006).
Ekstraksi merupakan suatu proses penarikan senyawa kimia dari jaringan tumbuhan dengan menggunakan penyari tertentu. Terdapat beberapa macam metode ekstraksi, diantaranya adalah maserasi, perkolasi dan sokletasi (Depkes RI, 1979).
Ekstraksi dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu:
a. Maserasi Maserasi adalah proses pengekstrakan simplisia dengan menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur ruangan (kamar). Secara teknologi termasuk ekstraksi dengan prinsip metode pencapaian konsentrasi pada keseimbangan. Maserasi kinetik berarti dilakukan pengadukan yang kontinu (terus-menerus). Remaserasi berarti dilakukan pengulangan penambahan pelarut setelah dilakukan penyaringan maserat pertama dan seterusnya (Ditjen POM, 2000).
b. Perkolasi Perkolasi adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampai sempurna yang umum dilakukan pada temperatur ruangan. Prosesnya terdiri dari tahapan pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya (penetasan/penampungan ekstrak), terus-menerus sampai diperoleh perkolat yang jumlahnya 1 - 5 kali jumlah bahan (Ditjen POM, 2000). c. Refluks Refluks adalah ekstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didihnya, selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Umumnya dilakukan pengulangan proses pada residu (Ditjen POM, 2000).
d. Sokletasi Sokletasi adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru yang umumnya dilakukan dengan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi kontinu dengan jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik (Ditjen POM, 2000).
e. Digesti Digesti adalah maserasi kinetik (dengan adanya pengadukan kontinu pada temperatur yang lebih tinggi dari temperatur ruangan (kamar), yaitu secara umum
o dilakukan pada temperatur 40 - 50 C (Ditjen POM, 2000).
f. Infus Infus adalah ekstraksi dengan pelarut air pada temperatur penangas air
(bejana infus tercelup dalam penangas air mendidih), temperatur terukur pada
o suhu 96 - 98 C selama waktu tertentu (15 - 20 menit) (Ditjen POM, 2000).
g. Dekok Dekok adalah infus pada waktu yang lebih lama (
≥ 30 menit) dan temperatur sampai titik didih air (Ditjen POM, 2000).
2.4 Metode Isolasi Biakan Bakteri
Menurut Jawetz, et al., (2013), isolasi biakan bakteri terbagi tiga metode yaitu: a. Cara gores diencerkan, lalu dibuat serangkaian goresan sejajar yang tidak saling menutupi di atas permukaan agar yang telah padat.
b. Cara sebar Suspensi mikroorganisme yang telah diencerkan dipindahkan ke bagian lempeng agar, kemudian disebarkan secara merata pada permukaan agar dengan menggukan batang kaca bengok yang steril.
c. Cara tuang Pengenceran inokulum diletakkan pada cawan petri steril dan dicampurkan dengan medium agar cair, lalu dibiarkan memadat. Koloni yang berkembang akan tertanam di dalam media tersebut.
2.5 Pengujian Aktivitas Antimikroba
Penentuan kepekaan bakteri terhadap antimikroba pada dasarnya dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu: a. Metode dilusi
Metode ini mengukur kadar hambat minimum (KHM) dan kadar bunuh minimum (KBM). Metode ini menggunakan antimikroba dengan kadar yang menurun secara bertahap, dengan media cair dan padat. Bakteri ini diinokulasi ke dalam media cair dan padat lalu diinkubasi. Dimasukkan larutan antimikroba dengan kadar yang menghambat atau mematikan. Uji kepekaan cara dilusi menggunakan 2 cara yaitu dengan menggunakan tabung reaksi dan microdilution
plate (Pratiwi, 2008).
b. Metode difusi Ada beberapa jenis cakram yaitu cakram kertas, cakram silinder dan punch hole.
Cakram tersebut yang berisi sejumlah tertentu obat ditempatkan pada permukaan medium padat yang sebelumnya telah diinokulasi bakteri uji pada permukaannnya. Setelah diinkubasi, diameter zona hambatan sekitar cakram dipergunakan untuk mengukur kekuatan hambatan obat terhadap mikroorganisme yang uji (Pratiwi, 2008).
2.6 Amoksisilin Amoksisilin merupakan antibiotik golongan β – laktam (turunan penisilin).
Amoksisilin adalah antibiotik dengan spektrum luas, digunakan untuk pengobatan infeksi pada saluran napas, saluran empedu, dan saluran seni, gastroenteritis, meningitis dan infeksi, seperti demam tipoid (Siswandono dan Soekardjo, 2000). Mekanisme kerja amoksisilin sebagai antibiotik yaitu sebagai inhibitor sintesis dinding sel bakteri dengan cara memecah enzim dinding sel dan menghambat enzim dalam sintesis dinding sel (Stringer, 2006).
2.7 Nanopartikel
Nanopartikel didefinisikan sebagai disepersi partikulat atau partikel- partikel padat dengan ukuran dalam rentang 10-1000 nm. Tujuan utama dalam merancang nanopartikel sebagai sistem pemberian adalah untuk mengontrol ukuran partikel dan pelepasan bahan aktif secara farmakologik untuk mencapai tempat tindakan spesifik obat pada laju (Gupta, 2006).
2.7.1 Permukaan nanopartikel
kecil mempunyai luas permukaan yang lebih besar, karenanya sebagian besar zat aktif terkait akan berada di dekat permukaan partikel, yang menghasilkan pelepasan zat aktif dengan cepat (Mohanraj dan Chen, 2006).
Dengan ukuran kecilnya, nanopartikel memperlihatkan sifat-sifat yang menarik, menjadikannya sesuai dengan berbagai aplikasi pemberian sediaan obat.
Jumlah molekul yang ada pada permukaan partikel meningkat seiring dengan berkurangnya ukuran partikel yang dapat dilihat pada tabel 2.1 (Gupta, 2006).
Tabel 2.1 Permukaan molekul pada partikelNo Ukuran partikel (nm) Molekul permukaan (%)
1 1 100,00
2 10 27,10 3 100 2,97 4 1000 0,30 5 10000 0,03
2.7.2 Teknologi nano
Nanoteknologi adalah bidang ilmu terapan dan teknologi yang bertujuan untuk mengembangkan perangkat dan bentuk sedian dalam kisaran 1 sampai 100 nm (Yadav, et al., 2011). Nanoteknologi berkembang semakin pesat seiring dengan meningkatnya kebutuhan industri akan ukuran partikel yang semakin kecil. Dalam industri farmasi dan bioteknologi, teknologi nano telah mempengaruhi setiap segmen dan subspesialisasi yang ada.
Pemanfaatan teknologi nano tidak luput juga dalam dunia pengobatan herbal. Obat herbal yang berkhasiat biasanya diproduksi dengan menggunakan teknologi modern dan salah satunya adalah teknologi nano. Banyak negara di dunia yang telah mengenal teknologi nano sejak 1990-an, seperti Amerika Serikat lalu. Pemanfaatannya masih terbatas dan belum maksimal. Meskipun tergolong baru berkembang di Indonesia, namun teknologi nano kini telah merambah berbagai bidang, termasuk bidang produksi makanan dan minuman kesehatan yang berbasis herbal (Yadav, et al., 2011).