BAB 1 PENDAHULUAN Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Kulit Buah Durian (Durio Zibethinus Murr.) Terhadap Klebsiella Pneumoniae Dan Streptococcus Pyogenes Serta Bioautografinya.
1
BAB 1
PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG MASALAH
Infeksi bakteri merupakan kondisi patogenis akibat dari berkembangnya
mikroorganisme dalam inang (Subandi, 2010). Di negara maju, penyakit yang
disebabkan oleh infeksi masih menjadi masalah yang cukup tinggi (Noer, 2012).
Penyakit tersebut diantaranya disebabkan oleh bakteri Klebsiella pneumoniae
dan Streptococcus pyogenes. Klebsiella pneumoniae merupakan bakteri patogen
Gram negatif yang sering dapat menyebabkan infeksi nokosomial (Susilo et al.,
2004). Klebsiella pneumoniae menyebabkan penyakit infeksi pernafasan seperti
pneumonia, rhinoscleroma serta sinusitis (Sikarwar & Harsh., 2011).
Streptococcus pyogenes merupakan bakteri patogen ekstraseluler Gram positif
yang sering menginfeksi manusia. Bakteri tersebut sering menyebabkan infeksi
tenggorokan diantaranya faringitis, impetigo, serta demam scarlet (Cunningham,
2000).
Infeksi bakteri tersebut dapat diatasi dengan menggunakan antibiotik yang
memiliki mekanisme aksi menghambat pertumbuhan bakteri. Penggunaan
antibakteri secara terus menerus dapat menyebabkan kerusakan organ tubuh. Hal
ini dapat diatasi salah satunya dengan cara menemukan senyawa antibakteri baru
yang berasal dari bagian tanaman tertentu (Karadi et al., 2011).
Indonesia merupakan negara yang mempunyai iklim tropis dengan kondisi
tanah yang subur. Beraneka ragam tanaman dapat ditemukan di Indonesia,
diantaranya banyak tanaman yang memiliki khasiat sebagai obat. Dalam
beberapa tahun terakhir, pemanfaatan tanaman sebagai obat herbal di Indonesia
maupun luar negeri mengalami peningkatan. Obat herbal lebih dipilih karena
tidak memiliki efek samping yang berbahaya bila digunakan dengan tepat. Salah
satu pemanfaatan obat herbal tersebut adalah sebagai antibakteri (Poelungan et
al., 2007). Buah durian dapat digunakan sebagai antibakteri, antiinflamasi,
antioksidan dan antikarsinogenik (Ashraf et al., 2010). Ekstrak etanol kulit buah
1
2
durian (Durio zibethinus Murr.) memiliki aktivitas antibakteri yang baik
terhadap Pseudomonas aeruginosa dengan kadar hambat minimum sebesar 4%
dan kadar bunuh minimum sebesar 6% (Noorhamdani et al., 2009). Gel
polisakarida dari kulit durian juga memiliki manfaat sebagai antibakteri (Lipipun
et al., 2002). Senyawa kimia yang terkandung di dalam kulit buah durian yaitu
flavonoid, minyak atsiri, dan saponin (Noorhamdani et al., 2009).
Penelitian ini dilakukan untuk menguji aktivitas antibakteri ekstrak etanol
kulit buah durian sebagai antibakteri terhadap Klebsiella pneumoniae
dan
Streptococcus pyogenes serta profil bioautografinya. Hasil dari penelitian ini
diharapkan dapat membuktikan secara ilmiah khasiat dari kulit buah durian
sebagai antibakteri.
B.
PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat disusun perumusan masalah
sebagai berikut :
1.
Apakah ekstrak etanol kulit durian mempunyai aktivitas antibakteri
terhadap Klebsiella pneumoniae dan Streptococcus pyogenes ?
2.
Senyawa kimia apakah yang terdapat dalam ekstrak etanol kulit buah
durian yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap Klebsiella pneumoniae
dan Streptococcus pyogenes?
C.
TUJUAN PENELITIAN
Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah diatas, maka tujuan
dari penelitian ini adalah :
1.
Mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak etanol kulit buah durian terhadap
Klebsiella pneumoniae dan Streptococcus pyogenes.
2.
Mengetahui senyawa kimia yang bertanggungjawab sebagai antibakteri
terhadap Klebsiella pneumoniae dan Streptococcus pyogenes dengan
metode bioautografi.
3
D. TINJAUAN PUSTAKA
1.
Tanaman Durian (Durio zibethinus Murr)
a. Klasifikasi
Dalam taksonomi tumbuhan, tanaman durian dapat diklasifikasikan
sebagai berikut :
Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobionta
Superdivisio
: Spermatophyta
Divisio
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Subkelas
: Dileniidae
Ordo
: Malvales
Familia
: Bombacaceae
Genus
: Durio
Spesies
: Durio zibethinus Murr (Wiryanta & Bernadus,. 2001)
b. Nama daerah
Di Indonesia, buah durian dikenal dengan beberapa nama, diantaranya :
duren (Jawa, Gayo), duriang (Manado), dulian (Toraja), rulen (Seram Timur),
kucing tilun (Medan), sijantung dan sipispis (Sumatra Utara) (Untung, 2005).
c. Kandungan Kimia
Buah durian mengandung vitamin B1, B2, serta vitamin C. Kulit buah
mengandung flavonoid, minyak atsiri, saponin, unsur selulosa, lignin dan
kandungan pati (Noorhamdani et al., 2009). Daun durian mengandung saponin,
dan flavonoid, sedangkan kulit kayunya mengandung alkaloid, flavonoid, tanin,
dan saponin (Nurliani, 2007).
d. Khasiat dan kegunaan
Durian dapat digunakan untuk pengobatan. Akar durian dapat digunakan
sebagai antipiretik. Daun durian dapat digunakan untuk menyembuhkan infeksi
kuku. Kulit buah dapat digunakan untuk mengusir nyamuk dan sebagai
antibakteri (Departemen Kehutanan, 2014). Senyawa fenolik yang terdapat pada
4
durian berkhasiat sebagai antikarsinogen, antioksidan, antibakteri, dan
antiinflamasi (Ashraf, 2011).
e. Klebsiella pneumonia
Klasifikasi dari Klebsiella pneumonia yaitu:
Kingdom
: Bacteria
Divisi
: Proteobacteria
Kelas
: Gamma Proteobacteria
Bangsa
: Enterobacteriales
Suku
: Enterobacteriaceae
Marga
: Klebsiella
Jenis
: Klebsiella pneumoniae (NCBI, 2014)
Klebsiella pneumoniae merupakan bakteri dalam kategori Gram negatif
fakultatif aerob yang menyebabkan infeksi pada saluran pernafasan (Jawetz et
al., 2005). Klebsiella pneumonie memiliki kapsul polisakarida yang menonjol.
Anggota dari genus Klebsiella biasanya menggunakan 2 jenis antigen pada
permukaan sel (Sikarwar & Batra, 2011). Bakteri ini dapat meragi laktosa dan
membentuk koloni muda yang berlendir (Hart & Paul, 1997). Klebsiella
pneumoniae juga dapat menyebabkan penyakit kulit dan mulut. Bakteri ini dapat
menular dengan cepat dengan perantara udara serta tempat padat. Bakteri ini
memiliki struktur dinding sel yang rapuh karena kandungan peptidoglikan yang
sedikit (Noorhamdani, 2010).
f.
Streptococcus pyogenes
Klasifikasi dari Streptococcus pyogenes yaitu :
Kingdom
: Bacteria
Divisi
: Firmicutes
Kelas
: Bacilli
Bangsa
: Lactobacillales
Suku
: Streptococcaceae
Marga
: Streptococcus
Jenis
: Streptococcus pyogenes (NCBI, 2014)
5
Streptococcus pyogenes termasuk dalam bakteri Gram positif yang
termasuk dalam grup A dan memiliki sifat β-hemolitik. Bakteri ini secara khas
membentuk daerah yang luas dengan ukuran lebih dari 0.5 mm. Streptococcus
pyogenes memiliki sifat PYR-positif (Jawetz et al., 1995). Streptococcus
pyogenes dapat menunjukkan katalase negatif yang ditunjukkan dengan tidak
terbentuknya gelembung saat ditambahkan dengan H2O2 (Hart, 1997). Bakteri
ini sering kali menyebabkan infeksi pada tenggorokan diantaranya faringitis,
impetigo, dan demam scarlet (Cunningham, 2000).
g.
Uji Aktivitas Antibakteri
Uji antibakteri digunakan untuk melihat respons pertumbuhan suatu
mikroba terhadap agen antimikroba. Metode yang digunakan dalam uji aktivitas
antibakteri adalah :
a.
Metode difusi disk
Metode ini dilakukan dengan cara meletakkan piringan disk yang
mengandung antibakteri pada suatu media agar yang telah ditanami bakteri. Pada
percobaan akan terbentuk area jernih yang mengindikasikan terdapat hambatan
pertumbuhan suatu bakteri oleh agen antimikroba. Hasil ini dapat dilihat pada
permukaan media agar (Pratiwi, 2008).
b.
Metode dilusi
Metode dilusi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dilusi cair dan dilusi
padat. Metode dilusi cair digunakan untuk melihat nilai Konsentrasi Hambat
Minimum (KHM) dan Konsentrasi Bunuh Minimum (KBM). Metode ini
dilakukan dengan cara menambahkan masing-masing seri konsentrasi obat ke
dalam suspensi bakteri dalam media. Larutan yang terlihat jernih tanpa ada
pertumbuhan mikroba dinyatakan sebagai KHM. Metode dilusi padat
mempunyai cara kerja yang hampir sama dengan metode dilusi cair, hanya saja
media yang digunakan berbentuk padatan (Pratiwi, 2008).
h.
Bioautografi
Bioautografi merupakan suatu metode sederhana yang digunakan untuk
menunjukkan adanya aktivitas antibakteri. Metode bioautografi menggabungkan
penggunaan teknik kromatografi lapis tipis dengan respon dari mikroorganisme
6
yang diuji berdasar aktivitas dari analit (Kusumaningtyas, et al., 2008). Metode
bioautografi memiliki keuntungan yaitu memiliki sifat yang efisien untuk
mendeteksi senyawa antimikroba karena letak bercak dapat ditentukan walaupun
berada dalam campuran yang kompleks, sehingga memungkinkan untuk
mengisolasi senyawa aktif tersebut (Pratiwi, 2008). Metode bioautografi terdiri
dari :
a.
Metode bioautografi kontak
Metode bioautografi kontak dilakukan dengan meletakkan lempeng
kromatogram yang telah dielusi di atas media MH padat yang telah diinokulasi
dengan bakteri (Kusumaningtyas et al., 2008).
b.
Metode bioautografi langsung
Metode bioautografi langsung dilakukan dengan cara menyemprotkan plat
KLT dengan suspensi bakteri. Setelah itu plat KLT diinkubasi, senyawa aktif
akan tampak area jernih dengan latar belakang keruh (Pratiwi, 2008).
c.
Metode bioautografi overlay
Metode bioautografi overlay dilakukan dengan cara menuangkan media
tumbuh di atas plat KLT. Kemudian plat diinkubasi selama waktu tertentu. Area
jernih dengan latar belakang ungu menunjukkan senyawa aktif sebagai
antimikroba (Pratiwi, 2008).
E.
LANDASAN TEORI
Menurut penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, kulit durian mampu
menghambat pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa dengan nilai KHM
sebesar 4% dan KBM sebesar 6% (Noorhamdani et al., 2009). Metabolit
sekunder yang terdapat di dalam kulit durian diantaranya flavonoid, saponin, dan
minyak atsiri (Noorhamdani et al., 2009).
F.
1.
HIPOTESIS
Ekstrak etanol kulit durian memiliki aktivitas antibakteri terhadap
Klebsiella pneumoniae dan Streptococcus pyogenes.
2.
Metabolit sekunder yang bertanggungjawab sebagai antibakteri adalah
senyawa flavonoid, saponin, dan minyak atsiri.
BAB 1
PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG MASALAH
Infeksi bakteri merupakan kondisi patogenis akibat dari berkembangnya
mikroorganisme dalam inang (Subandi, 2010). Di negara maju, penyakit yang
disebabkan oleh infeksi masih menjadi masalah yang cukup tinggi (Noer, 2012).
Penyakit tersebut diantaranya disebabkan oleh bakteri Klebsiella pneumoniae
dan Streptococcus pyogenes. Klebsiella pneumoniae merupakan bakteri patogen
Gram negatif yang sering dapat menyebabkan infeksi nokosomial (Susilo et al.,
2004). Klebsiella pneumoniae menyebabkan penyakit infeksi pernafasan seperti
pneumonia, rhinoscleroma serta sinusitis (Sikarwar & Harsh., 2011).
Streptococcus pyogenes merupakan bakteri patogen ekstraseluler Gram positif
yang sering menginfeksi manusia. Bakteri tersebut sering menyebabkan infeksi
tenggorokan diantaranya faringitis, impetigo, serta demam scarlet (Cunningham,
2000).
Infeksi bakteri tersebut dapat diatasi dengan menggunakan antibiotik yang
memiliki mekanisme aksi menghambat pertumbuhan bakteri. Penggunaan
antibakteri secara terus menerus dapat menyebabkan kerusakan organ tubuh. Hal
ini dapat diatasi salah satunya dengan cara menemukan senyawa antibakteri baru
yang berasal dari bagian tanaman tertentu (Karadi et al., 2011).
Indonesia merupakan negara yang mempunyai iklim tropis dengan kondisi
tanah yang subur. Beraneka ragam tanaman dapat ditemukan di Indonesia,
diantaranya banyak tanaman yang memiliki khasiat sebagai obat. Dalam
beberapa tahun terakhir, pemanfaatan tanaman sebagai obat herbal di Indonesia
maupun luar negeri mengalami peningkatan. Obat herbal lebih dipilih karena
tidak memiliki efek samping yang berbahaya bila digunakan dengan tepat. Salah
satu pemanfaatan obat herbal tersebut adalah sebagai antibakteri (Poelungan et
al., 2007). Buah durian dapat digunakan sebagai antibakteri, antiinflamasi,
antioksidan dan antikarsinogenik (Ashraf et al., 2010). Ekstrak etanol kulit buah
1
2
durian (Durio zibethinus Murr.) memiliki aktivitas antibakteri yang baik
terhadap Pseudomonas aeruginosa dengan kadar hambat minimum sebesar 4%
dan kadar bunuh minimum sebesar 6% (Noorhamdani et al., 2009). Gel
polisakarida dari kulit durian juga memiliki manfaat sebagai antibakteri (Lipipun
et al., 2002). Senyawa kimia yang terkandung di dalam kulit buah durian yaitu
flavonoid, minyak atsiri, dan saponin (Noorhamdani et al., 2009).
Penelitian ini dilakukan untuk menguji aktivitas antibakteri ekstrak etanol
kulit buah durian sebagai antibakteri terhadap Klebsiella pneumoniae
dan
Streptococcus pyogenes serta profil bioautografinya. Hasil dari penelitian ini
diharapkan dapat membuktikan secara ilmiah khasiat dari kulit buah durian
sebagai antibakteri.
B.
PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat disusun perumusan masalah
sebagai berikut :
1.
Apakah ekstrak etanol kulit durian mempunyai aktivitas antibakteri
terhadap Klebsiella pneumoniae dan Streptococcus pyogenes ?
2.
Senyawa kimia apakah yang terdapat dalam ekstrak etanol kulit buah
durian yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap Klebsiella pneumoniae
dan Streptococcus pyogenes?
C.
TUJUAN PENELITIAN
Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah diatas, maka tujuan
dari penelitian ini adalah :
1.
Mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak etanol kulit buah durian terhadap
Klebsiella pneumoniae dan Streptococcus pyogenes.
2.
Mengetahui senyawa kimia yang bertanggungjawab sebagai antibakteri
terhadap Klebsiella pneumoniae dan Streptococcus pyogenes dengan
metode bioautografi.
3
D. TINJAUAN PUSTAKA
1.
Tanaman Durian (Durio zibethinus Murr)
a. Klasifikasi
Dalam taksonomi tumbuhan, tanaman durian dapat diklasifikasikan
sebagai berikut :
Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobionta
Superdivisio
: Spermatophyta
Divisio
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Subkelas
: Dileniidae
Ordo
: Malvales
Familia
: Bombacaceae
Genus
: Durio
Spesies
: Durio zibethinus Murr (Wiryanta & Bernadus,. 2001)
b. Nama daerah
Di Indonesia, buah durian dikenal dengan beberapa nama, diantaranya :
duren (Jawa, Gayo), duriang (Manado), dulian (Toraja), rulen (Seram Timur),
kucing tilun (Medan), sijantung dan sipispis (Sumatra Utara) (Untung, 2005).
c. Kandungan Kimia
Buah durian mengandung vitamin B1, B2, serta vitamin C. Kulit buah
mengandung flavonoid, minyak atsiri, saponin, unsur selulosa, lignin dan
kandungan pati (Noorhamdani et al., 2009). Daun durian mengandung saponin,
dan flavonoid, sedangkan kulit kayunya mengandung alkaloid, flavonoid, tanin,
dan saponin (Nurliani, 2007).
d. Khasiat dan kegunaan
Durian dapat digunakan untuk pengobatan. Akar durian dapat digunakan
sebagai antipiretik. Daun durian dapat digunakan untuk menyembuhkan infeksi
kuku. Kulit buah dapat digunakan untuk mengusir nyamuk dan sebagai
antibakteri (Departemen Kehutanan, 2014). Senyawa fenolik yang terdapat pada
4
durian berkhasiat sebagai antikarsinogen, antioksidan, antibakteri, dan
antiinflamasi (Ashraf, 2011).
e. Klebsiella pneumonia
Klasifikasi dari Klebsiella pneumonia yaitu:
Kingdom
: Bacteria
Divisi
: Proteobacteria
Kelas
: Gamma Proteobacteria
Bangsa
: Enterobacteriales
Suku
: Enterobacteriaceae
Marga
: Klebsiella
Jenis
: Klebsiella pneumoniae (NCBI, 2014)
Klebsiella pneumoniae merupakan bakteri dalam kategori Gram negatif
fakultatif aerob yang menyebabkan infeksi pada saluran pernafasan (Jawetz et
al., 2005). Klebsiella pneumonie memiliki kapsul polisakarida yang menonjol.
Anggota dari genus Klebsiella biasanya menggunakan 2 jenis antigen pada
permukaan sel (Sikarwar & Batra, 2011). Bakteri ini dapat meragi laktosa dan
membentuk koloni muda yang berlendir (Hart & Paul, 1997). Klebsiella
pneumoniae juga dapat menyebabkan penyakit kulit dan mulut. Bakteri ini dapat
menular dengan cepat dengan perantara udara serta tempat padat. Bakteri ini
memiliki struktur dinding sel yang rapuh karena kandungan peptidoglikan yang
sedikit (Noorhamdani, 2010).
f.
Streptococcus pyogenes
Klasifikasi dari Streptococcus pyogenes yaitu :
Kingdom
: Bacteria
Divisi
: Firmicutes
Kelas
: Bacilli
Bangsa
: Lactobacillales
Suku
: Streptococcaceae
Marga
: Streptococcus
Jenis
: Streptococcus pyogenes (NCBI, 2014)
5
Streptococcus pyogenes termasuk dalam bakteri Gram positif yang
termasuk dalam grup A dan memiliki sifat β-hemolitik. Bakteri ini secara khas
membentuk daerah yang luas dengan ukuran lebih dari 0.5 mm. Streptococcus
pyogenes memiliki sifat PYR-positif (Jawetz et al., 1995). Streptococcus
pyogenes dapat menunjukkan katalase negatif yang ditunjukkan dengan tidak
terbentuknya gelembung saat ditambahkan dengan H2O2 (Hart, 1997). Bakteri
ini sering kali menyebabkan infeksi pada tenggorokan diantaranya faringitis,
impetigo, dan demam scarlet (Cunningham, 2000).
g.
Uji Aktivitas Antibakteri
Uji antibakteri digunakan untuk melihat respons pertumbuhan suatu
mikroba terhadap agen antimikroba. Metode yang digunakan dalam uji aktivitas
antibakteri adalah :
a.
Metode difusi disk
Metode ini dilakukan dengan cara meletakkan piringan disk yang
mengandung antibakteri pada suatu media agar yang telah ditanami bakteri. Pada
percobaan akan terbentuk area jernih yang mengindikasikan terdapat hambatan
pertumbuhan suatu bakteri oleh agen antimikroba. Hasil ini dapat dilihat pada
permukaan media agar (Pratiwi, 2008).
b.
Metode dilusi
Metode dilusi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dilusi cair dan dilusi
padat. Metode dilusi cair digunakan untuk melihat nilai Konsentrasi Hambat
Minimum (KHM) dan Konsentrasi Bunuh Minimum (KBM). Metode ini
dilakukan dengan cara menambahkan masing-masing seri konsentrasi obat ke
dalam suspensi bakteri dalam media. Larutan yang terlihat jernih tanpa ada
pertumbuhan mikroba dinyatakan sebagai KHM. Metode dilusi padat
mempunyai cara kerja yang hampir sama dengan metode dilusi cair, hanya saja
media yang digunakan berbentuk padatan (Pratiwi, 2008).
h.
Bioautografi
Bioautografi merupakan suatu metode sederhana yang digunakan untuk
menunjukkan adanya aktivitas antibakteri. Metode bioautografi menggabungkan
penggunaan teknik kromatografi lapis tipis dengan respon dari mikroorganisme
6
yang diuji berdasar aktivitas dari analit (Kusumaningtyas, et al., 2008). Metode
bioautografi memiliki keuntungan yaitu memiliki sifat yang efisien untuk
mendeteksi senyawa antimikroba karena letak bercak dapat ditentukan walaupun
berada dalam campuran yang kompleks, sehingga memungkinkan untuk
mengisolasi senyawa aktif tersebut (Pratiwi, 2008). Metode bioautografi terdiri
dari :
a.
Metode bioautografi kontak
Metode bioautografi kontak dilakukan dengan meletakkan lempeng
kromatogram yang telah dielusi di atas media MH padat yang telah diinokulasi
dengan bakteri (Kusumaningtyas et al., 2008).
b.
Metode bioautografi langsung
Metode bioautografi langsung dilakukan dengan cara menyemprotkan plat
KLT dengan suspensi bakteri. Setelah itu plat KLT diinkubasi, senyawa aktif
akan tampak area jernih dengan latar belakang keruh (Pratiwi, 2008).
c.
Metode bioautografi overlay
Metode bioautografi overlay dilakukan dengan cara menuangkan media
tumbuh di atas plat KLT. Kemudian plat diinkubasi selama waktu tertentu. Area
jernih dengan latar belakang ungu menunjukkan senyawa aktif sebagai
antimikroba (Pratiwi, 2008).
E.
LANDASAN TEORI
Menurut penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, kulit durian mampu
menghambat pertumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa dengan nilai KHM
sebesar 4% dan KBM sebesar 6% (Noorhamdani et al., 2009). Metabolit
sekunder yang terdapat di dalam kulit durian diantaranya flavonoid, saponin, dan
minyak atsiri (Noorhamdani et al., 2009).
F.
1.
HIPOTESIS
Ekstrak etanol kulit durian memiliki aktivitas antibakteri terhadap
Klebsiella pneumoniae dan Streptococcus pyogenes.
2.
Metabolit sekunder yang bertanggungjawab sebagai antibakteri adalah
senyawa flavonoid, saponin, dan minyak atsiri.