Uji Antioksidan dan Uji Antibakteri Pada Ekstrak Etanol Buah Mengkudu (Morinda Citrifolia L)Terhadap Bakteri Escherichia Coli dan Staphylococcus Aureus

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biologi Mengkudu (Morinda citrifolia L)
2.1.1 Klasifikasi
Mengkudu (Morinda citrifolia L) atau yang disebut pace maupun noni merupakan
tumbuhan asli Indonesia yang sudah dikenal lama oleh penduduk di Indonesia
(Gambar 1).Pemanfaatannya lebih banyak diperkenalkan oleh masyarakat jawa
yang selalu memanfaatkan tanaman atau tumbuhan herbal untuk mengobati
beberapa penyakit (Djauhariya 2003). Klasifikasi mengkudu adalah sebagai
berikut :
Kingdom

: Plantae

Subkingdom : Tracheobionta

Gambar 1. Mengkudu MorindacitrifoliaL

Super Divisi

: Spermatophyta

Divisi

: Magnoliophyta

Kelas

: Magnoliopsida

Ordo

: Rubiales

Famili

: Rubiaceae

Genus

: Morinda

Spesies

: Morinda citrifolia L.

2.1.2 Morfologi
Tanaman mengkudu adalah salah satu tanaman yang sudah dimanfaatkan sejak
lama hampir di seluruh belahan dunia.Di negeri Cina, laporan-laporan mengenai
khasiat tanaman mengkudu telah ditemukan pada tulisan-tulisan kuno yang dibuat
pada masa dinasti Han sekitar 2000 tahun lalu. Di Hawaii, mengkudu malah telah
dianggap sebagai tanaman suci karena ternyata tanaman ini sudah digunakan
sebagai obat tradisional sejak lebih dari 1500 tahun lalu. Mengkudu telah
diketahui dapat mengobati berbagai macam penyakit, seperti tekanan darah tinggi,

Universitas Sumatera Utara

6

kejang, obat menstruasi, artistis, kurang nafsu makan, artheroskleorosis, gangguan

saluran darah, dan untuk meredakan rasa sakit (Djauhariya 2003).
Akhir-akhir ini banyak petani telah mulai membudidayakan mengkudu
secara

intensif

karena

dianggap

dapat

memberikan

keuntungan

yang

menjanjikan.Hal ini mengingat karena hampir semua bagian tumbuhan ini dapat
dimanfaatkan, daya adaptasinya yang luas serta mudah dibudidayakan dan

diproses menjadi produk skala industri rumah tangga (Djauhariya 2003).
Ciri dari tanaman mengkudu ini mudah sekali untuk dikenali karena tanaman
ini dapat tumbuh liar dimana saja bisa di pekarangan rumah, pinggir jalan atau di
taman dan di pot. Ciri dari tanaman ini adalah :
a. Daun
Daunnya besar dan tunggal. Daun kebanyakan bersilang berhadapan,
bertangkai, bulat telur lebar hingga bentuk elips, kebanyakan dengan ujung runcing,
sisi atas hijau tua mengkilat, sama sekali gundul, 5-17 cm. Daun penumpu bentuknya
bervariasi, kadang bulat telur, bertepi rata, hijau kekuningan, gundul, dengan panjang
1,5 cm, dibawah karangan bunga selalu cukup tinggi dan tumbuh menjadi satu.
Peruratan daun menyirip.Daun mengkudu dapat dimakan sebagai sayuran.Nilai
gizinya tinggi karena banyak mengandung vitamin A (Peter 2000 dalam Nuryati
2003).
b. Bunga
Perbungaan mengkudu bertipe bongkol dengan tangkai 1-4 cm, rapat,
berbunga banyak, tumbuh di ketiak. Bunga berbau harum dan mahkotanya berbentuk
tabung, terompet, putih, dalam lehernya berambut wol, panjangnya tabung bisa
mencapai 1,5 cm. Benang sari berjumlah 5, tumbuh jadi satu dengan tabung mahkota
hingga berukuran cukup tinggi, tangkai sari berambut wol (Erfi dan Prasetyo 2001
dalam Nuryati 2003).

Universitas Sumatera Utara

7

c. Buah
Kelopak bunga tumbuh menjadi buah yang bulat atau lonjong seperti telur
ayam.Permukaan buah terbagi dalam sel-sel poligonal (bersegi banyak) yang
berbintik-bintik atau berkutil.Bakal buah pada ujungnya berkelopak dan berwarna
hijau kekuningan.Awalnya buah berwarna hijau ketika masih muda, dan menjadi
putih kekuningan menjelang buahnya masak dan setelah benar-benar matang menjadi
putih transparan dan lunak. Daging buah tersusun atas buah-buah batu yang
berbentuk pyramid atau bentuk memanjang segitiga dan berwarna coklat kemerahan
(Steenis 1975).
d. Biji
Biji mengkudu berwarna hitam, memiliki albumen yang keras dan ruang
udara yang tampak jelas.Bijinya tetap memiliki daya tumbuh tinggi, walaupun 9 telah
disimpan selama 6 bulan. Perkecambahannya 3 - 9 minggu setelah biji disemaikan.
Pertumbuhan tanaman setelah biji tumbuh sangat cepat. Dalam waktu 6 bulan, tinggi
tanaman dapat mencapai 1,2 - 1,5 m. Perbungaan dan pembuahan dimulai pada tahun

ke-3 dan berlangsung terus-menerus sepanjang tahun. Umur maksimum dari tanaman
mengkudu adalah sekitar 25 tahun (Djauhariya et al. 2006).

2.1.2.1. Kandungan Mengkudu (Morinda citrifolia L)
Mengkudu atau Noni memiliki banyak zat aktif yang sangat berkhasiat dalam
mencegah dan mengatasi berbagai penyakit. Berikut adalah kandungan senyawa
berkhasiat yang terdapat dalam mengkudu :

A. Zat Nutrisi
Secara keseluruhan mengkudu merupakan buah makanan bergizi lengkap. Zat
nutrisi yang dibutuhkan tubuh, seperti protein, vitamin, dan mineral penting
tersedia dalam jumlah cukup pada buah dan daun mengkudu merupakan
antioksidan yang kuat.
Dari hasil analisa komposisi nutrisi jus mengkudu yang tidak difermentasi,
diketahui bahwa kandungan materi kering mencapai 10%.

Universitas Sumatera Utara

8

Table 2.1.2.1.1 Daftar komposisi nutrisi jus buah mengkudu
No

Kandungan zat

Kadar zat (%)

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

glukosa dan fruktosa
protein
karbohidrat
lemak
serat

air
abu

3-4%
0,2-0,5%
52,42%
1,51%
33,38%
7,12%
4,82%

B. Senyawa Terpenoid
Senyawa terpenoid adalah senyawa hidrokarbon isometrik yang juga terdapat
pada lemak atau minyak esensial (essential oils), yaitu sejenis lemak yang sangat
penting bagi tubuh. Zat-zat terpenoid membantu tubuh dalam proses sintesa
organik dan pemulihan sel-sel tubuh.

C. Zat Anti-bakteri
Zat Antibakteri yang terdapat dalam mengkudu antara lainAcubin, Asperuloside,
Alizarin dan beberapa zat Antraquinon telah terbukti sebagai zat anti bakteri. Zatzat yang terdapat di dalam buah mengkudu telah terbukti menunjukkan kekuatan

melawan golongan bakteri infeksi: Pseudonmonas aeruginosa, Proteus morganii,
Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis dan Escherichia coli.Zat anti-bakteri
dalam buah mengkudu dapat mengontrol dua golongan bakteri yang mematikan
(patogen), yaitu Salmonella dan Shigella.Penemuan zat-zat anti bakteri dalam sari
buah mengkudu mendukung kegunaannya untuk merawat penyakit infeksi kulit,
pilek, demam dan berbagai masalah kesehatan yang disebabkan oleh bakteri
(Djauhariya 2003).
Cara Kerja Zat Antibakteri dalam Mengkudu Zat antrakuinon merupakan
senyawa fenolik yang bekerja seperti zat fenol sebagai antibakteri yang
menghambat perkembangan bakteri dengan denaturasi protein. Ini berarti zat
antrakuinon akan menghalangi proses penyebarannya menuju sel rentan, seolah
olah dikarantinakan hingga bakteri itu mati bersama dengan sel yang terinfeksi.
Dan ada pula zat yang disebut dengan alkaloid yang mekanisme kerjanya serupa

Universitas Sumatera Utara

9

dengan antrakuinon sebagai antibakteri, ia mengganggu komponen susunan
peptidoglikan pada sel bakteri sehingga lapisan dinding sel bakteri tidak

berbentuk dalam penyebabkan kematian sel. Peptidoglikan merupakan komponen
utama pada dinding sel bakteri yang bersifat kaku dan memiliki peran penting
dalam menjaga keutuhan sel dan tidak membentuknya jika ini terjadi sel bakteri
tidak akan berkembang sempurna dan mudah utuk diserang oleh antibakteri.
(Djauhariya dkk., 2006).
D. Beberapa Jenis Asam
Asam askorbat yang ada di dalam buah mengkudu adalah sumber vitamin C yang
luar biasa. Vitamin C merupakan salah satu antioksidan yang hebat. Antioksidan
bermanfaat untuk menetralisir radikal bebas (partikel-partikel 10 berbahaya yang
terbentuk sebagai hasil sampingan proses metabolisme yang dapat merusak materi
genetik dan merusak sistem kekebalan tubuh). Asam kaproat, asam kaprilat dan
asam kaprik termasuk golongan asam lemak. Asam kaproat dan asam kaprik
inilah yang menyebabkan bau busuk yang tajam pada buah mengkudu
Mengkudu juga mengandung asam kaproat, asam kaprik, dan asam
kaprilat. Asam kaproat dan asam kaprik ini lah yang menyebabkan bau busuk
yang tajam ketika buah mengkudu masak, sedangkan asam kaprilat membuat rasa
buah tidak enak. Mengonsumsi buah mengkudu secara rutin dan teratur dapat
membantu

mengatasi

keseimbangan

ph

tubuh,

sehingga

meningkatkan

kemampuan tubuh dapat menyerap vitamin, mineral, dan protein.(Winarti 2005).
2.2 Ekstraksi
Ekstraksi adalah teknik pemisahan suatu senyawa berdasarkan perbedaandistribusi
zat terlarut diantara dua pelarut yang saling bercampur. Pada umumnyazat terlarut
yang diekstrak bersifat tidak larut atau larut sedikit dalam suatu pelaruttetapi
mudah larut dengan pelarut lain. Metode ekstraksi yang tepat ditemukanoleh
tekstur kandungan air bahan-bahan yang akan diekstrak dan senyawasenyawayang
akan diisolasi (Harborne, 1996).

Universitas Sumatera Utara

10

Proses pemisahan senyawa dalam simplisia, menggunakan pelarut tertentu
sesuai dengan sifat senyawa yang akan dipisahkan. Pemisahan pelarut
berdasarkan kaidah „like dissolved like’ artinya suatu senyawa polar akan larut
dalam pelarut polar. Ekstraksi dapat dilakukan dengan bermacam-macam metode,
tergantung dari tujuan ekstraksi, jenis pelarut yang digunakan dan senyawa yang
diinginkan. Metode ekstraksi yang paling sederhana adalah maserasi Maserasi
adalah perendaman bahan alam yang dikeringkan (simplisia) dalam suatu pelarut.
Metode ini dapat menghasilkan ekstrak dalam jumlah banyak, serta terhindar dari
perubahan kimia senyawa-senyawa tertentu karena pemanasan (Noerono dalam
Pratiwi, 2009).
Salah satu prosedur klasik untuk memperoleh kandungan senyawa organik
dari jaringan tumbuhan ialah maserasi. Metode maserasi digunakan untuk
mengekstraksi contoh yang relatif tidak tahan panas. Metode ini dilakukan hanya
dengan merendam contoh dalam suatu pelarut dengan lama waktu tertentu,
biasanya selama 24 jam tanpa meng-gunakan pemanasan. Kelebihan metode
mase-rasi, yaitu sederhana, tidak memerlukan alat-alat yang rumit, relatif murah,
serta dapat menghindari kerusakan komponen senyawa yang tidak tahan panas.
Kelemahannya di antaranya dari segi waktu yang lama dan penggunaan pelarut
yang tidak efisien. Pemi-lihan pelarut untuk proses maserasi akan memberikan
efektivitas yang tinggi dengan memperhatikan kelarutan senyawa bahan alam
pada pelarut tersebut (Rohman et al. 2006).
2.3 Antioksidan
Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (elektron donor) atau reduktan.
Senyawa ini memiliki berat molekul kecil, tetapi mampu mengaktivasi
berkembangnya reaksi oksidasi, dengan cara mencegahnya reaksi oksidasi,
dengan mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif. Akibatnya
kerusakan sel dapat dihambat.
Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik
atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat,
kumarin, tokoferol dan asam asam organik polifungsional. Golongan flavonoid

Universitas Sumatera Utara

11

yang memiliki aktivitas antioksidan meliputi flavon, flavonol, isoflavon, kateksin,
flavonol dan kalkon. Sementara turunan asam sinamat meliputi asam kafeat, asam
ferulat, asam klorogenat, dan lain lain (pokorni et al. 2001)
Fungsi utama antioksidan digunakan sebagai upaya untuk memperkecil
terjadinya proses oksidasi dari lemak dan minyak, memperkecil terjadinya proses
kerusakan dalam makanan, meningkatkan stabilitas lemak yang terkandung dalam
makanan serta mencegah hilangnya kualitas sensori dan nutrisi. Lipid peroksidasi
merupakan salah satu faktor yang cukup berperan dalam kerusakan selama dalam
penyimpanan dan pengolahan makanan. Antioksidan tidak hanya digunakan
dalam industri farmasi, tetapi juga digunakan secara luas dalam industri makanan,
industri petroleum, industri karet dan sebagainya (tahir et al. 2003)
Pemeriksaan antioksidan dalam penelitian dilakukan dengan metode
DPPH (1,1-defenil-2-pikrilhidrazil). Uji kimia ini telah digunakan secara luas
pada penelitian fitokimia untuk menguji aktivitas penangkap radikal dari ekstrak
atau senyawa murni. DPPH adalah salah suatu radikal stabil yang mengandung
nitrogen organik, berwarna ungu gelap dengan absorbansi yang kuat pada panjang
gelombang maksimum 516 nm. Setelah bereaksi dengan antioksidan warna
larutan akan berkurang dan berubah menjadi kuning. Perubahan warna ini dapat
diukur secara spektrofotometri (reynertson, 2007)
Radikal bebas adalah atom atau molekul yang tidak stabil dan sangat
reaktif karena mengandung satu atau lebih elektron tidak berpasangan pada orbital
terluarnya. Radikal bebas akan bereaksi dengan molekul di sekitarnya untuk
memperoleh pasangan elektron supaya mencapai kestabilan atom atau molekul.
Reaksi ini akan berlangsung terus menerus dalam tubuh dan bila tidak dihentikan
akan menimbulkan berbagai penyakit seperti kanker, jantung, katarak, penuaan
dini, serta penyakit degeneratif lainnya. Oleh karena itu tubuh memerlukan suatu
substansi penting, yaitu antioksidan yang mampu menangkap radikal bebas
tersebut sehingga tidak dapat menginduksi suatu penyakit.Beberapa sumber utama
antioksidan di antaranya enzim, molekul besar (albumin, seruloplasmin, feritin),
molekul kecil (asam askorbat, asam urat, tokoferol, karotenoid, fenol), dan

Universitas Sumatera Utara

12

beberapa hormon seperti estrogen dan lain-lain.
2.3.1. Antioksidan pada mengkudu
Mengkudu (Morinda citrifolia) merupakan salah satu tanaman obat yang dapat
digunakan untuk pengobatan berbagai macam penyakit di antaranya kanker,
infeksi, artritis, diabetes, asma, hipertensi, dan luka Zin et al. (2002) menyatakan
bahwa bagian buah dan daun mengkudu memiliki kemampuan sebagai
antioksidan alami. Aktivitas antioksidan memiliki hubungan yang linier positif
dengan kandungan fenol di dalam ekstrak buah mengkudu. Senyawaan fenol
terutama asam fenolat dan flavonoid merupakan antioksidan alami di dalam buah,
sayur, dan tanaman lain. Pada penelitian ini melakukan penentuan fraksi teraktif
ekstrak buah dan daun mengkudu melalui pengujian terhadap radikal bebas DPPH,
kemudian menentukan kandungan fenol total, aktivitas antioksidan, dan
identifikasi golongan senya-wa antioksidannya melalui uji fitokimia. Penentuan
aktivitas antioksidan dari fraksi ekstrak mengkudu pada penelitian ini adalah
metode DPPH.Metode ini merupakan metode analisis antioksidan berdasarkan
penangkapan radikal bebas dengan DPPH sebagai radikal bebasnya serta salah
satu metode spektro-fotometrik yang mudah dan banyak digunakan untuk
penentuan aktivitas antioksidan.
2.4 Antibakteri
Antibakteri

merupakan

bahan

atau

senyawa

yang

khusus

digunakan

untukkelompok bakteri. Antibakteri dapat dibedakan berdasarkan mekanisme
kerjanya,yaitu antibakteri yang menghambat pertumbuhan dinding sel, antibakteri
yangmengakibatkan perubahan permeabilitas membran sel atau menghambat
pengangkutan aktif melalui membran sel, antibakteri yang menghambat sintesis
protein, dan antibakteri yang menghambat sintesis asam nukleat sel. Aktivitas
antibakteri dibagi menjadi 2 macam yaitu aktivitas bakteriostatik (menghambat
pertumbuhan tetapi tidak membunuh patogen) dan aktivitas bakterisidal (dapat
membunuh patogen dalam kisaran luas) (Brooks dkk., 2005).

Universitas Sumatera Utara

13

Mekanisme kerja antibakteri adalah sebagai berikut :
a) Kerusakan pada dinding sel
Bakteri memiliki

lapisan luar

yang disebut

dinding sel

yang dapat

mempertahankan bentuk bakteri dan melindungi membran protoplasma di
bawahnya.
b) Perubahan permeabilitas sel
Beberapa antibiotik mampu merusak atau memperlemah fungsi ini yaitu
memelihara integritas komponen-komponen seluler.
c) Perubahan molekul protein dan asam nukleat
Suatu antibakteri dapat mengubah keadaan ini dengan mendenaturasikan protein
dan asam-asam nukleat sehingga merusak sel tanpa dapat diperbaiki lagi
d) Penghambatan kerja enzim
Setiap enzim yang ada di dalam sel merupakan sasaran potensial bagi bekerjanya
suatu penghambat. Penghambatan ini dapat mengakibatkan terganggunya
metabolisme atau matinya sel (Pelczar dan Chan, 1988).

Uji aktivitas antibakteri dapat dilakukan dengan metode difusi dan metode
pengenceran. Disc diffusion test atau uji difusi disk dilakukan dengan mengukur
diameter zona bening (clear zone) yang merupakan petunjuk adanya respon
penghambatan pertumbuhan bakteri oleh suatu senyawa antibakteri dalam ekstrak.
Syarat jumlah bakteri untuk uji kepekaan/sensitivitas yaitu 105-108 CFU/mL
(Hermawan dkk., 2007).
Metode difusi merupakan salah satu metode yang sering digunakan.
Metode difusi dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu metode silinder, metode
lubang/sumuran dan metode cakram kertas. Metode lubang/sumuran yaitu
membuat lubang pada agar padat yang telah diinokulasi dengan bakteri. Jumlah
dan letak lubang disesuaikan dengan tujuan penelitian, kemudian lubang
diinjeksikan dengan ekstrak yang akan diuji. Setelah dilakukan inkubasi,
pertumbuhan bakteri diamati untuk melihat ada tidaknya daerah hambatan di
sekeliling lubang (Kusmayati dan Agustini, 2007)

Universitas Sumatera Utara

14

Prinsip metode pengenceran adalah senyawa antibakteri diencerkan hingga
diperoleh beberapa macam konsentrasi, kemudian masing-masing konsentrasi
ditambahkan suspensi bakteri uji dalam media cair. Perlakuan tersebut akan
diinkubasi dan diamati ada atau tidaknya pertumbuhan bakteri, yang ditandai
dengan terjadinya kekeruhan. Larutan uji senyawa antibakteri pada kadar terkecil
yang terlihat jernih tanpa adanya pertumbuhan bakteri uji, ditetapkan sebagai
Kadar Hambat Minimal (KHM) atau Minimal Inhibitory Concentration (MIC).
Larutan yang ditetapkan sebagai KHM tersebut selanjutnya dikultur ulang pada
media cair tanpa penambahan bakteri uji ataupun senyawa antibakteri, dan
diinkubasi selama 18-24 jam. Media cair yang tetap terlihat jernih setelah inkubasi
ditetapkan

sebagai

Kadar

Bunuh

Minimal

(KBM)

atau

Minimal

BactericidalConcentration (MBC) (Pratiwi, 2008).
2.4.1

Resistensi bakteri

Resistensi bakteri terhadap antibiotik membuat masalah yang dapat menggagalkan
terapi dengan antibiotik. Resistensi dapat merupakan masalah individual
epidemiologi. Resistensi adalah ketahanan mikroba terhadap antibiotik tertentu
yang dapat berupa resistensi alamiah, resistensi karena adanya mutasi spontan
(resistensi kromosomal) dan resistensi karena adanya faktor R pada sitoplasma
(resistensi ekstrakromosomal) atau resistensi karena pemindahan gen yang
resisten atau faktor R atau plasmid (resistensi silang) (Wattimena, 1991).
Penyebab terjadi resistensi mikroba adalah penggunaan antibiotik yang tidak
tepat, misalnya penggunaan dengan dosis yang tidak memadai, pemakaian yang
tidak teratur atau tidak kontinyu, demikian juga waktu pengobatan yang tidak
cukup lama. Maka untuk mencegah atau memperlambat timbulnya resistensi
mikroba, harus diperhatikan cara-cara penggunaan antibiotik yang tepat
(Wattimena, 1991).
Resistensi alamiah Beberapa mikroba secara alamiah tidak peka terhadap
antibiotik tertentu. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya reseptor yang cocok atau
dinding sel mikroba tidak dapat ditembus oleh antibiotik. Oleh sebab itu antibiotik
tersebut mempunyai kekosongan dalam spektrum kerjanya.

Universitas Sumatera Utara

15

2.4.2 Bakteri
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana aktivitas antibakteri ekstrak
etanol buah mengkudu (M. citrifolia, L.) terhadap bakteri Escherichia Coli dan
Staphylococcus Aureus.
2.4.3.1 Escherichia Coli
Escherichia coli merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang dengan
panjang sekitar 2 mikrometer dan diameter 0,5 mikrometer, bersifat anaerob
fakulatif, biasanya dapat bergerak dan tidak membenruk spora. Bakteri ini
umumnya hidup pada rentang 20-40ºC, optimum pada 37ºC. Escherichia coli
merupakan bakteri yang secara normal terdapat di dalam usus dan berperan dalam
proses pembusukan sisa-sisa makanan. Keberadaan bekteri ini merupakan
parameter ada tidaknya materi fekal di dalam suatu habitat khusunya air,
Escherichia coli adalah salah satu jenis bakteri yang ada dalam tinja manusia dan
dapat mengakibatkan gangguan pencernaan seperti diare.
2.4.3.2 Staphylococcus aureus
Staphylococcus

aureus

merupakan

bakteri

gram

positif,

aerob

atau

anaerobfakultatif berbentuk bola atau kokus berkelompok tidak teratur, diameter
0,8 – 1,0 μm, tidak membentuk spora dan tidak bergerak, koloni berwarna kuning.
Bakteri ini tumbuh cepat pada suhu 37ºC tetapi paling baik membentuk pigmen
pada suhu 20-25ºC. koloni pada pembenihan padat berbentuk bulat halus,
menonjol dan berkilau membentuk berbagai pigmen. Bakteri ini terdapat pada
kulit, selaput lender, bisul dan luka. Dapat menimbulkan penyakit melalui
kemampuannya

berkembang

biak

dan

menyebar

luas

dalam

jaringan.(Jawetz,2001).

Universitas Sumatera Utara