Post on 25-Jan-2021
EXTRACTION RIMPANG RUMPUT TEKI (Cyperus rotundus) TERHADAP
Streptococcus pyogenes SECARA IN VITRO
TUGAS AKHIR
Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh
Gelar Sarjana Kedokteran Umum
Oleh :
Beatrice Patricia Sindhu
NIM: 155070100111045
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2018
iii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Beatrice Patricia Sindhu
NIM : 155070100111045
Program Studi : Sarjana Kedokteran
Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya
Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa Tugas Akhir yang saya tulis ini
adalah hasil karya saya sendiri, bukan merupakan pengambilan tulisan atau
pikiran orang lainyang saya akui sebagai tulisan atau pikiran saya sendiri.
Apabila di kemudian hari dapat dibuktikan bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil
plagiat, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.
Malang, 15 Oktober 2018
Yang membuat pernyataan,
Beatrice Patricia Sindhu
NIM. 155070100111045
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur hanya bagi Tuhan Yesus Kristus yang telah memberi
hikmat, akal budi, dan petunjuk sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir dengan judul “UJI EFEKTIFITAS ANTIBAKTERI DARI MICROWAVE
ASSISTED EXTRACTION RIMPANG RUMPUT TEKI (Cyperus rotundus)
TERHADAP Streptococcus pyogenes SECARA IN VITRO”.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang besar
kepada :
1. Dr. dr. Sri Andarini, M.Kes., selaku Dekan Fakultas Kedokteran
Universitas Brawijaya.
2. dr. Triwahju Astuti, M.Kes.,Sp.P(K)., selaku Ketua Program Studi
Sarjana Kedokteran Universitas Brawijaya.
3. Dr. dr. Dwi Yuni Nur Hidayati, M. Kes., selaku Dosen Pembimbing
pertama yang telah berbaik hati untuk selalu meluangkan waktu serta
membimbing dan mengarahkan saya dengan sabar dan senantiasa
memberikan ilmu baru dan semangat dalam penulisan tugas akhir ini.
4. Dr. Husnul Khotimah, S.Si, M. Kes., selaku Dosen Pembimbing kedua
yang telah berbaik hati untuk selalu meluangkan waktu serta
membimbing dan mengarahkan saya dengan sabar dan senantiasa
memberikan ilmu baru dan semangat dalam penulisan tugas akhir ini.
5. dr. Taufiq Abdullah, Sp. EM., selaku Dosen Penguji yang telah berbaik
hati meluangkan waktu dan memberikan masukan serta saran agar
Tugas Akhir dapat lebih baik.
v
6. Segenap anggota dan tim pengelola Tugas Akhir Fakultas Kedokteran
Universitas Brawijaya.
7. Kedua orang tua saya yang saya sayangi, Rahardi Sindhu dan Merrie
Wongso, dan saudara-saudari saya, atas kasih sayang, semangat,
serta motivasi yang selalu diberikan sejak saya kecil hingga saat ini.
8. Teman-teman seperjuangan saya, kelas PD-B 2015 yang senantiasa
mengisi hari-hari perkuliahan di Fakultas Kedokteran Universitas
Brawijaya baik dalam suka maupun duka.
9. Teman-teman seperjuangan penelitian Tugas Akhir Suket Dewa, Becca,
Donni, Vanno, Andy, Sharon, Ayek, dan Imerisa, yang selalu
menginspirasi dan memberikan semangat kepada saya.
10. Nicholas Gunarso yang telah membantu dan selalu memberikan
semangat kepada saya.
11. Pak Slamet, Pak Ali, Bu Uchi, Pak Andri, dan Mbak Mega yang telah
banyak membantu penelitian ini di Laboratorium Mikrobiologi.
12. Dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari kata sempurna, oleh
karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis terima. Semoga
tugas akhir ini dapat diterima dan memberikan manfaat bagi penulis dan bagi
pembaca yang membutuhkan.
Malang, 15 Oktober 2018
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul ................................................................................................
Halaman Pengesahan ....................................................................................
Pernyataan Keaslian Tulisan ..........................................................................
Kata Pengantar ...............................................................................................
Abstrak ...........................................................................................................
Abstract ..........................................................................................................
Daftar isi .........................................................................................................
Daftar Tabel ....................................................................................................
Daftar Gambar ................................................................................................
Daftar Lampiran ..............................................................................................
Daftar Singkatan .............................................................................................
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
xi
xii
xiii
xiv
BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................
1.1 Latar Belakang ..............................................................................
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................
1.3 Tujuan Penelitian ...........................................................................
1.3.1 Tujuan Umum .......................................................................
1.3.2 Tujuan Khusus ......................................................................
1.4 Manfaat Penelitian .........................................................................
1.4.1 Manfaat Akademis ................................................................
1.4.2 Manfaat Praktis .....................................................................
1
1
4
4
4
4
5
5
5
BAB 2 TINJAUAN TEORI ...............................................................................
2.1 Streptococcus pyogenes ..............................................................
2.1.1 Taksonomi ...........................................................................
2.1.2 Morfologi Streptococcus pyogenes ......................................
2.1.3 Faktor Virulensi ...................................................................
2.1.3.1 Protein M .................................................................
2.1.3.2 Streptokinase ...........................................................
2.1.3.3 Deoxyribonuclease ..................................................
2.1.3.4 Hyaluronidase ..........................................................
2.1.3.5 Pyrogenic Exotoxins ................................................
2.1.3.6 Hemolysins ..............................................................
2.2 Impetigo .......................................................................................
2.2.1 Impetigo Bullosa .................................................................. 1
2.2.2 Impetigo Non-Bullosa ..........................................................
2.2.3 Terapi ..................................................................................
2.3 Rumput Teki (Cyperus rotundus) ..................................................
2.3.1 Taksonomi ...........................................................................
6
6
6
7
9
9
10
10
10
11
11
12
12
13
13
14
15
ix
2.3.2 Morfologi Rumput Teki (Cyperus rotundus) .........................
2.3.3 Kandungan Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus) .......
2.3.3.1 Flavonoid .................................................................
2.3.3.2 Tanin .......................................................................
2.3.3.3 Saponin ...................................................................
2.3.3.4 Alkaloid ....................................................................
2.3.4 Manfaat Rumput Teki (Cyperus rotundus) ...........................
2.4 Antimikroba ..................................................................................
2.4.1 Mekanisme Kerja Antimikroba .............................................
2.4.1.1 Menghambat Metabolisme Sel Mikroba ...................
2.4.1.2 Menghambat Sintesis Dinding Sel Mikroba ..............
2.4.1.3 Mengganggu Keutuhan Membran Sel Mikroba ........
2.4.1.4 Menghambat Sintesis Protein Sel Mikroba...............
2.4.1.5 Menghambat Sintesis Asam Nukleat Sel Mikroba ....
2.5 Metode Ekstraksi ..........................................................................
2.5.1 Jenis-Jenis Ekstraksi ...........................................................
2.5.1.1 Maserasi ..................................................................
2.5.1.2 Soxhlet ....................................................................
2.5.1.3 Microwave Assisted Extraction (MAE) .....................
2.6 Uji Kepekaan terhadap Antimikroba Secara In Vitro ......................
2.6.1 Metode Dilusi ........................................................................
2.6.1.1 Dilusi Tabung ............................................................
2.6.1.2 Dilusi Agar ................................................................
2.6.2 Metode Difusi .......................................................................
2.6.2.1 Difusi Cakram ...........................................................
2.6.2.2 Difusi Sumuran .........................................................
15
16
17
17
18
18
18
18
19
19
19
19
20
20
20
21
21
21
22
23
23
23
24
24
24
25
BAB 3 KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS .............................................
3.1 Kerangka Konsep .........................................................................
3.2 Hipotesis .......................................................................................
26
26
27
BAB 4 METODE PENELITIAN ........................................................................
4.1 Rancangan Penelitian ...................................................................
4.2 Waktu dan Tempat Penelitian .......................................................
4.2.1 Waktu ...................................................................................
4.2.2 Tempat Penelitian ................................................................
4.3 Sampel dan Besar Sampel ............................................................
4.4 Variabel Penelian ..........................................................................
4.4.1 Variabel Terikat ....................................................................
4.4.2 Variabel Bebas .....................................................................
4.5 Definisi Operasional ......................................................................
4.6 Alat dan Bahan .............................................................................
4.6.1 Alat dan Bahan untuk Pembuatan Ekstrak Rimpang
Rumput Teki (Cyperus rotundus) ........................................
28
28
28
28
28
28
29
29
29
29
31
31
x
4.6.2 Alat dan Bahan untuk Uji Sensitivitas dan Identifikasi
Bakteri ..................................................................................
4.7 Prosedur Penelitian .......................................................................
4.7.1 Pembuatan Ekstrak Rimpang Rumput Teki ..........................
4.7.1.1 Tahap Pengeringan ..................................................
4.7.1.2 Tahap Ekstraksi Menggunakan Microwave Assisted
Extraction (MAE) ......................................................
4.7.1.3 Tahap Evaporasi ......................................................
4.7.2 Identifikasi Streptococcus pyogenes ....................................
4.7.2.1 Inokulasi pada Blood Agar Plate ...............................
4.7.2.2 Pewarnaan Gram .....................................................
4.7.2.3 Uji Katalase ..............................................................
4.7.2.4 Uji Basitrasin ............................................................
4.7.3 Pembuatan Suspensi Bakteri Streptococcus pyogenes .......
4.7.4 Uji Antimikroba .....................................................................
4.7.5 Alur Kerja Penelitian .............................................................
4.8 Analisis Data .................................................................................
31
31
31
31
32
32
33
33
33
34
34
34
35
37
38
BAB 5 HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA .........................................
5.1 Hasil Penelitian .............................................................................
5.1.1 Hasil Esktraksi Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus)
5.1.2 Hasil Identifikasi Streptococcus pyogenes ............................
5.1.3 Hasil Uji Sensitivitas Antimikroba ..........................................
5.2 Analisis Data .................................................................................
40
40
40
40
43
45
BAB 6 PEMBAHASAN ....................................................................................
48
BAB 7 PENUTUP ...........................................................................................
7.1 Kesimpulan ...................................................................................
7.2 Saran ............................................................................................
52
52
52
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
54
LAMPIRAN ..................................................................................................... 59
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 5.1 Diameter Zona Inhibisi yang Terbentuk di sekitar Lubang Sumuran dalam Pemberian Konsentrasi Ekstrak Rimpang
Rumput Teki ...................................................................................
44
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Streptococcus pyogenes pada Pewarnaan Gram secara Mikroskopis dengan Perbesaran 1000x ......................................
Gambar 2.2 Streptococcus pyogenes pada Kultur Media Blood Agar
Plate (BAP) ................................................................................
Gambar 2.3 Rumput Teki (Cyperus rotundus) ................................................ Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian ...................................................... Gambar 4.1 Alur Penelitian Metode Difusi Sumuran ...................................... Gambar 5.1 Sampel Ekstrak Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus) ....... Gambar 5.2 Hasil Pewarnaan Gram............................................................... Gambar 5.3 Hasil Uji Katalase ....................................................................... Gambar 5.4 Hasil Kultur Bakteri ..................................................................... Gambar 5.5 Hasil Uji Basitrasin ...................................................................... Gambar 5.6 Hasil Pengamatan Uji Difusi Sumuran pada Pengulangan
ke (1), (2), (3), dan (4) dengan Konsentrasi Ekstrak Rimpang Rumput Teki pada Setiap Pengulangan 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, 10%, dan 0%. .........................................
Gambar 5.7 Rata-Rata Diameter Zona Inhibisi Pertumbuhan Streptococcus
pyogenes yang Terbentuk di sekitar Lubang Sumuran setelah Pemberian Berbagai Konsentrasi Esktrak Rimpang Rumput
Teki ............................................................................................
7 9 16 26 37 40 41 41 42 42 43 45
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil Penelitian Pendahuluan ....................................................
Lampiran 2. Alat dan Bahan Penelitian ..........................................................
Lampiran 3. Uji Normalitas dan Uji Homogenitas ...........................................
Lampiran 4. One Way ANOVA Test...............................................................
Lampiran 5. Post Hoc Tukey Test ..................................................................
Lampiran 6. Uji Korelasi Pearson ..................................................................
Lampiran 7. Uji Regresi .................................................................................
56 57 59 60 61 63 64
xiv
DAFTAR SINGKATAN
BAP : Blood Agar Plate
BHI : Brain Heart Infusion
BHIA : Brain Heart Infusion Agar
CFU : Coloni Forming Unit
CFU/ml : Coloni Forming Unit/mililiter
CLSI : Clinical and Laboratory Standard Institute
GAS : Group A Streptococcus
K (+) : Kontrol Positif
K (-) : Kontrol Negatif
KBM : Kadar Bunuh Minimum
KHM : Kadar Hambat Minimum
MAE : Microwave Assisted Extraction
MRSA : Metycillin-Resistant Staphylococcus aureus
OD : Optical Density
PABA : Para Amino Benzoic Acid
PSGN : Poststreptococcal Glomerulonephritis
SLO : Streptolysin O
SLS : Streptolysin S
SPSS : Statistical Product of Service Solution
ii
vi
ABSTRAK
Patricia, Beatrice. 2018. Uji Efektivitas Antibakteri dari Microwave Assisted
Extraction Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus) Terhadap
Streptococcus pyogenes Secara In Vitro. Tugas Akhir, Program
Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya.
Pembimbing: (1) Dr. dr. Dwi Yuni Nur Hidayati, M. Kes. (2) Dr. Husnul
Khotimah, S.Si, M. Kes.
Penyakit kulit merupakan salah satu penyakit yang sering dijumpai di
negara beriklim tropis, salah satunya impetigo. Penyebab penyakit ini karena
infeksi bakteri dan sering kali oleh Streptococcus pyogenes. Terapi empiris mulai
dipertimbangkan akibat meningkatnya prevalensi bakteri yang resisten terhadap
antibiotik. Rumput teki (Cyperus rotundus) tumbuh sebagai gulma dan diketahui
mengandung senyawa alkaloid, tanin, saponin, flavonoid, dan masih banyak lagi
yang umumnya berfungsi sebagai anti bakteri, anti tumor, anti kanker, dan anti
alergi. Telah berkembang metode ekstraksi baru yaitu Microwave Assisted
Extraction. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek antibakteri dari
microwave assisted extraction rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) terhadap
Streptococcus pyogenes secara in vitro. Penelitian menggunakan desain
eksperimentaI laboratorium melalui uji kepekaan antimikroba metode difusi
sumuran. Konsentrasi ekstrak rimpang rumput teki yang digunakan 10%, 20%,
40%, 60%, 80%, dan 100% dengan pengulangan empat kali. Berdasarkan hasiI
peneIitian, zona inhibisi terbentuk pada seluruh konsentrasi uji 10%, 20%, 40%,
60%, 80%, dan 100%. Analisa statistik One-Way ANOVA Test menunjukkan
perubahan konsentrasi ekstrak rimpang rumput teki memiliki efek yang signifikan
terhadap zona inhibisi pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes (p
vii
ABSTRACT
Patricia, Beatrice. 2018. Antibacterial Sensitivity Test From Microwave
Assisted Extraction Of Nut Grass Rhizome (Cyperus rotundus)
Against Streptococcus pyogenes In Vitro. Final Assignment, Medical
Program, Faculty of Medicine, Brawijaya University. Supervisors: (1)
Dr. dr. Dwi Yuni Nur Hidayati, M. Kes. (2) Dr. Husnul Khotimah, S.Si,
M. Kes.
Skin disease is one of the most common diseases in tropical climate
countries, and one of them is impetigo which occurs due to bacterial infection and
commonly caused by Streptococcus pyogenes. Empirical theraphy nowadays is
starting to be reconsidered due to the evolution of bacteria which allow them to
become more resistant to antibiotics. Cyperus rotundus or nut grass growth as a
weed and contains alkaloid compounds, tanin, saponin, flavonoid, and many
more that commonly can be used as anti-bacterial, anti-tumor, anti-cancer, and
anti-allergy. Nowadays there is a new extraction method called Microwave
Assisted Extraction. This research was a laboratoy experiment design using well-
diffusion method and performed in order to know the antibacterial effect of nut
grass rhizome which is extracted using the microwave assisted extraction method
against Streptococcus pygones in vitro. The concentration of nut grass rhizome
extract were 10%, 20%, 40%, 60%, 80%, and 100% with four repetition. The
result showed the inhibition zones ware formed in all concentration 10%, 20%,
40%, 60%, 80%, and 100%. Statistical analysis using One-Way ANOVA Test
showed a significant result in the concentration changes toward inhibition zone of
Streptococcus pyogenes growth (p
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penyakit kulit merupakan salah satu penyakit yang sering dijumpai di
negara beriklim tropis, termasuk Indonesia. Prevalensi penyakit kulit di negara
berkembang berkisar antara 20-80% sedangkan prevalensi penyakit kulit di
Indonesia sendiri menunjukkan angka 28%. Kejadian ini masih tergolong tinggi
dan menyebabkan permasalahan kesehatan yang cukup berarti. Salah satu
penyakit kulit yang sering ditemukan di kebanyakan negara berkembang adalah
penyakit kulit karena infeksi bakteri atau pyoderma atau impetigo (Jamison et al.,
2006). Menurut studi yang pernah dilakukan, diperkirakan sekitar 162 juta anak
dengan rentang umur 2-5 tahun menderita impetigo dan studi tersebut
menunjukkan anak-anak dengan impetigo cenderung tinggal di negara tropis
dengan pendapatan perkapita yang rendah (Steer et al., 2009).
Impetigo merupakan infeksi kulit pada bagian permukaan kulit dan
membentuk vesikel berisi pus. Impetigo biasanya muncul di bagian wajah,
terutama di antara hidung dan mulut anak-anak. Dengan menyentuh atau
menggaruk lesi, infeksi ini dapat dengan mudah menyebar ke bagian tubuh lain
maupun ke orang lain. Angka kejadian impetigo tinggi pada daerah dengan iklim
tropis atau panas (Bowen et al., 2015).
Manifestasi klinis impetigo terbagi menjadi 2, yaitu impetigo bulosa dan
impetigo non-bulosa. Sebanyak 70% dari kasus impetigo berupa impetigo non-
bulosa dan Streptococcus pyogenes menjadi agen penyebab infeksi ini,
walaupun sekarang sering kali ditemukan bersamaan dengan S. aureus.
Streptococcus pyogenes merupakan salah satu normal flora yang terdapat di
2
mulut, faring, dan terkadang juga ditemukan di kulit. Streptococcus pyogenes
masuk melalui trauma pada kulit atau penetrasi langsung pada kulit yang sehat.
Pada impetigo non-bulosa terlihat krusta bewarna kekuningan akibat eksudat
yang mengering (Sandy et al, 2016).
Impetigo jarang menjadi serius dan infeksi yang ringan dapat sembuh
sendiri 2-3 minggu tanpa pengobatan. Namun beberapa kasus impetigo dapat
mengalami komplikasi seperti selulitis, limfangitis, scarlet fever dan yang paling
serius yaitu poststreptococcal glomerulonephritis (PSGN). Sekitar 5% penderita
impetigo non-bulosa mengalami PSGN 2 minggu setelah infeksi. Gejala yang
muncul berupa wajah membengkak, oligouria, hematuria, dan peningkatan
tekanan darah. Walaupun pasien dengan PSGN bisa sembuh tanpa adanya
kerusakan yang menetap pada ginjal, PSGN juga dapat mengakibatkan
munculnya penyakit ginjal kronik (Ghazvini et al., 2017).
Selama ini kasus impetigo diobati dengan pemberian antibiotik selama 10
hari. Mupirocin, retapamulin dan fusidic acid secara topikal menjadi antibiotik
pilihan pada kasus impetigo. Antibiotik ini efektif mengeradikasi infeksi namun
tergolong mahal. Pemberian antibiotik secara sistemik seperti cephalexin,
cefadroxil, dan erythromycin dapat diberikan bila pengobatan secara topikal tidak
berhasil atau terjadi infeksi pada lapisan kulit yang lebih dalam (Pereira, 2014).
Beberapa pilihan terapi empiris mulai dipertimbangkan kembali akibat
meningkatnya prevalensi bakteri yang resisten terhadap antibiotik (Hartman et al,
2014).
Rumput teki (Cyperus rotundus) adalah salah satu tanaman yang banyak
digunakan sebagai obat tradisional di Indonesia. Rumput teki tumbuh liar di
tempat terbuka atau pada tempat yang sedikit terlindung dari sinar matahari
3
seperti di tanah kosong, pinggir jalan, atau lahan pertanian. Tumbuh sebagai
gulma yang sulit diberantas, rumput teki dipercaya memiliki banyak khasiat
sebagai obat tradisional seperti untuk mengobati kejang perut, luka, bisul, dan
lecet (Lawal, 2009). Seluruh bagian dari tumbuhan ini pada dasarnya dapat
dijadikan sebagai obat, baik daun, batang, maupun rimpangnya. Rimpang rumput
teki diketahui mengandung alkaloid, sineol, pinen, siperon, rotunol, siperenon,
tannin, siperol, serta flavonoid. Menurut penelitian Eltilib (2016), 24.30 mg
flavonoid dapat ditemukan dalam 1 gram ekstrak kasar rimpang rumput teki dan
ditemukan terbanyak diantara senyawa lainnya. Senyawa-senyawa ini pada
umumnya berfungsi sebagai anti bakteri, anti tumor, anti kanker, dan anti alergi.
Beberapa diantaranya dapat merusak membran sel bakteri dan mengerutkan
dinding/membran sel bakteri. Hal ini dapat mengganggu permeabilitas sel bakteri
dan menyebabkan pertumbuhan bakteri terhambat atau mati (Koen dkk, 2012).
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Esmail (2016), ekstrak methanol dari
rumput teki (Cyperus rotundus) terbukti efektif menghambat pertumbuhan dari
bakteri Gram positif, salah satunya yaitu Streptococcus pyogenes.
Metode ekstraksi soxhlet menjadi pilihan utama pada sebagian besar
penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Namun, sekarang telah berkembang
metode ekstraksi baru yang dapat mempersingkat waktu ekstraksi serta dapat
meminimalisir jumlah bahan yang diperlukan dalam proses ekstraksi. Salah satu
penemuan metode baru tersebut adalah microwave assisted extraction. Metode
ini mampu mengurangi gradasi temperatur yang terjadi pada pemanasan
konvensional dengan mengarahkan pemanasan langsung kepada bahan yang
diekstrak sehingga dapat mempersingkat waktu saat ekstraksi. Selain itu, metode
ini dapat digunakan pada bahan yang bersifat termolabil. Dengan metode
4
microwave assisted extraction, waktu yang dibutuhkan untuk proses ekstraksi
menjadi lebih singkat, pelarut yang digunakan lebih sedikit, serta membuat hasil
ekstraksi menjadi lebih optimal (Ara, 2013).
Berdasarkan uraian diatas, maka diperlukan penelitian tentang pemberian
ekstrak rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) metode microwave assisted
extraction terhadap Streptococcus pyogenes secara in vitro menggunakan
metode difusi sumuran atau Agar Well Diffusion Method. Walaupun sudah
pernah dilakukan penelitian mengenai rumput teki terhadap Streptococcus
pyogenes namun medote microwave assisted extraction masih belum dilakukan
pada penelitian sebelumnya, sehingga diharapkan ada alternatif pengolahan
ekstraksi rimpang rumput teki dan ada alternatif pengobatan yang lebih alami.
1.2 Rumusan Masalah
Apakah pemberian microwave assisted extraction rimpang rumput teki
(Cyperus rotundus) memberikan efek antibakteri dengan menghambat
pertumbuhan Streptococcus pyogenes secara in vitro?
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan Umum
Mengetahui efek antibakteri dari microwave assisted extraction rimpang
rumput teki (Cyperus rotundus) terhadap Streptococcus pyogenes secara
in vitro.
1.3.2 Tujuan Khusus
Mengetahui zona penghambatan dari microwave assisted extraction
rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) terhadap Streptococcus
pyogenes secara in vitro.
5
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat Akademis
a. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang
ekstrak rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) metode microwave
assisted extraction yang dapat mengambat pertumbuhan Streptococcus
pyogenes.
b. Memberikan informasi tentang penggunaan ekstrak rimpang rumput teki
(Cyperus rotundus) metode microwave assisted extraction sebagai
referensi atau acuan dalam penelitian selanjutnya untuk pengobatan
terhadap infeksi Streptococcus pyogenes.
1.4.2 Manfaat Praktis
a. Memberikan pengobatan alternatif berupa antibakteri pada pasien dengan
impetigo.
b. Meningkatkan pemanfaatan limbah rumput teki sebagai antibakteri dalam
bentuk sediaan obat salep untuk pengobatan pasien dengan impetigo.
6
BAB 2
TINJAUAN TEORI
2.1 Streptococcus pyogenes
Streptococcus pyogenes merupakan salah satu bakteri patogen yang
sering menyebabkan infeksi pada manusia. Sebelum berubah menjadi bakteri
yang menginfeksi manusia, Streptococcus β haemolyticus Group A ini
merupakan flora normal yang ada pada tenggorokan dan kulit. Di perkirakan 5-
15% individu normal memiliki bakteri ini. Streptococcus pyogenes tidak selalu
menimbulkan penyakit namun beresiko untuk menyebarkan penyakit (Aini, 2016).
Salah satu penyebab munculnya infeksi ini adalah adanya pertumbuhan
Streptococcus pyogenes yang terlalu cepat atau ketika bakteri itu sendiri mampu
berpenetrasi melewati pertahanan tubuh inang. Beberapa faktor pejamu yang
juga dapat mempengaruhi infeksi dari Streptococcus pyogenes adalah integritas
dari kulit, keasaman/ pH kulit, adanya sekresi dari kelenjar sebaseus atau tidak,
produksi enzim lisozim, dan status nutrisi. Pada individu yang pernah mengalami
luka di kulit, obesitas, konsumsi kortikosteroid atau sedang menjalani kemoterapi,
maupun gangguan kongenital dan imunodefisiensi seperti penderita AIDS akan
lebih rentan mengalami infeksi ini. Praktik mencuci tangan dengan sabun
antiseptik maupun sabun biasa, terutama pada pengasuh anak, terbukti 34%
menurunkan kejadian impetigo (Pereira, 2014).
2.1.1 Taksonomi
Menurut Priyanto (2016), taksonomi dari Streptococcus pyogenes adalah
sebagai berikut :
7
Kingdom : Bacteria
Phylum : Firmicutes
Class : Bacilli
Order : Lactobacillales
Family : Streptococcaceae
Genus : Streptococcus
Spesies : Streptcoccus pyogenes
2.1.2 Morfologi Streptococcus pyogenes
Streptococcus merupakan bakteri coccus gram positif yang tersusun
seperti rantai atau berpasangan (Gambar 2.1), dengan diameter koloni 1-2
mikrometer. Bakteri ini bersifat nonmotil, tidak membentuk spora, dan
menunjukkan hasil yang negatif terhadap uji katalase. Uji katalase sendiri
merupakan salah satu cara untuk membedakan Streptococcus dengan
Staphylococcus. Bakteri ini tumbuh baik pada enriched media dengan pH 7,4 –
Gambar 2.1 Streptococcus pyogenes pada Pewarnaan Gram secara Mikroskopis dengan
Perbesaran 1000x .Tampak Bakteri Berbentuk Bulat Bewarna Ungu Tersusun seperti Rantai (Jawetz
et al., 2016).
8
7,6. Streptococcus pyogenes merupakan organisme fakultatif anaerob yang
tumbuh optimal pada kondisi aerob atau 5-10% CO2 (Gera & Mclver, 2013).
Streptococcus dibedakan berdasarkan bentuk koloni, hemolisis, dan
spesifisitas serologi. Tipe hemolisis pada medium agar darah telah lama
digunakan sebagai salah satu cara untuk mengklasifikasikan bakteri ini.
Hemolisis tipe alfa akan memberikan gambaran koloni berwarna hijau dan
hemolisis sebagian pada sekeliling koloninya. Hemolisis tipe beta akan
membentuk zona bening di sekeliling koloninya (Gambar 2.2). Hemolisis tipe
gamma tidak menyebabkan hemolisis. Streptococcus pyogenes digolongkan
sebagai hemolisis tipe beta sehingga akan memberikan gambaran zona bening
pada sekeliling koloninya (Todar, 2008).
Berdasarkan klasifikasi oleh Lancefield, yang membagi Streptococcus
menjadi 18 grup (Grup A – V), Streptococcus pyogenes di golongkan ke dalam
grup A karena memiliki struktur polimer yang terdiri atas N-acetylglocosamine
dan rhamnose. Streptococcus Grup A ini kemudian dapat di bagi lagi
berdasarkan protein M yang dimiliki oleh masing-masing bakteri. Streptococcus
pyogenes juga membentuk 2 macam koloni pada medium agar darah, yaitu
matte dan glossy. Bila koloni bersifat matte, hal ini menandakan organisme
mengandung protein M dalam jumlah yang banyak dan bersifat virulent. Bila
koloni bersifat glossy, organisme mengandung sedikit protein M dan tidak
virulent. Sejauh ini, terdapat sekitar 100 Protein M yang telah teridentifikasi.
Masing-masing protein dapat menyebabkan berbagai jenis penyakit yang
berbeda, walaupun masih tergolong dalam grup yang sama. Seperti pada
impetigo, protein M yang di miliki oleh Streptococcus Grup A penyebab penyakit
9
ini akan berbeda dengan protein M yang menyebabkan faringitis (Cunningham,
2000).
2.1.3 Faktor Virulensi
2.1.3.1 Protein M
Protein M merupakan faktor virulensi utama yang terletak di permukaan
sel Streptococcus pyogenes. Protein M diketahui memiliki fungsi sebagai
reseptor pada berbagai protein manusia. Seperti telah dijelaskan sebelumnya,
telah ditemukan bermacam-macam jenis protein M. Salah satunya yaitu Protein
M12 yang dapat mengikat IgG3 manusia secara spesifik. Protein M24 juga dapat
mengenali fibrinogen manusia secara spesifik dan hal ini memiliki hubungan
dengan terjadinya resistensi Streptococcus pyogenes terhadap aktivitas
fagositosis dari inang (Rectoningrum dan Cleary, 1994). Selain itu, Protein M
memiliki beberapa fungsi, yaitu sebagai adhesin untuk penempelan bakteri pada
protein matriks ekstraselular dan invasin yang dapat mempercepat proses invasi
pada sel epitel dan sel endotel (Rohde et al., 2016).
Gambar 2.2 Streptococcus pyogenes pada Kultur Media Blood Agar Plate (BAP). Tampak
Zona Bening di Sekeliling Koloni yang Menunjukkan Tipe Hemolisis Beta atau Hemolisis Total
(Buxton, 2005)
10
2.1.3.2 Streptokinase
Plasminogen yang ada di manusia sering kali digunakan oleh bakteri
menjadi faktor virulensinya, dan proses ini telah menjadi bagian dari proses
invasi oleh Group A Streptococcus (GAS). Pada pejamu yang sehat,
plasminogen akan dikonversi menjadi plasmin yang akan bekerja sebagai
pemecah fibrin clots dan merupakan salah satu faktor yang berperan dalam
proses remodeling dari jaringan yang rusak. Plasminogen yang berikatan dengan
permukaan sel bakteri dapat dikonversi menjadi plasmin oleh aktivitas GAS
plasminogen activator streptokinase. Streptokinase merupakan plasminogen
activator yang efisien dan sangat berperan dalam patogenesis yang invasif dari
GAS. Produksi dari streptokinase dan pengaruhnya terhadap plasminogen
manusia telah dipelajari dapat meningkatkan infeksi kulit pada hewan coba
model tikus (McArthur et al., 2012).
2.1.3.3 Deoxyribonuclease
Streptococcus pyogenes memiliki 4 macam deoxyribonuclease dan
bekerja memfasilitasi penyebaran bakteri dengan membuat pus menjadi lebih
cair atau encer. Streptokinase dan deoxyribonuclease digunakan bersama
sebagai “enzymatic debridement”, memfasilitasi pembersihan pus dan jaringan
nekrotik sehingga antibiotik bisa masuk dan permukaan yang terinfeksi mampu
sembuh lebih cepat (Jawetz et al.,2016).
2.1.3.4 Hyaluronidase
Hyaluronidase membantu penyebaran dari bakteri di jaringan dengan
merusak asam hyaluronat, yang merupakan komponen penting dalam jaringan
11
ikat. Tidak semua Streptococcus pyogenes dapat mensekresikan enzim ini dan
hyaluronidase tidak selalu diperlukan oleh bakteri untuk dapat menyebar ke
jaringan atau untuk menyebabkan suatu infeksi kulit, sehingga fungsi sebenarnya
dari enzim ini masih belum diketahui (Starr, 2006).
2.1.3.5 Pyrogenic Exotoxins
Streptococcus pyogenes dapat memproduksi pyrogenic exotoxins atau
yang sering disebut sebagai superantigen sebanyak 11 serotype. Serotype A dan
C, yang sering ditemukan pada pasien dengan toxic shock syndrome, dapat
menyebabkan inflamasi dengan mengaktivasi sel T secara tidak spesifik dan
dapat menstimulasi produksi dari sitokin inflamasi. Serotype B memiliki protease
yang penting dalam proses inflamasi, shock, dan kerusakan jaringan.
Streptococcal pyrogenic exotoxins diketahui dapat merusak membran plasma
pembuluh darah yang terletak dibawah kulit dan mengakibatkan skin rash pada
scarlet fever (Spaulding et al., 2013).
2.1.3.6 Hemolysins
Group A Streptococcus (GAS) memproduksi dua jenis hemolysins yaitu
Streptolysin O (SLO) dan Streptolysin S (SLS). SLO dan SLS dapat
menyebabkan kerusakan pada keratinosit. SLO sendiri dapat menghambat PMN
untuk membunuh GAS dengan cara melisiskan PMN. Hal ini mengakibatkan
terjadinya resistensi bakteri dari proses fagositosis sehingga meningkatkan
virulensi dari GAS (Sierig et al., 2003).
12
2.2 Impetigo
Impetigo adalah infeksi bakteri pada permukaan kulit yang mudah menular,
bisa disebabkan oleh Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, baik
salah satu maupun keduanya. Lesi biasanya ditemukan di daerah mulut, hidung
atau ekstremitas anak-anak dan dapat menyebabkan gatal. Impetigo dapat
terjadi bila seseorang bersentuhan langsung dengan kulit penderita impetigo,
apalagi ketika kulit tidak intak seperti karena luka bakar, babras, atau karena
gigitan binatang. Impetigo menyebar luas terutama pada iklim panas dan lembab
serta pada daerah yang padat. Impetigo dibedakan menjadi dua jenis
berdasarkan jenis bula nya, yaitu Impetigo Bullosa dan Impetigo Non-Bullosa
(Sarah & Megan, 2004).
2.2.1 Impetigo Bullosa
Impetigo Bullosa memilki karakteristik bula berdinding tipis, mudah pecah
dan mengeluarkan cairan bewarna kekuningan serta meninggalkan krusta
berwana kecoklatan. Ukuran bula dapat berbeda-beda, ukuran bula yang
semakin besar seringkali disebabkan oleh exfoliative toxin yang diproduksi oleh
bakteri, biasanya oleh S. aureus. Lesi pada Impetigo Bullosa biasanya ditemukan
di leher, ketiak, ekstremitas, dan pada daerah lipatan terutama pada diaper area.
Impetigo Bullosa sering menjadi penyebab dari rash yang ditemukan pada pantat
bayi. Gejala sistemik jarang ditemukan namun demam, diare dan lemas dapat
mengikuti penyakit ini (Holly et al., 2014).
13
2.2.2 Impetigo Non-Bullosa
Impetigo Non-Bullosa lebih sering terjadi dibandingkan Impetigo Bullosa.
Impetigo Non-Bullosa atau Impetigo Kontagiosa dapat dibedakan menjadi dua,
yaitu primer dan sekunder. Bakteri yang masuk melewati kulit sehat yang intak
disebut dengan impetigo primer. Sedangkan impetigo sekunder adalah infeksi
bakteri yang masuk ketika kulit tidak intak misalnya karena trauma, gigitan
serangga, scabies, eksim, herpes, atau penyakit lainnya. Impetigo sekunder lebih
banyak ditemukan daripada impetigo primer. Impetigo Non-Bullosa pada awalnya
muncul sebagai lesi makulopapular kemudian berkembang menjadi pustule atau
vesikel yang mudah pecah. Pecahnya pustule atau vesikel ini akan memberikan
gambaran krusta berwana kekuningan dipermukaan kulit, yang terkadang
bersifat gatal dan nyeri. Ketika krusta mengering, kulit akan sembuh tanpa
meninggalkan skar. Lesi tersebut biasanya terletak dikulit yang sering terekspos,
seperti wajah dan ekstremitas (Holly et al., 2014).
2.2.3 Terapi
Impetigo dapat disebabkan oleh Streptococcus pyogenes maupun oleh
Staphylococcus aureus sehingga pengobatan impetigo dianjurkan menggunakan
penicillinase-resistant penicillins atau generasi pertama cephalosporin.
Eritromisin telah menjadi obat pilihan pada terapi pyoderma (infeksi kulit) namun
pemakaian obat ini memiliki kontraindikasi pada erythromycin-resistant strains of
S.pyogenes. Flucloxacillin dapat menjadi pilihan obat untuk lini pertama dan
Clarithromycin atau Erythromycin untuk lini kedua (Steven & Bryant, 2016).
Obat topikal dengan mupirocin atau fusidic acid dapat menjadi pilihan jika
jumlah lesi tidak terlalu banyak. Fusidic acid dianjurkan sebagai obat lini pertama,
14
digunakan tiga kali sehari selama satu minggu. Sedangkan mupirocin banyak
digunakan pada kasus metycillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA).
Retapamulin juga telah diijinkan menjadi pilihan dalam pengobatan impetigo, baik
Impetigo Bullosa dan Impetigo Non-Bullosa yang disebabkan oleh S.pyogenes
pada anak berumur 9 bulan atau lebih, namun obat ini tergolong mahal. Selain
pengobatan, kebersihan diri dan lingkungan menjadi faktor penting untuk
mencegah penyebaran dari impetigo (Koning et al., 2012).
TIndakan pencegahan dapat dilakukan untuk menghindari penyebaran
yang meluas. Cara-cara yang dapat dilakukan yaitu hindari sekolah atau day-
care pada infeksi yang mengenai anak sampai lesi telah menjadi krusta. Cuci
tangan setelah menyentuh lesi pada impetigo atau setelah mengoleskan krim
atau salep antibiotik. Hindari kontak jarak dekat dengan penderita dan
pemakaian barang-barang seperti handuk dan baju secara bersamaan (Oakley,
2009). .
2.3 Rumput Teki (Cyperus rotundus)
Cyperus rotundus lebih dikenal dengan sebutan rumput teki merupakan
salah satu tanaman yang banyak digunakan sebagai obat tradisional. Rumput
teki tumbuh liar dan tersebar di berbagai daerah tropis, termasuk Indonesia.
Tanaman ini mempunyai kemampuan yang tinggi untuk beradaptasi pada
berbagai jenis tanah sehingga penyebarannya luas dan sering kali disebut
sebagai gulma bagi tanaman. Rumput teki termasuk gulma tahunan dengan
bagian dalam tanah terdiri dari akar dan umbi. Umbi atau rimpang pertama kali
dibentuk pada tiga minggu setelah pertumbuhan awal (Pranasari dkk., 2012).
15
Secara tradisional, masyarakat daerah di banyak negara telah lama dan
banyak memanfaatkan rimpang rumput teki sebagai obat dan pada beberapa
penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya menyebutkan bahwa rimpang
rumput teki mempunyai aktivitas sebagai antibakteri (Rahim, 2017).
2.3.1 Taksonomi
Menurut Susianti (2015), taksonomi dari Cyperus rotundus adalah
sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Phyllum : Spermatophyta
Class : Monocotyledoneae
Order : Cyperales
Family : Cyperaceae
Genus : Cyperus
Species : Cyperus rotundus L.
2.3.2 Morfologi Rumput Teki (Cyperus rotundus)
Tanaman rumput teki dapat tumbuh dengan tinggi kurang lebih 40 cm.
Batangnya lunak, berbentuk segitiga, membentuk ubi, dan berwarna hijau pucat.
Daunnya tunggal, berbentuk lanset, pelepah daun memeluk pangkal batang,
ujung meruncing, tepi rata, panjang daun kurang lebih 50 cm dan lebarnya
kurang lebih 5 mm serta berwarna hijau. Rumput teki memiiki bunga majemuk,
terletak di ujung batang, berbentuk bulir, dengan panjang 1-3 cm, lebar 2 mm,
memiliki benang sari tiga, kepala sari berwarna merah, putik dengan panjang 1,5
cm, dan berwarna coklat. Buah rumput teki berbentuk bulat telur, panjang 1,5 cm
dan berwarna coklat. Akarnya serabut dan berwarna putih kotor, sedangkan
16
umbinya berukuran sebesar kelingking dengan panjang sekitar 1-3 cm (Gambar
2.3). Umbinya berbentuk bulat atau lonjong, berkerut atau berlekuk, teraba kasar
agak berduri, bagian luar berwarna coklat atau hitam dan bagian dalam berwarna
putih dan ada yang kemerahan, berbau seperti rempah-rempah dan terasa
sedikit pahit (Susianti, 2015).
2.3.3 Kandungan Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus)
Tanaman rumput teki memiliki berbagai zat kimia yang menunjukkan
aktivitas farmakologi, yang terutama adalah seskuiterpen. Diantara seskuiterpen
yang utama, yang teridentifikasi dimiliki oleh rimpang rumput teki adalah α-
cyperone, β-selinen, cyperene, cyperotundone, patchoulenone, sugeonol,
kobusone, dan isokobusone. Zat-zat ini hanya ditemukan sekitar 0.5-1% dari
Gambar 2.3 Rumput Teki (Cyperus rotundus), a. Bunga Rumput Teki, b. Batang,
c. Daun, d. Rimpang (Susianti, 2015)
a
b
c
d
17
umbi yang dikeringkan dan diketahui berfungsi sebagai antispasmodik dan
analgesik (Subhuti, 2005). Dari hasil penelitian yang telah dilakukan
sebelumnya, diperoleh bahwa umbi (rimpang) rumput teki ini mengandung
flavonoid, alkaloid, glikosida, saponin, tanin, steroid/triterpenoid, dan minyak
menguap sebanyak 0,3-1% yang isinya bervariasi, tergantung daerah asal
tumbuhnya (Siregar, 2018). Senyawa flavonoid, alkaloid, seskuiterpenoid, tanin,
dan saponin dapat ditemukan pada bagian umbi dan daun, namun terbanyak
ditemukan pada umbinya (Rahmayanti, 2016).
2.3.3.1 Flavonoid
Flavonoid merupakan metabolit sekunder yang dimiliki oleh tanaman
rumput teki. Flavonoid diketahui dapat berfungsi sebagai antibakteri dengan
membentuk senyawa kompleks dengan protein ekstraseluler dan terlarut
sehinnga dapat merusak sel membran bakteri diikuti dengan keluarnya senyawa
intraseluler. Flavonoid juga dapat menghambat sintesis DNA-RNA dengan
penumpukan basa asam nukleat serta mampu menghambat metabolisme energi
(Ngajow dkk., 2013).
2.3.3.2 Tanin
Tanin memiliki fungsi sebagai anti bakteri dengan cara menghambat
enzim reverse transcriptase dan DNA topoisomerase sehingga sel bakteri tidak
dapat terbentuk. Tanin mampu menginaktivasi adhesin sel mikroba dan enzim
serta mengganggu transport protein pada lapisan dalam sel. Tanin juga memiliki
target pada polipeptida dinding sel sehingga pembentukan dinding sel bakteri
menjadi kurang sempurna dan berakhir lisis (Ngajow dkk., 2013).
18
2.3.3.3 Saponin
Saponin dapat menyebabkan kebocoran sel dan menyebabkan senyawa
intraseluler keluar. Senyawa ini berdifusi melalui membran luar dan dinding sel
yang rentan, mengikat membran sitoplasma dan mengganggu serta mengurangi
kestabilannya. Hal ini menyebabkan sitoplasma bocor keluar dari sel dan
menyebabkan kematian pada sel. Agen antimikroba ini bersifat bakterisida
dengan mengganggu membran sitoplasmanya (Ngajow dkk., 2013).
2.3.3.4 Alkaloid
Alkaloid diduga dapat mengganggu komponen penyusun peptidoglikan
pada sel bakteri sehingga dinding sel tidak terbentuk secara utuh dan
menyebabkan kematian pada sel (Haryati dkk., 2015).
2.3.4 Manfaat Rumput Teki (Cyperus rotundus)
Hampir seluruh bagian dari tanaman rumput teki telah digunakan
sebagai obat tradisional. Rumput teki dapat mengobati rasa mual dan muntah,
diare, demam, malaria, bronchitis, penyakit kulit, luka, kanker, gangguan
menstruasi, dan masih banyak lagi. Tanaman ini memiliki aktivitas anti inflamasi,
anti piretik, analgesik, anti emetik, hipolipidemik, anti obesitas, anti diabetes, anti
oksidan, anti kanker, anti malaria, anti mikroba dan anti bakteri. Beberapa
kandungan dalam rumput teki dapat dimanfaatkan sebagai obat untuk penyakit
kulit yang disebabkan oleh mikroba (Sivapalan, 2013).
2.4 Antimikroba
Antimikroba atau yang dikenal sebagai antibiotik dapat digunakan untuk
membasmi mikroba, terutama mikroba yang merugikan manusia namun tidak
termasuk kelompok parasit, hanya terbatas pada jasad renik. Fungi sering kali
19
dapat menghasilkan antibiotik, suatu senyawa yang dapat menghambat atau
membunuh mikroba jenis lain. Antimikroba yang digunakan pada manusia harus
memiliki toksisitas selektif yang tinggi, dengan arti obat tersebut harus mampu
menghambat bahkan membunuh mikroba namun tidak membahayakan
hospesnya (Setiabudy, 2012).
2.4.1 Mekanisme Kerja Antimikroba
Antimikroba dapat dibagi kedalam 5 kelompok berdasarkan mekanisme
kerjanya.
2.4.1.1 Menghambat Metabolisme Sel Mikroba
Untuk melangsungkan hidupnya, mikroba memerlukan asam folat dengan
mensintesis sendiri dari asam amino benzoate (PABA). Ketika antimikroba dapat
ikut bersama PABA dalam pembentukan asam folat dari mikroba, maka akan
terbentuk asam folat non fungsional. Hal ini mengakibatkan terganggunya
kehidupan dari mikroba tersebut (Setiabudy, 2012).
2.4.1.2 Menghambat Sintesis Dinding Sel Mikroba
Mikroba memiliki dinding sel yang terdiri dari peptidoglikan, yaitu suatu
kompleks polimer mukopeptida (glikopeptida). Antimikroba dapat menghambat
reaksi dari proses sintesa dinding sel mikroba. Hal ini dapat menyebabkan
tekanan osmotik dalam sel kuman lebih tinggi daripada di luar sel dan
mengakibatkan kerusakan pada dinding sel yang berakhir pada kematian
mikroba terjadinya lisis (Setiabudy, 2012).
2.4.1.3 Mengganggu Keutuhan Membran Sel Mikroba
Senyawa antimikroba dapat bereaksi dengan fosfat pada fosfolipid
membran sel mikroba dan mengakibatkan kerusakan pada membrane selnya.
Senyawa ini dapat mengubah tegangan permukaan dan dapat merusak
20
permeabilitas selektif dari membran sel mikroba. Kerusakan ini dapat
menyebabkan keluarnya komponen-komponen penting dari dalam sel mikroba
seperti protein, asam nukleat, nukleotida, dan lain-lain (Setiabudy, 2012).
2.4.1.4 Menghambat Sintesis Protein Sel Mikroba
Untuk melangsungkan hidupnya, sel mikroba perlu mensintesis berbagai
protein. Sintesis ini berlangsung di ribosom dengan bantuan mRNA dan tRNA.
Pada mikroba ribosom terdiri dari dua sub unit yang berdasarkan konstanta
sedimentasi dinyatakan sebagai ribosom 3OS dan 5OS. Dua sub unit ini harus
bersatu menjadi 7OS untuk bisa berfungsi pada sintesis protein. Senyawa
antimikroba dapat menghambat sintesis protein dengan berbagai cara, yaitu
dengan berikatan pada komponen ribosom 3OS atau dengan ribosom 5OS. Hal
ini dapat menyebabkan terbentuknya protein yang abnormal dan non fungsional
bagi mikroba (Setiabudy, 2012).
2.4.1.5 Menghambat Sintesis Asam Nukleat Sel Mikroba
Senyawa antimikroba dapat berikatan dengan enzim polymerase-RNA
sehingga menghambat sintesis RNA dan DNA oleh enzim tersebut. Selain itu,
senyawa antimikroba juga dapat menghambat enzim DNA girase yang fungsinya
menata kromosom yang sangat panjang menjadi bentuk spiral hingga bisa muat
dalam sel mikroba yang kecil (Setiabudy, 2012).
2.5 Metode Ekstraksi
Ekstraksi merupakan cara pemisahan satu atau beberapa kandungan
aktif dari suatu padatan atau cairan dengan bantuan pelarut. Ekstraksi juga
merupakan proses pemisahan komponen dari campuran homogen
menggunakan pelarut cair (solvent). Pemisahan terjadi atas dasar kemampuan
21
kelarutan komponen-komponen dalam campuran yang berbeda-beda (Melwita
dkk., 2014).
2.5.1 Jenis-Jenis Ekstraksi
Jenis- jenis ekstraksi yang dapat digunakan adalah sebagai berikut :
2.5.1.1 Maserasi
Maserasi merupakan metode ekstraksi yang cukup banyak digunakan.
Maserasi merupakan ekstraksi dingin, dimana simplisia direndam dalam pelarut
kemudian dilakukan pengadukan atau pengocokan hingga pelarut menarik atau
melarutkan senyawa yang diinginkan secara maksimal. Maserasi dibedakan
menjadi tiga, yaitu maserasi sederhana, maserasi kinetik, dan maserasi dengan
menggunakan tekanan. Perendaman simplisia dalam pelarut pada waktu tertentu
disertai atau tanpa pengadukan pada suhu ruangan dikenal dengan maserasi
sederhana. Maserasi kinetik sama dengan maserasi sederhana namun
pengadukan dilakukan dengan kecepatan konstan. Pada maserasi dengan
tekanan, ekstraksi tidak dilakukan pada tekanan ruang sehingga prosesnya
menjadi lebih efektif (List & Schmidt, 2000).
Kerugian utama dari metode ini adalah memerlukan waktu yang lama,
pelarut yang digunakan cukup banyak, dan besar kemungkinan beberapa
senyawa hilang. Selain itu, tidak semua senyawa dapat diekstraksi pada suhu
ruangan. Namun di sisi lain, metode maserasi dapat menghindari rusaknya
senyawa-senyawa yang bersifat termolabil (Mukhriani, 2014).
2.5.1.2 Soxhlet
Metode ini dilakukan pada sampel padat, digunakan untuk mengekstrak
senyawa yang kelarutannya terbatas dalam suatu pelarut dan senyawa kotor
lainnya tidak ikut larut dalam pelarutnya. Ekstraksi ini juga disebut dengan
22
ekstraksi padat-cair. Pada mulanya pelarut ditempatkan dalam labu yang
dipanaskan sehingga menguap. Uap pelarut akan naik melalui pipa pengalir uap
dan cell pendingin sehingga mengembun dan menetes pada bahan yang di
ekstraksi. Bila cairan ini sudah banyak maka akan keluar dan mengalir ke labu
penampung ekstrak. Ekstrak yang sudah terkumpul dipanaskan sehingga
pelarutnya menguap tetapi substansinya tertinggal pada labu penampung.
Dengan ini maka terjadi recycling pelarut dan bahan setiap kali diekstraksi
dengan pelaurt yang baru (Melwita dkk., 2014).
Keuntungan dari metode ini adalah proses ektraksi yang berkelanjutan,
tidak membutuhkan banyak pelarut dan tidak memakan banyak waktu.
Kerugiannya adalah senyawa yang bersifat termolabil dapat terdegradasi karena
ekstrak yang diperoleh terus-menerus berada pada titik didih (Mukhriani, 2014).
2.5.1.3 Microwave Assisted Extraction (MAE)
Microwave Assisted Extraction (MAE) merupakan metode ekstraksi yang
memanfaatkan radiasi gelombang mikro 300MHz sampai dengan 300GHz.
Energi elektromagnetik dikonversikan menjadi panas. Mekanisme ekstraksi pada
MAE menyangkut 3 kejadian yang saling berkelanjutan, yaitu pertama
pemisahan komponen padat dari sampel dibawah tekanan dan peningkatan
suhu. Kedua, terjadinya difusi dari pelarut (solvent) melewati sampel, dan yang
terakhir terlepasnya komponen padat dari sampel ke pelarut. Keuntungan dari
metode ini adalah waktu ekstraksi yang singkat dan efisien, tidak memerlukan
peralatan yang banyak dan besar, serta jumlah pelarut yang dibutuhkan tidak
banyak. MAE juga mampu mengekstrak senyawa termolabil dan lebih banyak
simplisia dibandingkan dengan metode lain (Azmir et al., 2013).
23
2.6 Uji Kepekaan terhadap Antimikroba Secara In Vitro
Uji kepekaan terhadap antimikroba diperlukan untuk menunjukkan
kemungkinan adanya resistensi mikroba terhadap suatu antimikroba. Selain itu
uji ini juga dapat mengetahui kemampuan suatu antimikroba untuk menghambat
pertumbuhan bakteri yang tumbuh secara in vitro, sehingga antimikroba ini dapat
menjadi pilihan dalam pengobatan. Penentuan kepekaan mikroba terhadap
antimikrobia dapat dilakukan dengan salah satu dari dua metode pokok
yakni dilusi atau difusi (Soleha, 2015).
2.6.1 Metode Dilusi
Metode Dilusi merupakan suatu metode uji antimikroba untuk
menentukan aktivitas antimikroba secara kuantitatif. Antimikroba akan dilarutkan
pada media agar atau kaldu, dan kemudian ditanami bakteri. Setelah diinkubasi
selama 24 jam, akan dinilai kadar hambat minimal (KHM) dan kadar bunuh
minimal (KBM). Terdapat dua cara yaitu kadar metode dilusi perbenihan cair
(dilusi tabung) dan dilusi agar (Soleha, 2015)..
2.6.1.1 Dilusi Tabung
Metode ini menggunakan tabung reaksi. Tabung akan diisi dengan media
cair untuk tumbuh dan diisi dengan agen antimikroba dengan konsentrasi
tertentu. Secara umum pengenceran dilakukan dengan penurunan konsentrasi
setengahnya atau sesuai dengan konsentrasi yang ingin diuji coba. Setelah itu,
bakteri akan dimasukkan pada masing-masing tabung dengan jumlah yang
sama. Konsentrasi mikroorganismme pada uji ini adalah 106 CFU/ml. Setelah itu
tabung diinkubasi pada suhu 35-37oC selama 18 jam lalu amati kekeruhan yang
terjadi pada masing-masing tabung. Konsentrasi pada tabung yang menunjukkan
hasil biakan terlihat jernih, yang menandakan adanya hambatan pertumbuhan
24
dengan jelas, dapat disebut sebagai kadar hambat minimal (KHM). Dengan
menginokulasi hasil biakan yang jernih tadi pada medium agar dan menginkubasi
kembali selama 24 jam, kadar bunuh minimal (KBM) dapat ditentukan dengan
melihat ada tidaknya koloni bakteri yang tumbuh pada agar tersebut. Kadar
bunuh minimal (KBM) merupakan konsentrasi yang diperlukan untuk dapat
membunuh suatu bakteri atau mikroba (Balouiri et al., 2015).
2.6.1.2 Dilusi Agar
Metode dilusi agar (agar dilution test) menggunakan larutan antimikroba
yang telah ditentukan konsentrasinya, biasanya dengan pengenceran serial
setengah dibawahnya. Antimikroba ini akan dicampur dengan media agar yang
masih cair. Setelah itu bakteri diinokulasikan pada medium ini dan diinkubasi
pada suhu 35-37oC selama 18 jam. Hasilnya dapat di amati pada agar apakah
ada pertumbuhan dari bakteri atau mikroba (Balouiri et al., 2015).
2.6.2 Metode Difusi
Metode Difusi merupakan metode yang dapat menilai apakah suatu
bakteri atau mikroba peka terhadap suatu antibiotik atau antimikroba. Metode ini
memiliki 2 jenis cara yang cukup sering dilakukan, yaitu difusi cakram dan difusi
sumuran.
2.6.2.1 Difusi Cakram
Difusi cakram (disc diffusion test) juga dikenal sebagai metode Kirby
Bauer. Pertama bakteri di inokulasikan pada cawan petri berisi Mueller Hinton
Agar. Konsentrasi mikroorganisme pada uji ini adalah 108 CFU/mL. Metode ini
menggunakan cakram kertas saring berukuran 5-6mm yang mengandung
antimikroba dengan berbagai konsentrasi, kemudian cakram kertas diletakkan
diatas agar dan sedikit ditekan supaya melekat. Inkubasi dilakukan pada suhu
25
35-37oC selama 18-24 jam. Setelah diinkubasi, agar dapat diamati. Jika tidak
terlihat pertumbuhan bakteri pada sekitar cakram, maka antimikroba tersebut
memiliki kemampuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri tersebut. Zona
inhibisi tersebut dapat diukur dengan menghitung diameter area yang terlihat
jernih. Hasilnya dapat diintrepetasikan menggunakan kriteria Clinical and
Laboratory Standard Institute (CLSI). CSLI membaginya menjadi 3 kategori, yaitu
susceptible, intermediate, dan resistant (Bagul & Sivakumar, 2016).
2.6.2.1 Difusi Sumuran
Pada difusi sumuran (well diffusion method), bakteri juga diinokulasikan
terlebih dulu di medium agar dengan cotton swab. Konsentrasi mikroorganisme
pada uji ini adalah 108 CFU/mL. Setelah itu, medium agar dilubangi dengan cork
borer steril dengan diameter sekitar 6mm. Lubang ini kemudian akan diisi 25-
50µL antimikroba dengan berbagai konsentrasi yang telah ditentukan. Setelah itu
agar diinkubasi pada suhu 35-37oC selama 18-24 jam. Setelah diinkubasi, dapat
dilihat aktivitas antimikroba dengan mengukur zona inhibisinya (Bagul &
Sivakumar, 2016).
Metode difusi sumuran memiliki kelebihan dibandingkan dengan metode
difusi cakarm yaitu zona hambat yang terbentuk lebih mudah diukur karena isolat
beraktivitas tidak hanya di atas permukaan nutrient agar tetapi juga sampai ke
bawah. Kekurangan dari metode ini tidak diketahui secara pasti karena banyak
faktor yang dapat mempengaruhi hasil, diantaranya ketebalan media, jenis
media, inokulum dan laku difusi bahan antibakteri (Listari, 2009).
26
BAB 3
KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS
3.1 Kerangka Konsep
Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian
Keterangan : : variabel yang diteliti
: menghasilkan
Streptococcus pyogenes
Flavonoid Tanin Saponin Alkaloid
Menghambat sintesis DNA-RNA pada sel
bakteri
Mengganggu pembentukan
dinding sel bakteri
Menyebabkan kebocoran sel
Menghambat proses
pembentukan dinding sel
Ekstrak Rimpang Rumput Teki
Penghambatan pertumbuhan
bakteri (bakteriostatik)
27
Pada ekstrak rimpang rumput teki terdapat kandungan senyawa-senyawa
seperi flavonoid, tanin, saponin, dan alkaloid yang dapat digunakan sebagai
antimikroba. Flavonoid diketahui dapat menghambat sintesis DNA-RNA pada sel
bakteri dengan penumpukan basa asam nukleat serta mampu menghambat
metabolism energi. Flavonoid juga dapat berfungsi sebagai antibakteri dengan
membentuk senyawa kompleks dengan protein ekstraseluler sehingga dapat
merusak sel membran bakteri. Tanin mampu mengganggu sintesis asam nukleat
dengan menghambat enzim reverse transcriptase dan DNA topoisomerase
sehingga sel bakteri tidak dapat terbentuk. Tanin juga dapat mengganggu
pembentukan dinding sel bakteri sehingga dinding sel menjadi kurang sempurna
dan mudah lisis. Saponin dapat menyebabkan kebocoran sel dan menyebabkan
kematian pada sel dan yang terakhir, alkaloid dapat menghambat proses
pembentukan dinding sel dengan mengganggu komponen penyusun
peptidoglikan pada bakteri. Senyawa - senyawa ini dapat menghambat
pertumbuhan Streptococcus pyogenes yang dapat dilihat dari terbentuknya zona
inhibisi di sekitar lubang sumuran yang telah diisi dengan ekstrak rimpang rumput
teki. Zona inhibisi merupakan zona berwarna bening di sekitar lubang sumuran
yang menunjukkan terjadinya penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri atau
memberikan efek bakteriostatik.
3.2 Hipotesis
Hipotesis dari penelitian ini adalah bahwa pemberian microwave assisted
extraction rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) memberikan efek antibakteri
dengan menghambat pertumbuhan Streptococcus pyogenes secara in vitro.
28
BAB 4
METODE PENELITIAN
4.1 Rancangan Penelitian
Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah desain
penelitian eksperimental dengan post test control design only, dengan fokus
penelitian pada keadaan bakteri Streptococcus pyogenes setelah perlakuan
berupa pemberian ekstrak rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) secara in vitro
melalui metode difusi sumuran untuk menentukan zona penghambatan yang
terbentuk di sekitar lubang sumuran.
4.2 Waktu dan Tempat Penelitian
4.2.1 Waktu
Penelitian ini dilaksanakan antara bulan Januari-April 2018
4.2.2 Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran
Universitas Brawijaya dan Pengekstrakan dilakukan di Laboratorium Sentral Ilmu
Hayati Universitas Brawijaya.
4.3 Sampel dan Besar Sampel
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah bakteri Streptococcus
pyogenes yang dimiliki oleh Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedoteran
Universitas Brawiaya Malang. Pada penelitian ini digunakan 6 macam dosis
konsentrasi perlakuan berbeda, 1 kontrol positif dan 1 kontrol negatif, sehingga
jumlah pengulangan yang diperlukan dalam penelitian ini dihitung dengan
menggunakan rumus Gomez (1996), estimasi pengulangan yaitu :
(t-1) (r-1) ≥ 20
(8-1) (r-1) ≥ 20
29
7r-7 ≥ 20
7r ≥ 27 r ≥ 3.857
Keterangan:
t = jumlah perlakuan
r = jumlah pengulangan
berdasarkan perhitungan diatas, maka pengulangan yang diperlukan dari
sampel bakteri Streptococcus pyogenes dalam penelitian ini adalah paling sedikit
4 kali.
4.4 Variabel Penelitian
4.4.1 Variabel Terikat
Variable terikat pada penelitian ini adalah diameter zona penghambatan
atau zona inhibisi yang terbentuk di sekitar lubang sumuran.
4.4.2 Variabel Bebas
Variable bebas dalam penelitian ini adalah pemberian ekstrak rimpang
rumput teki (Cyperus rotundus) dengan konsentrasi yang berbeda-beda.
4.5 Definisi Operasional
1. Rumput teki yang digunakan dalam penelitian ini adalah bagian rimpangnya
dan didapatkan dari Materia Medika Kota Batu.
2. Ekstrak rimpang rumput teki adalah rimpang rumput teki dalam bentuk serbuk
sebanyak 480 gram, kemudian diekstrak dengan menggunakan Microwave
Assisted Extraction (MAE) dengan suhu 50oC menggunakan pelarut etanol
96% selama 15 menit dengan perbandingan 1:5 dan menghasilkan 40 gram
ekstrak dengan konsentrasi yang kental ( Eskilsson & Bjorklund, 2000).
3. Streptococcus pyogenes yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari
Laboratorium Mikrobiologi Universitas Brawijaya Malang.
30
4. Uji kepekaaan atau uji sensitivitas antibakteri yang digunakan adalah metode
difusi sumuran dengan mengamati zona inhibisi atau zona hambat yang
terbentuk. Zona ini menunjukkan adanya bahan antibakteri yang dapat
menghambat pertumbuhan bakteri (Lestari, 2016).
5. Zona inhibisi atau zona hambat adalah zona berwarna bening yang terbentuk
di sekitar lubang sumuran yang telah di isi ekstrak. Termasuk kategori lemah
bila zona hambat ≤5 mm, sedang bila 5-10 mm, kuat bila 10-19 mm dan
sangat kuat bila ≥20 mm. Zona inhibisi dapat diukur menggunakan jangka
sorong dengan satuan milimeter (mm) (Rahmi dkk., 2015).
6. Original Inoculum adalah inokulum bakteri dengan konsentrasi 108 CFU/mL
yang digunakan sebagai konsentrasi suspensi bakteri untuk melakuan
metode difusi sumuran (Kon & Rai, 2012).
7. Kontrol negatif adalah plate tanpa Streptococcus pyogenes dan tanpa ekstrak
rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) untuk mengetahui apakah media
yang digunakan terkontaminasi bakteri lain atau mengalami kerusakan
dengan tanda perubahan warna atau mengering dimana nilai kontrol negatif
ini adalah 0 (tidak terdapat pertumbuhan bakteri).
8. Kontrol positif adalah plate dengan Streptococcus pyogenes dan tanpa
ekstrak rimpang rumput teki (Cyperus rotundus). Pada penelitian ini, kontrol
positif diisi dengan aquades.
9. Kadar konsentrasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah 100%, 80%,
60%, 40%, 20%, 10%, dan 0%. Konsentrasi ini dipilih setelah melakukan
eksplorasi melalui penelitian pendahuluan. Kadar konsentrasi yang
digunakan pada penelitian pendahuluan adalah 100%, 50%, 25%, 12,5%,
6,25%, 3,125% .
31
4.6 Alat dan Bahan
4.6.1 Alat dan Bahan untuk Pembuatan Ekstrak Rimpang Rumput Teki
(Cyperus rotundus)
Peralatan yang digunakan antara lain microwave yang telah
dimodifikasi (Microwave Assisted Extraction), penguap putar vakum, labu
destilasi, vessel, stirer, erlenmeyer, batang pengaduk, breaker glass, labu
ukur, gelas ukur, corong Buncher, timbangan digital, oven, mesin penggiling,
rotary evaporator. Bahan yang digunakan antara lain rimpang rumput teki,
pelarut alkohol 96%, dan kertas saring.
4.6.2 Alat dan Bahan untuk Uji Sensitivitas dan Identifikasi Bakteri
Peralatan yang digunakan antara lain cawan petri, mikropipet, tabung
reaksi, rak tabung, oase, lampu spiritus, korek api, spektofotometer, vortex,
cuvet, cork borer, inkubator, penggaris, jangka sorong, mikroskop, kaca
objek, disc basitrasin. Bahan yang digunakan antara lain rimpang rumput
reki, isolate Streptococcus pyogenes, object glass, nutrient broth, media
Brain Heart Infusion (BHI) Agar dan Broth, media Blood Agar Plate (BAP),
alkohol 96%, kristal violet, lugol, safranin, aquades, minyak inersi, dan kertas
penghisap.
4.7 Prosedur Penelitian
4.7.1 Pembuatan Ekstrak Rimpang Rumput Teki
4.7.1.1 Tahap Pengeringan
1. Rumput teki dicuci bersih.
2. Serabut akar yang ada pada rumput teki dipotong hingga tertinggal
rimpangnya saja.
32
3. Rimpang rumput teki dioven dengan suhu 80oC selama 48 jam hingga
kering atau sampai air menguap.
4. Rimpang rumput teki digiling untuk dijadikan serbuk.
4.7.1.2 Tahap Ekstraksi Menggunakan Microwave Assisted Extraction
(MAE) (Purwanto dkk, 2010).
1. Bubuk simplisia rimpang rumput teki dimasukkan ke dalam vessel
sebanyak 8 gram.
2. Pelarut etanol 96% dimasukkan ke dalam vessel dengan perbandingan
rasio bahan baku-pelarut 1:5.
3. Stirer dimasukkan ke dalam vessel sebagai pengaduk dan vessel ditutup.
4. Vessel dimasukkan ke dalam microwave dengan suhu 50oC selama 15
menit.
5. Hasilnya dilakukan penyaringan dengan corong Buchner sehingga
didapatkan filtrat yang terpisah dari ampas.
4.7.1.3 Tahap Evaporasi
1. Evaporator set dipasang dengan kemiringan 30o-40o terhadap meja
dengan susunan yang terdiri dari alat pemanas, labu penampung hasil
evaporasi, rotary evaporator, dan tabung pendingin.
2. Hasil ekstraksi dipindahkan ke labu penampung
3. Rotary evaporator, alat pompa air dingin dan alat pompa vakum
dinyalakan.
4. Alat pemanas aquades dinyalakan dengan suhu 60oC dan etanol
dibiarkan menguap.
5. Hasil penguapan etanol dikondensasikan menuju labu penampung etanol
agar tidak tercampur dengan hasil evaporasi.
33
6. Proses ini dilakukan sampai volume ekstrak menjadi berkurang dan
etanol menyap seluruhnya.
4.7.2 Identifikasi Streptococcus pyogenes
4.7.2.1 Inokulasi pada Blood Agar Plate
Biakan bakteri pada nutrient broth disiapkan, kemudian streaking dilakukan
pada medium BAP dan diinkubasi 37oC selama 18-24 jam. Pertumbuhan koloni
yang muncul diamati, akan tampak zona hemolisis (daerah bening/clear zone)
disekitar koloni kuman dengan diameter 2-4 kali diameter koloni kuman.
4.7.2.2 Pewarnaan Gram
1. Object glass dibersihkan dengan tissue dan dilewatkan diatas api bunsen
2. Satu ose aquades steril diteteskan pada object glass, kemudian ditambah
sedikit biakan bakteri yang diambil dengan menggunakan ose dari NAP,
lalu diratakan dan dibiarkan kering. Kemudian dilakukan fiksasi diatas api
bunsen
3. Kristal violet dituang dan dibiarkan selama 1 menit
4. Sisa pewarna dibuang dan dibilas dengan air mengalir
5. Larutan lugol dituang selama 1 menit
6. Sisa lugol dibuang dan kemudian dibilas dengan air mengalir
7. Safranin dituang dan dibiarkan selama setengah menit
8. Sisa pewarna dibuang dan kemudian dibilas dengan air mengalir
9. Sediaan dikeringkan dengan kertas penghisap dan ditetesi dengan
minyak imersi
10. Hasil pewarnaan dilihat dibawah mikroskop dengan perbesaran 1000x.
Hasil gram positif ditunjukkan dengan warna ungu. Bakteri Streptococcus
34
pyogenes akan memberikan gambaran bulat atau coccus yang berlekatan
atau berantai.
4.7.2.3 Uji Katalase
1. Satu ose bakteri Steptococcus pyogenes diambil dari medium NAP
2. Hapusan dibuat pada glass object
3. Larutan hydrogen peroksida 3% diteteskan diatas koloni bakteri
4. Uji katalase positif jika terbentuk gelembung gas O2 akibat adanya enzim
katalase yang mengubah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen.
Streptococcus pyogenes memberikan hasil yang negatif pada uji
katalase.
4.7.2.4 Uji Basitrasin
1. Bakteri yang telah diuji tipe hemolisis, pewarnaan gram, dan uji katalase
dapat dilakukan uji basitrasin
2. Pada BAP, dilakukan peletakkan cakram kertas yang mengandung
Basitrasin 0.05 unit
3. Inkubasi 37oC dilakukan selama 24 jam
4. Zona inhibisi basitasin terhadap koloni bakteri diamati. Uji ini untuk
menilai resistensi Streptococcus β haemolyticus terhadap basitrasin. Hasil
uji didapatkan adanya zona sensitif.
4.7.3 Pembuatan Suspensi Bakteri Streptococcus pyogenes
a. Streptococcus pyogenes diambil dari media Blood Agar Plate dan
inokulasi bakteri dilakukan pada BHI Broth kemudian diinkubasi selama
18-24 jam pada suhu 37oC
b. Kepadatan perbenihan cairan bakteri atau absorbansi suspensi dinilai
dengan spektrofotometer pada gelombang cahaya 625 nm
35
c. Untuk mendapatkan konsentrasi bakteri sebesar 108/mL atau setara
dengan Optical Density (OD) dengan nilai 0.1, dilakukan perhitungan
dilaukan sebagai berikut:
N1 x V1 = N2 x V2
Keterangan :
N1 = OD bakteri hasil spektrofotometri
N2 = OD bakteri dengan kepadatan 1 x 108 bakteri/mL
V1 = Volume bakteri ditambah pengencer
V2 = Volume suspense bakteri (10 ml)
d. Dari perhitungan tersebut diperoleh volume (dalam ml) bakteri yang akan
ditambah pengencer untuk mendapatkan bakteri dengan konsentrasi 108
CFU/mL sebanyak 10 ml. Pada metode difusi sumuran atau agar well
diffusion digunakan suspensi bakteri yang mengandung 108 CFU/ml
(Balouiri, 2016).
4.7.4 Uji Antimikroba
a. Dilakukan pembuatan medium Brain Heart Infusion (BHIA) dengan
mencampurkan 37 gram bubuk BHIA dengan aquades 1 Liter. Campuran
tersebut diletakkan di labu dan dikocok hingga merata, kemudian
disterilisasi dengan autoklas 121oC selama 15 menit.
b. Suspensi bakteri Streptococcus pyogenes 108 CFU/ml sebanyak 1 ml
dicampurkan dengan 15 ml BHIA dalam cawan petri, ditunggu hingga
memadat.
c. Lubang sumuran dibuat pada ketujuh sisi dengan menggunakan sterile cork
borer.
36
d. Lubang sumuran diisi dengan ekstrak rimpang rumput teki dengan
konsentrasi yang berbeda-beda yang sebelumnya telah dilarutkan dengan
aquades. Konsentrasi tersebut adalah 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, 10%,
dan 0%.
e. Cawan petri diinkubasi dalam inkubator pada suhu 37oC selama 18-24 jam.
b. Setelah diinkubasi, dapat diamati apakah terdapat zona inhibisi disekitar
lubang sumuran yang telah dibuat. Jika terdapat zona inhibisi, dapat diukur
menggunakan jangka sorong dalam satuan milimeter (mm).
37
4.7.5. Alur Kerja Penelitian
Gambar 4.1 Alur Penelitian Metode Difusi Sumuran
Keterangan : K(-): Kontrol Negatif, K(+): Kontrol Positif, BHI :Brain Heart Infusion
Ekstrak rimpang
rumput teki
Uji Difusi Sumuran / Agar
Well Diffusion
Suspensi Streptococcus
pyogenes 108 CFU/ml
Brain Heart
Infusion Agar
100% 10%
20% 80%
60% 40%
K(+) K(-)
Cawan petri yang sudah berisi media BHI agar dan suspensi Streptococcus
pyogenes, dapat diberi ekstrak rimpang rumput teki sesuai konsentrasi, kecuali
kontrol positif atau 0% dapat diberikan aquades saja. Untuk kontrol negatif hanya
diberikan BHI Agar.
Cawan petri diinkubasi pada suhu 37oC selama 18-24 jam, lalu
diamati zona inhibisi pada masing – masing konsentrasi ekstrak
Analisis data
38
4.8 Analisis data
Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan
program Statistical Product of Service Solution (SPSS) untuk Windows versi
24.0 (Dahlan, 2016)
Adapun langkah-langkah pengujian sebagai berikut :
1. Uji normalitas data dengan menggunakan One Sample Shapiro
Wilk Homogenity Test. Uji normalitas diperlukan untuk mengetahui
apakah sebaran data hasil penelitian normal. Shapiro Wilk dipilih
karena memenuhi syarat, yaitu sampel berjumlah 7 – 50. Uji
normalitas merupakan syarat untuk uji parametrik, seperti One Way
ANOVA.
2. Uji Homogenitas Lavene Test untuk menilai apakah sebaran data
hasil penelitian homogen atau sama. Uji homogenitas hanya
digunakan pada uji parametris yang menguji perbedaan antara
kedua kelompok atau beberapa kelompok yang berbeda subjek
atau sumber datanya. Uji ini juga merupakan syarat untuk uji
ANOVA
3. Uji One Way ANOVA merupakan salah satu dari uji parametrik dan
dipilih karena pada penelitian ini terdapat lebih dari 2 kelompok
variabel, yaitu bermacam – macam variabel konsentrasi. Uji
statistik ANOVA one-way dengan derajat kepercayaan 95% (α =
0,05) digunakan untuk mengetahui signifikasi hasil perhitungan
zona inhibisi ekstrak rimpang rumput teki terhadap Streptococcus
pyogenes. Uji One Way ANOVA hanya dapat dilakukan apabila
39
data berdistribusi normal (p > 0,05) dan data berdistribusi homogen
(p > 0,05)
4. Uji Post Hoc Tukey dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui
kelompok sampel yang memberikan perbedaan signifikan atau
tidak signifikan. Kelompok sampel yang dimaksud adalah berbagai
konsentrasi ekstrak, termasuk perlakuan kontrol positif dan kontrol
negatif
5. Uji Korelasi dilakukan untuk mengetahui hubungan antara variabel
dependen dan variabel independen. Jika data berupa data
parametrik maka digunakan Uji Korelasi Pearson, sedangkan data
non parametrik dapat diuji dengan Uji Korelasi Spearman.
6. Uji Regresi dilakukan untuk mengetahui bagaimana besaran
potensi ekstrak rimpang rumput teki terhadap zona inhibisi
pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes.
40
BAB 5
HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA
5.1 Hasil Penelitian
5.1.1 Hasil Ekstraksi Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus)
Esktrak dibuat dari simplisia rimpang rumput teki berbentuk serbuk
sebanyak 480 gram menggunakan teknik Microwave Assisted Extraction (MAE).
Ekstraksi dilakukan sebanyak 4 kali dengan perbandingan 1:5 dalam setiap
vessel nya, yaitu 8 gram serbuk rimpang rumput teki dengan 40 ml etanol 96%.
Setiap kali ekstraksi menggunakan 15 vessel dengan pemanasan 50oC selama
15 menit. Setelah proses ekstrasi selesai, kemudian dilakukan proses evaporasi
untuk memisahkan pelarut etanol. Dari hasil evaporasi didapatkan ekstrak
dengan konsistensi kental sebanyak 40 gram.
Gambar 5.1 Sampel Ekstrak Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus).
5.1.2 Hasil Identifikasi Streptococcus pyogenes
Sampel pada penelitian ini menggunakan isolat Streptococcus pyogenes
dari Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya. Uji
identifikasi yang dilakukan barupa pewarnaan Gram, uji Katalase, identifikasi
koloni pada Blood Agar Plate (BAP), dan uji Basitrasin.
41
Hasil dari pewarnaan Gram dan pengamatan dibawah mikroskop dengan
perbesaran lensa objektif 100x didapatkan gambaran berupa bentuk bulat atau
coccus bewarna ungu yang berlekatan atau berantai. Warna ungu pada
pengecatan Gram menandakan bakteri tersebut bersifat Gram positif.
Gambar 5.2 Hasil Pewarnaan Gram ; Didapatkan Gambaran Bulat (Coccus) Bewarna Ungu
(Bakteri Gram Positif) pada Pengamatan Menggunakan Mikroskop dengan Perbesaran
Lensa Objektif 100x.
Pada uji Katalase, Streptococcus pyogenes memberikan hasil yang
negatif. Uji Katalase positif jika ditemukan adanya gelembung gas O2 akibat
adanya enzim katalase yang mengubah hydrogen peroksida menjadi air dan
oksigen. Uji Katalase negatif menandakan bakteri adalah Streptococcus, jika uji
Katalase positif maka bakteri adalah Staphylococcus.
Gambar 5.3 Hasil Uji Katalase ; Didapatkan Hasil Uji Katalase Negatif dengan Tidak
Ditemukan Adanya Gelembung
42
Kultur bakteri dilakukan dengan penanaman pada media Blood Agar
Plate (BAP) dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 18-24 jam. Pada BAP
didapatkan bentukan koloni Streptococcus pyogenes berupa zona hemolisis
bening atau clear zone, yang menandakan adanya β-hemolytic.
Gambar 5.4 Hasil Kultur Bakteri ; Didapatkan Gambaran Khas Bakteri
Streptococcus pyogenes berupa Clear Zone (β-hemolytic) pada Media Blood Agar Plate
(BAP).
Pada uji Basitrasin didapatkan adanya zona bersih atau zona sensitif di
sekitar disk basitrasin sebesar 16 mm (termasuk disk dengan ukuran 6 mm). Uji
Basitrasin dilakukan untuk menilai resistensi Streptococcus β haemolyticus
terhadap basitrasin.
Gambar 5.5 Hasil Uji Basitrasin ; Didapatkan Zona Inhibisi di sekitar Disk Basitrasin.
43
5.1.3 Hasil Uji Sensitivitas Antimikroba
Pada penelitian ini, uji sensitivitas atau efektifitas antimikroba ekstrak
rimpang rumput teki menggunakan metode uji difusi sumuran (well diffusion
method) dan didapatkan zona inhibisi yang terbentuk di sekitar lubang sumuran
yang dapat diukur menggunakan jangka sorong dalam satuan milimeter (mm).
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan beberapa macam konsentrasi
ekstrak rimpang rumput teki. Pada penelitian pendahuluan digunakan 7
konsentrasi, yaitu 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%, 3.125%, dan 0%. Sedangkan
pada penelitian lanjutan digunakan konsentrasi 100%, 80%, 60%, 40%, 20%,
10%, dan 0%. Perlakuan kontrol positif menggunakan konsentrasi 0% dan
perlakuan kontrol negatif menggunakan plate tanpa Streptococcus pyogenes dan
tanpa ekstrak rimpang rumput teki.
Gambar 5.6 Hasil Pengamatan Uji Difusi Sumuran pada Pengulangan ke (1), (2), (3), dan (4)
dengan Konsentrasi Ekstrak Rimpang Rumput Teki pada Setiap Pengulangan 100%, 80%,
60%, 40%, 20%, 10%, dan 0%.
1
4
2
3
44
Hasil pengamatan pada plate setelah diinkubasi pada suhu 37oC selama
18-24 jam didapatkan adanya zona inhibisi pada konsentrasi ekstrak rimpang
rumput teki pada konsentrasi 10% , 20%, 40%, 60%, 80%, dan 100%. Diameter
zona inhibisi terbesar didapatkan pada konsentrasi 100%. Sedangkan zona
inhibisi terkecil didapatkan pada konsentrasi 10%. Besar zona inhibisi meningkat
seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak rimpang rumput teki. Hal ini
menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak rimpang rumput teki
yang diberikan maka semakin besar efek inhibisi yang akan diberikan terhadap
pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes karena ekstrak rimpang rumput
teki. Hasil pengukuran dari diameter zona inhibisi oleh setiap konsentasi ekstrak
rimpang rumput teki dapat dilihat pada tabel 5.1 dan grafik yang menunjukkan
pengaruh konsentrasi ektrak rimpang rumput teki terhadap diameter zona inhibisi
pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes dapat dilihat pada gambar 5.7.
Tabel 5.1 Diameter Zona Inhibisi yang Terbentuk di sekitar Lubang Sumuran dalam
Pemberian Konsentrasi Ekstrak Rimpang Rumput Teki
Perlakuan Pengulangan Rerata ±
Standar Deviasi I II III IV
Kontrol (-) 0 0 0 0 0 ± 0 mm
Kontrol (+) atau
0% 0 0 0 0 0 ± 0 mm
10% 8mm 7.5mm 8mm 7mm 7.625 ± 0.48 mm
20% 10.5mm 11.5mm 11.5mm 10mm 10.875 ± 0.75 mm
40% 12mm 13mm 12.5mm 13mm 12.625 ± 0.48 mm
60% 13.5mm 14mm 14mm 13.5mm 13.75 ± 0.29 mm
80% 15mm 15mm 15mm 15mm 15 ± 0 mm
100% 16mm 16mm 16.5mm 16.5mm 16.25 ± 0.29 mm
45
Gambar 5.7 Rata-Rata Diameter Zona Inhibisi Pertumbuhan Streptococcus pyogenes yang
Terbentuk di sekitar Lubang Sumuran setelah Pemberian Berbagai Konsentrasi Esktrak
Rimpang Rumput Teki.
5.2 Analisis Data
Analisis data yang digunakan pada penelitian ini adalah program
Statistical Product of Service Solution (SPSS) untuk Windows versi 24.0.
Pertama, dilakukan uji normalitas data dengan menggunakan One Sample
Shapiro Wilk Homogenity Test untuk mengetahui apakah data berasal dari
populasi yang berdistribusi normal. Hasil uji normalitas (Lampiran 3) didapatkan
nilai signifikansi 0.529 (p > 0.05) yang memiliki arti data berdistribusi normal
(parametrik). Selanjutnya dilakukan uji homogenitas varian den