1

EFEK ANTIMIKROBA EKSTRAK RIMPANG TEMULAWAK (Curcuma

xanthorrhiza) TERHADAP Salmonella typhi SECARA IN VITRO

Sjoekoer M Dzen*, Samodrijanti Wibowati**, Antyanti Widya Purwarini***

Abstrak

Salmonella typhi sebagai bakteri penyebab demam tifoid masih merupakan

masalah kesehatan di Indonesia. Ekstrak rimpang temulawak memiliki bahan aktif minyak atsiri serta kurkuminoid dan terbukti memiliki efek antibakteri terhadap MRSA. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan efek antimikroba ekstrak rimpang temulawak terhadap Salmonella typhi secara in vitro dengan menggunakan metode dilusi tabung. Konsentrasi ekstrak rimpang temulawak yang digunakan adalah 0 %, 12,5%; 15%; 17,5%; 20%; 22,5%; dan 25%. Hasil pengamatan pada nutrient broth menunjukkan KHM dan KBM tidak dapat ditentukan secara visual. Hasil penanaman pada NAP menunjukkan KHM terjadi pada konsentrasi 17,5 % dan KBM terjadi pada konsentrasi 20 %. Analisis data menunjukkan terdapat perbedaan jumlah koloni pada tiap perlakuan (Kruskal Wallis, p = 0.00), dan nilai korelasi Spearman -,934. Dengan demikian, disimpulkan bahwa ekstrak rimpang temulawak memiliki efek antimikroba terhadap Salmonella typhi dengan KHM=17,5 % dan KBM=20 %. Kata kunci : Salmonella typhi, ekstrak rimpang temulawak (Curcuma xanthorrhiza), KHM, KBM

Abstract

Salmonella typhi is a Gram-negative bacillus in the family Enterobacteriaceae that causes typhoid fever. Java Turmeric extract contains the active substance of essensial oil and curcuminoid and has proven antimicrobial effect on MRSA. The aim of this experimental study is to demonstrate the antimicrobial effect of java turmeric on Salmonella typhi by using tube dilution method. The java turmeric extract concentrations are 0 %, 12,5 %; 15 %; 17,5 %; 20 %; 22,5 %; and 25 %. The result indicates that MIC and MBC can not be assessed visually. Inoculation on NAP shows MIC at the concentration 17, 5 % and MBC at the dose 20 %. The data analysis shows there is difference in colony number between the groups (Kruskal Wallis, p = 0.00), and Spearman correlation =,934. The conclusion of this study is java turmeric extract has antimicrobial effect on Salmonella typhi in vitro with MIC=17,5 % and MBC=20 %. Keywords : Salmonella typhi, Java turmeric extract (Curcuma xanthorriza), MIC, MBC * Laboratorium Mikrobiologi FKUB ** Laboratorium Biologi FKUB *** Mahasiswa Program Studi Pendidikan Dokter FKUB

2

PENDAHULUAN Demam tifoid merupakan

penyakit sistemik yang disebabkan

oleh Salmonella typhi1. Menurut

perkiraan WHO pada tahun 1995,

setidaknya 16 juta kasus baru muncul

setiap tahun dengan 600.000

kematian. Kasus terbanyak muncul di

Asia, Afrika, dan Amerika latin. Tahun

1996 dan 1997 dilaporkan terjadi

wabah yang menimpa 10.000 orang di

Tajikistan2. Saat ini demam tifoid

masih endemik di Indonesia; dengan

prevalensi diperkirakan 350-810 kasus

per 100.000 penduduk per tahun atau

kurang lebih sekitar 600.000-1,5 juta

kasus setiap tahun. Delapan puluh

sampai sembilan puluh persen dari

angka di atas adalah anak berusia 2-

19 tahun3.

Baru-baru ini galur yang multi

resisten yang membawa plasmid

IncHI 100.000-120.000 kd telah

menyebar ke seluruh dunia

menunjukkan resistensi terhadap

kloramfenikol. Resistensi terhadap

ceftriaxone juga telah ditemukan

meskipun masih jarang. Akan tetapi

peningkatan resistensi Salmonella

typhi terhadap fluoroquinolon

(biasanya disebabkan karena point

mutation dalam enzim DNA gyrase

pada posisi 83 dan 87) harus dilihat

sebagai masalah kesehatan dunia

yang serius2.

Salmonella typhi yang resisten

terhadap banyak obat memiliki

prevalensi yang lebih banyak pada

negara endemik. Pasien yang

terinfeksi galur yang multi resisten

memberikan gejala klinis lebih berat,

insiden koagulasi intravaskuler

diseminata yang lebih tinggi,

hepatomegali, dan peningkatan angka

kematian tiga kali lipat yang juga

dihubungkan dengan lamanya sakit

dan pengobatan sebelumnya yang

tidak tepat4.

Untuk menanggulangi pasien

yang terinfeksi galur yang

multiresisten dicobalah berbagai

macam bahan tradisional. Temulawak

merupakan satu dari 19 jenis temu-

temuan keluarga Zingiberaceae yang

paling banyak digunakan sebagai

bahan baku obat tradisional. Tanaman

ini tumbuh liar di hutan-hutan, ditanam

di ladang dan pekarangan rumah5.

Rimpang temulawak

mengandung minyak atsiri 6-11%,

kurkuminoid (kurkumin62% dan

desmetoksikurkumin 38%), serta pati

3

30-40%. Rimpang Temulawak terbukti

dapat dipakai sebagai antibakteri

terhadap Staphylococcus aureus

maupun Methicillin Resistant

Staphylococcus Aureus (MRSA); yang

dinding selnya terdiri atas lapisan

peptidoglikan yang sangat tebal67. Jika

bakteri yang dindingnya tebal bisa

dihambat dengan ekstrak rimpang

temulawak, maka diharapkan ekstrak

ini efektif juga terhadap Salmonella

typhi yang dinding selnya lebih tipis7.

METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan secara

eksperimental laboratorik in vitro post

test only control group design

menggunakan metode tube dilution

dengan konsentrasi ekstrak rimpang

temulawak sebesar 0 %; 12,5%; 15%;

17,5%; 20%; 22,5%; dan 25%.

Dengan metode ini akan diperoleh

data KHM (Kadar Hambat Minimal)

dan KBM (Kadar Bunuh Minimal).

KHM diamati berdasarkan kekeruhan

pada tabung, sedangkan KBM

berdasarkan jumlah koloni pada

medium Nutrient Agar Plate (NAP).

Sebelum diberi perlakuan,

terlebih dahulu dilakukan beberapa

tes identifikasi (pengecatan Gram,

penanaman pada Mc Conkey, TSI

agar slant, tes oxidase, dan tes

biokimia IMVIC) terhadap kuman uji;

yang masih sensitif terhadap

ampicillin, amoxicilin, amikacin,

cefotaxim, ceftriaxon,

chloramphenicol, dan cotrimoxazol.

Penelitian ini dilaksanakan di

Laboratorium Mikrobiologi Fakultas

Kedokteran Universitas Brawijaya

Malang. Bakteri Salmonella typhi

diperoleh dari satu isolat Salmonella

typhi di Laboratorium Mikrobiologi

Fakultas Kedokteran Universitas

Brawijaya Malang. Rimpang

temulawak diperoleh dari kandangan.

HASIL PENELITIAN Hasil uji dilusi tabung

menunjukkan kekeruhan dalam

tabung semakin berkurang dengan

adanya peningkatan konsentrasi

ekstrak rimpang temulawak. Akan

tetapi sulit untuk menentukan KHM

secara visual. Oleh karena itu pada

setiap tabung dilakukan penanaman

pada NAP. Kemudian dilakukan

penghitungan jumlah koloni yang

tumbuh pada NAP (tabel 1). Pada

grafik (gambar 1) dapat dilihat bahwa

terjadi penurunan jumlah koloni

4

Salmonella typhi seiring dengan

meningkatnya konsentrasi ekstrak

rimpang temulawak yang digunakan.

Dari hasil tersebut dapat diketahui

bahwa KBM pada penelitian ini adalah

20% (setara dengan ekstrak 0,4ml)

yang ditunjukkan dengan konsentrasi

ekstrak temulawak terendah dimana

tidak didapatkan pertumbuhan koloni

pada empat kali pengulangan.

Sedangkan KHM adalah pada

konsentrasi 17,5% (setara dengan

0,35ml) dimana pertumbuhan koloni

kuman yang ada sangat minimal, yang

berarti terjadi efek penghambatan

terhadap pertumbuhan kuman

Salmonella typhi.

Selanjutnya hasil perhitungan

jumlah koloni ( tabel 1) dianalisa

secara statistik. Analisis data

menunjukkan paling tidak terdapat

perbedaan jumlah koloni pada tiap

perlakuan (Kruskal Wallis, p = 0.00).

Perbedaan yang bermakna

didapatkan diantara kelompok

konsentrasi 12,5% dan 15%, 12,5%

dan 17,5%, 12,5% dan 20%, 12,5%

dan 20%, 12,5% dan 25%, 15% dan

17,5%, 15% dan 20%, 15% dan

22,5%, 15% dan 25%, 17,5% dan

20%, 17,5% dan 22,5%, serta 17,5%

dan 25% (Mann Whitney, p < 0,05).

Uji korelasi Spearman

memperlihatkan nilai sig 0,000 yang

menunjukkan bahwa korelasi antara

peningkatan konsentrasi ekstrak

rimpang temulawak dengan

penurunan jumlah koloni Salmonella

typhi adalah bermakna. Nilai korelasi

Spearman -,934 menunjukkan bahwa

arah korelasi negatif yang berarti

bahwa semakin besar konsentrasi

ekstrak rimpang temulawak semakin

kecil jumlah koloni kuman, dengan

kekuatan korelasi yang kuat.

2

Tabel 1. Hasil perhitungan koloni Salmonella typhi terhadap perlakuan

perlakuan Pengulangan

Konsentrasi(%) I II III IV

KK 245.000 213.000 234.000 265000

12,5% 122.000 117.000 110.000 119.000

15% 146 87 118 124

17,5% 56 32 27 4

20% 0 0 0 0

22,5% 0 0 0 0

25% 0 0 0 0

3

100

200

100000

200000

300000

JUMLAH KOLONI S a l mo n e l l a t y p h i

KONSENTRASI EKSTRAK RIMPANG TEMULAWAK

012,5 % 15 % 17,5 % 20 % 22,5 % 25 %

Gambar 1. grafik jumlah koloni Salmonella typhi terhadap perlakuan

4

Keterangan :

PEMBAHASAN

Untuk menentukan berapa

besar konsentrasi ekstrak rimpang

temulawak yang akan digunakan,

terlebih dahulu dilakukan penelitian

pendahuluan. Hal ini karena belum

ditemukan referensi yang mendukung

mengenai konsentrasi ekstrak

rimpang temulawak yang digunakan

untuk penelitian antimikroba. Dari

hasil eksplorasi akhirnya diputuskan

untuk menggunakan tujuh konsentrasi

yang berbeda, yaitu : 0 %; 12,5 %; 25

%; 17,5 %; 20 %; 22,5 %; dan 25 %.

Setelah dilakukan uji

identifikasi bakteri dan diputuskan

berapa konsentrasi yang akan dipakai,

penelitian dilanjutkan dengan uji

antimikroba dengan metode tube

dilution test. Metode ini dipilih karena

prosedurnya mudah dan alat-alat yang

diperlukan tersedia di laboratorium.

Pada metode ini dilaksanakan dua

tahap. Tahap pertama dilakukan

penanaman pada media cair NA broth

dalam tabung reaksi dan diinkubasi

pada suhu 37C selama 18-24 jam,

kemudian kepadatan kuman diukur

dengan spektrofotometer dengan

panjang gelombang 540 nm. Setelah

didapatkan hasil dari

spektrofotometer, dilakukan

pengenceran sampai kepadatan

kuman menjadi 106 per ml. Kemudian

dibuat campuran kuman dengan

ekstrak rimpang temulawak ditambah

aquades dengan konsentrasi ekstrak

sebesar 0 %; 12,5 %; 15 %; 17,5 %;

20 %; 22,5 %; dan 25 %. Selain itu

juga dibuat kontrol bahan untuk

melihat apakah ekstrak rimpang

temulawak yang digunakan bebas dari

kontaminasi. Semua tabung diinkubasi

selama 18-24 jam pada suhu 37C.

Setelah diinkubasi, dilihat kekeruhan

pada masing-masing tabung. Tabung

yang warnanya mendekati warna

ekstrak merupakan KHM. Akan tetapi

karena warna ekstrak rimpang

temulawak adalah kuning, maka KHM

tidak dapat dilihat secara visual. Oleh

karena itu penelitian dilanjutkan ke

tahap dua, yaitu penanaman pada

: pengulangan 1

: pengulangan 2

: pengulangan 3

: pengulangan 4

5

media padat NAP. Semua tabung

dilakukan penanaman dengan cara

streaking (penggoresan) pada NAP

dan diinkubasi selama 18-24 jam pada

suhu 37C. Kemudian dilakukan

penghitungan koloni yang tumbuh

dengan Colony Counter. Dari hasil

hitung koloni didapatkan penurunan

jumlah koloni seiring dengan

meningkatnya konsentrasi ekstrak

rimpang temulawak yang digunakan.

KHM terjadi pada konsentrasi 17,5 %

yaitu konsentrasi yang paling

mendekati KBM dimana masih

terdapat pertumbuhan kuman. KBM

terjadi pada konsentrasi 20 % dimana

tidak terdapat pertumbuhan kuman

sama sekali.

Hasil penghitungan koloni ini

kemudian dianalisa secara statistik

agar lebih menunjang data hasil

penelitian. Data jumlah koloni pada

konsentrasi 0 % tidak dimasukkan

dalam analisis statistik, karena data

tersebut sudah menunjukkan

perbedaan yang jelas dengan data

yang lain. Dengan melihat jenis

variabel dari penelitian ini maka

digunakan uji analisis komparatif one

way ANOVA dengan syarat data

berdistribusi normal dan variannya

homogen. Akan tetapi setelah

dilakukan tes normalitas, ternyata data

tersebut tidak normal. Bahkan setelah

ditransformasi berulang-ulang, data

tetap tidak normal. Oleh karena itu

diputuskan untuk menganalisis data

dengan uji alternatif ANOVA yaitu

Kruskal-Wallis.

Hasil uji Kruskal-Wallis

menunjukkan nilai p=0.00 (p

6

terdapat perbedaan jumlah koloni

yang bermakna antara semua

konsentrasi kecuali beberapa

konsentrasi diatas. Analisis

selanjutnya adalah uji korelasi

Spearman untuk melihat kekuatan

hubungan antara konsentrasi ekstrak

rimpang temulawak dengan jumlah

koloni yang tumbuh. Dari analisis ini

didapatkan nilai sig 0,000. Hal

inimenunjukkan bahwa korelasi antara

ekstrak rimpang temulawak dengan

jumlah koloni Salmonella typhi adalah

bermakna. Nilai korelasi Spearman -

,934 menunjukkan bahwa arah

korelasi negatif yang berarti bahwa

semakin besar konsentrasi ekstrak

rimpang temulawak semakin kecil

jumlah koloni kuman, dengan

kekuatan korelasi yang kuat. Hasil

analisis ini membuktikan bahwa

kemungkinan besar Salmonella typhi

mati karena ekstrak rimpang

temulawak sangat besar. Hal ini kita

gunakan untuk menyingkirkan

kemungkinan bahwa Salmonella typhi

ini mungkin mati disebabkan oleh

proses dalam penelitian seperti

pemanasan ose untuk pensterilan

dimana ose yang masih panas

digunakan untuk melakukan streaking

pada NAP.

Hasil diatas menunjukkan

bahwa terdapat zat-zat tertentu dalam

ekstrak rimpang temulawak yang

memiliki efek antimikroba. Zat-zat itu

antara lain adalah minyak atsiri dan

kurkuminoid. Komponen minyak atsiri

terdiri dari senyawa phenol, terpen

dan terpenoid. Yang termasuk

senyawa phenol antara lain adalah

sineol, borneol, xantorizol. Selain itu

kurkumin dan desmetoksi kurkumin

juga termasuk phenol. Phenol diduga

memiliki mekanisme toksisitas

terhadap bakteri melalui inhibisi enzim

oleh bahan-bahan yang teroksidasi,

mungkin melalui interaksi yang lebih

tidak spesifik dengan protein8.

Senyawa phenol ini mudah menguap,

jadi diperkirakan senyawa ini sudah

tidak ada dalam ekstrak rimpang

temulawak setelah melewati proses

evaporasi. Selain itu curcumin juga

memiliki efek fototoksik terhadap

bakteri. Ketika terkena cahaya,

curcumin bertindak sebagai bahan

antibakteri dengan memproduksi

hydrogen peroksida9. Zat aktif lain

yang memiliki efek antimikroba adalah

turmeron dan monoterpen yang

7

merupakan terpenoid. Aktifitas anti

bakteri terpenoid diduga melibatkan

pemecahan membran oleh komponen

lipofilik8. Seskuiterpene dalam minyak

atsiri adalah anggota terpenes yang

bersifat menaikkan hidrokarbon,

mengiritasi kulit. Sesquiterpene

merubah komposisi mikroba dan

mempengaruhi fungsi metabolisme10.

KESIMPULAN - KHM ekstrak rimpang temulawak

terhadap Salmonella typhi tidak dapat

ditentukan secara visual.

- Dengan penanaman pada NAP

didapatkan KBM ekstrak rimpang

temulawak terhadap Salmonella typhi

pada konsentrasi 20 % (setara

dengan 500 mg/ml) dan KHM pada

konsentrasi 17, 5 % (setara dengan

437,5 mg/ml).

- Ekstrak rimpang temulawak memiliki

efek antimikroba secara in vitro

terhadap Salmonella typhi.

Saran - Dilakukan isolasi terhadap bahan aktif yang terkandung dalam ekstrak

rimpang temulawak.

- Pemilihan metode ekstraksi yang

paling baik untuk mendapatkan zat-zat

aktif dalam rimpang temulawak

seoptimal mungkin.

- Penelitian efek antimikroba ekstrak

rimpang temulawak terhadap

Salmonella typhi secara in vivo.

DAFTAR PUSTAKA

1. Tierney, et al. 2002. Current Medical Diagnosis and Treatment 41st. A lange Medical Book, USA.

2. Butler T, Scheld WM. 2002. Cecil Textbook Of Medicine 22nd Vol 2. Elseiver Inc, Philadelphia.

3. Tempo. 2002. Pengetahuan, Sikap

Dan Perilaku Ibu Tentang Pencegahan Penyakit Demam Tifoid Pada Anak Usia Sekolah Dasar Di Kelurahan Utan Kayu Utara. (Online). (http://www.tempo.co.id/medika/arsip/12 2002/lap.1.html, diakses tanggal 2 Desember 2005).

4. Keusch GT, et al. 1994. Harison Prinsip-prinsip Ilmu Penyakit Dalam Edisi 13 Vol 2.Terjemahan Oleh Ahmad H.A.1995. Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.

5. Suranto A. 2001. Temulawak Temu

Penyembuh Yang Menakjubkan. Buletin APTOI, No. 4, Mei 2001, (Online), (http://mahkotadewa.com/Buletin-Aptoi-no.4.htm), diakses 30 November 2005).

8

6. Hing Kwok Cu, Joe. 2002. Shu Gu Jiang Huang, (Online), (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=Pubmed&list, diakses tanggal 30 November 2005).

7. McKane, Larry, J. Kandel. 1986.

Microbiology: Essentials And

Applications. Singapore:

McGraw-Hill.

8. Cowan, Marjorie Murphy. 1999. Plant Products as Antimicrobial Agents. Clinical Microbiology Reviews, (Online), Vol. 12, No. 4, (http://www.emr.org/egi/reprint/12/4/154?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=Fulltext=Plantantimicrobial&searchid , diakses 7 Desember 2005).

9. Dahl TA, et al.1989. Photokilling of

Bacteria by The Natural Dye Curcumin. Center for Photochemical Science Bowling Green State University, Ohio.

10. Erwin M. 2005. A Short Chemystry Lesson on Essential Oils. (Online), http://www.aroma market.com/chemistry.htm. diakses 12 Mei 2006).

9