EFEKTIVITAS EKSTRAK BIJI PEPAYA Carica papayaL) …

EFEKTIVITAS EKSTRAK BIJI PEPAYA

(Carica papayaL) SEBAGAI ANTI BAKTERI

TERHADAP BAKTERI

Escherichia coli

Laporan penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA KEDOKTERAN

OLEH:

Niken N. Paramesti

NIM: 1111103000029

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI

SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

1435H / 2014M

iv

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PERNYATAAN............................................................... ii

LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................. iii

LEMBAR PENGESAHAN............................................................... iv

KATA PENGANTAR........................................................................ v

ABSTRAK........................................................................................... vii

ABSTRACT......................................................................................... viii

DAFTAR ISI........................................................................................ ix

DAFTAR TABEL............................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR.......................................................................... xiii

DAFTAR BAGAN.............................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN....................................................................... xv

BAB 1 PENDAHULUAN................................................................... 1

1.1 Latar Belakang................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah........................................................................... 3

1.3 Tujuan............................................................................................. 3

1.4 Manfaat Penelitian.......................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA......................................................... 4

2.1 Landasan Teori............................................................................... 4

2.1.1 Morfologi dan Klasifikasi Pepaya................................... 4

2.1.2 Komponen Kimiawi dari Pepaya.................................... 5

2.1.3 Manfaat Biji Pepaya........................................................ 6

2.1.4 Mekanisme Antibiotik terhadap Mikroorganisme........... 6

2.1.5Morfologi dan Klasifikasi Escherichia coli..................... 9

v

2.1.6 Metode Uji Aktivitas Antibakteri.................................... 11

2.1.7 Patogenesis Escherichia coli........................................... 13

2.2 Kerangka Teori............................................................................... 19

2.3 Kerangka Konsep............................................................................ 20

2.4 Definisi Operasional....................................................................... 20

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN............................................ 22

3.1 Desain Penelitian............................................................................ 22

3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian.......................................................... 22

3.3 Bahan yang Diuji............................................................................ 22

3.4 Sampel Bakteri................................................................................ 22

3.5 Identifikasi Variabel....................................................................... 22

3.6 Alat dan Bahan Penelitian.............................................................. 23

3.6.1 Alat Penelitian................................................................. 23

3.6.2 Bahan Penelitian.............................................................. 23

3.7 Alur Penelitian................................................................................ 24

3.8 Cara Kerja Penelitian...................................................................... 24

3.8.1 Tahap Persiapan............................................................... 24

3.8.1.1 Perhitungan Sampel…………………………... 24

3.8.1.2 Sterilisasi Alat dan Bahan................................. 25

3.8.1.3 Persiapan Sampel.............................................. 25

3.8.1.4 Pembuatan Ekstrak........................................... 25

3.8.1.5 Pembuatan Kultur Bakteri................................ 25

3.8.1.6 Pembuatan Variabel Konsentrasi

Ekstrak Biji Pepaya......................................... 26

3.8.1.7 Tahap Pengujian Pengaruh Ekstrak Biji

Pepaya terhadap E.coli..................................... 26

vi

3.9 Pengolahan dan Analisa Data......................................................... 27

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN............................................... 28

4.1 Hasil Penelitian............................................................................... 28

4.1.1 Pembuatan Ekstrak Biji Pepaya....................................... 28

4.1.2 Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L.) terhadap

Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli............................ 29

4.1.3 Uji Kebermaknaan Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya

(Carica papaya L).......................................................... 31

4.2 Pembahasan Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Pertumbuhan

Escherichia coli.............................................................................. 32

4.3 Keterbatasan Penelitian.................................................................. 35

BAB 5 PENUTUP............................................................................... 36

5.1 Kesimpulan..................................................................................... 36

5.2 Saran............................................................................................... 36

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................... 38

LAMPIRAN......................................................................................... 40

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kategori Respon Hambatan Pertumbuhan Berdasarkan

Diameter Zona Hambat.......................................................... 11

Tabel 2.2 Etiologi Diare Akut di RS Persahabatan Jakarta.................. 16

Tabel 4.1 Hasil Hambatan Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli...... 31

Tabel 4.2 Hasil Analisis Multikomparasi Menggunakan

Uji Mann-whitney..................................................................... 32

Tabel 4.3 Zona Hambat Ekstrak Biji Pepaya Muda dan Tua Pada

Escherichia coli dan Staphylococcus aureus…………………… 34

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Morfologi Pepaya............................................................. 4

Gambar 2.2 Mekanisme Kerja Antibiotik............................................ 9

Gambar 2.3 Pewarnaan Gram pada Escherichia coli........................... 10

Gambar 2.4 Struktur Tubuh Escherichia coli....................................... 10

Gambar 2.5 Kriteria SIRS..................................................................... 14

Gambar 2.6 Kriteria Infeksi, Sepsis, Sepsis Berat, dan Syok Septik.... 15

Gambar 4.1 Ekstrak Biji Pepaya........................................................... 28

Gambar 4.2 Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Pertumbuhan Bakteri

Escherichia coli pada media Mueller Hinton Agar........ 30

ix

DAFTAR BAGAN

2.1Kerangka Teori............................................................................... 19

2.2 Kerangka Konsep............................................................................ 20

3.1 Alur Penelitian................................................................................ 24

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Surat Hasil Determinasi Tanaman.................................... 40

Lampiran 2 Surat Pengujian Ekstraksi Bahan...................................... 41

Lampiran 3 Data Hasil Uji Statistik...................................................... 42

Lampiran 4 Alat dan Bahan Penelitian................................................. 52

Lampiran 5 Tabel Pengukuran Zona Hambat Berbagai

Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya..................................... 53

Lampiran 6 Daftar Riwayat Hidup…………………………………... 58

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejak dulu, penggunaan bahan-bahan alam sebagai obat telah banyak

digunakan di berbagai daerah termasuk Indonesia. Khasiat dari bahan-bahan

alam tersebut diketahui berdasarkan pengalaman yang kemudian diwariskan

secara turun-temurun. Menurut WHO penggunaan obat herbal telah dapat

diterima di hampir semua negara termasuk negara maju baik sebagai

pelengkap pengobatan primer maupun sebagai pengobatan primer itu sendiri.

Salah satu diantara tanaman herbal yang banyak digunakan adalah pepaya.1

Pepaya (Carica PapayaL) merupakan salah satu buah yang banyak

tumbuh di daerah tropis seperti Indonesia. Pepaya banyak dikonsumsi oleh

masyarakat Indonesia terutama bagian buah dan daunnya. Pepaya memiliki

manfaat yang besar antara lain untuk memperlancar pencernaan, sebagai

sumber antioksidan, bahkan mampu berfungsi sebagai antijamur, dan

antibakteri. Manfaat tanaman pepaya ini dapat ditemukan pada semua bagian

tubuhnya, termasuk bijinya.1

Di Indonesia, biji pepaya belum banyak dikonsumsi, namun di daerah

India biji pepaya banyak digunakan sebagai pengganti lada hitam kerena

struktur dan rasanya yang mirip dengan lada hitam. Biji pepaya tersebut

hanya diolah dengan cara dikeringkan dan dihaluskan kemudian langsung

dapat digunakan misalnya sebagai penganti lada hitam.2

Biji pepaya diketahui mengandung berbagai senyawa seperti

tocophenol, terpenoid, flavonoid, alkaloid seperti karpain, dan berbagai enzim

seperti enzim papain, enzim khimoprotein, dan lisozim. Enzim papain

berfungsi untuk memecah protein karena memiliki sifat proteolitik, enzim

khimoprotein berfungsi sebagai katalisator dalam reaksi hidrolisis antara

protein dengan polipeptida. Kandungan terpenoid, karpain, dan flavonoid

dalam biji pepaya telah diteliti memiliki aktivitas antibakteri yang dapat

membunuh bakteri dengan merusak integritas membran sel bakteri itu.2 3 4

2

Pada penelitian yang dilakukan oleh Maria Martiasih, et.al(2012),

dilakukan uji menggunakan biji pepaya berusia 2,3, dan 5 bulan pada bakteri

Escherichia coli dan Streptococcus pyogens. Pengujian dilakukan dengan

menggunakan metode sumuran.dengan pelarut etanol 70%. Hasil yang

didapatkan adalah bahwa biji pepaya dapat menghambat Escherichia coli dan

Streptococcus pyogens dengan kemampuan menghambat paling besar pada

Escherichia coli dengan zona hambat yang diperoleh sebesar 117,5145 mm2,

sedangkan untuk Streptococcus pyogens diperoleh zona hambat sebesar

49,5335 mm2.3

Penelitian lain dilakukan oleh Lienny (2013). Pada penelitian ini

dilakukan uji menggunakan biji pepaya tua dan muda terhadap bakteri

Escherichia coli dan Staphylococcus aureus dengan metode difusi agar.

Ekstrak biji pepaya dilarutkan menggunakan etanol 80% dengan metode

maserasi. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah ekstrak biji pepaya

dengan konsentrasi terkecil yaitu 480.000ppm (48%) mampu menghasilkan

zona sebesar 0,953 cm (9,53 mm) pada Escherichia coli dan 1,349 cm (13,49

mm) pada Staphylococcus aureus.4

Escherichia coli merupakanbakteri Gram negatif berbentuk batang,

bersifat anaerob fakultatif yang merupakan flora normal tubuh kita yang

dapat ditemukan terutama dibagian usus. Escherichia colimemiliki beberapa

strain yang biasanya tidak berbahaya dan tidak menimbulkan suatu penyakit,

namun pada beberapa strain dapat juga menimbulkan suatu penyakit.

Penyakit yang ditimbulkan biasanya terjadi di saluran pencernaan walaupun

pada beberapa keadaan tertentu dapat juga menyebabkan penyakit pada

sistem lainnya. Escherichia coli merupakan bakteri yang paling banyak

menyebabkan diare karena infeksi di Indonesia. Transmisi bakteri

Escherichia coli biasanya melalui konsumsi air atau makanan yang telah

terkontaminasi.5 6

Berdasarkan latar belakang diatas maka peneliti akan melakukan

penelitian uji efektivitas biji pepaya terhadap pertumbuhan Escherichia coli.

3

1.2 RumusanMasalah

Berdasarkanlatarbelakangtersebut, maka rumusan masalah pada

penelitian ini adalah, bagaimana efektivitas ekstrak biji pepaya (Carica

papayaL) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli?

1.3 Tujuan

1.3.1 TujuanUmum

Untuk mengetahui efek antibakteri ekstrak biji pepaya dengan

menggunakan pelarut 96% terhadap pertumbuhan Escherichia coli.

1.3.2 TujuanKhusus

Untuk mengetahui besar zona hambat ekstrak biji pepaya (Carica

papaya L) pada konsentrasi 75%, 50%, 25%, dan 5% dengan pelarut

etanol 96% terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli.

1.4 Manfaatpenelitian

1.4.1 Manfaat bagi Peneliti

Menerapkan ilmu yang telah didapatkan selama menjalani

pendidikan.

Mengetahui adanya efek antibakteri ekstrak biji pepaya (Carica

papaya L.) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli.

1.4.2 Manfaat bagi Institusi

Menambahreferensi FKIK UIN

tentangadanyaefekantibakteriekstrakbiji papaya (Carica

papaya L.) terhadappertumbuhanbakteriEscherichia coli.

Memberikan tambahan informasi dalam bidang mikrobiologi.

1.4.3 Manfaat bagi Masyarakat

Memberikaninformasitentangmanfaatekstrakbiji pepaya (Carica

papaya L.) dalam menghambat

pertumbuhanbakteriEscherichia coli.

Meningkatkan pemanfaatan biji pepaya (Carica papaya L.)

sebagai obat untuk meningkatkan kesehatan masyarakat.

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Landasan Teori

2.1.1. Morfologi dan Klasifikasi Pepaya (Carica papaya L)

Pepaya (Carica papaya L) berasal dari Amerika Tengah yang termasuk

tanaman perdu dengan batang tunggal, tidak berkayu, berbentuk silindris dan

memiliki rongga. Tanaman ini dapat tumbuh dengan tinggi berkisar antara 5-10

meter dengan akar yang kuat. Tanaman ini tidak memiliki cabang, daunnya

termasuk tunggal, dengan ujung yang meruncing dan tepi yang bergerigi. Tulang

daunnya berbentuk menjari dengan panjang tangkai 25-100 cm. Biji pepaya,

memiliki warna yang hitam dengan ukuran dapat mencapai 5 mm, bagian

dalamnya agak keriput dan dilapisi dengan kulit ari berwarna transparan yang

sifatnya seperti agar.3 4

Gambar 2.1 Morfologi pepaya (Carica papaya)7

Sumber: Dedimisbahatori,2013

5

Menurut United States Department of Agriculture, klasifikasi tanaman

pepaya, yaitu8:

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermatophyta

Sub Divisio : Angiospermae

Kelas : Dicotylidonae

Ordo : Caricalis

Famili : Caricaceae

Spesies : Carica papaya L

2.1.2. Komponen Kimiawi dari Pepaya (Carica papaya L)

Pepaya (Carica papaya L) memiliki berbagai kandungan yang aktif secara

biologis pada setiap bagian tubuhnya. Biji pepaya mengandung antara lain

fosfotidilkolin, kardiolipin, karpain, benzil isotiosinat, benzil glukosinolat,

betasitosterol, caricin, enzim mirosin, juga papain, kimopapain, caricain, dan

glikosinendolpeptidase, yang merupakan proteinase yang sudah banyak diteliti.3

Papain dapat ditemukan pada hampir seluruh bagian dari pepaya kecuali akarnya.

Karpain, selain terkandung di dalam biji pepaya, juga terkandung di bagian akar

dan daunnya. Karpain memiliki fungsi sebagai antibakteri terutama yang berada

di sistem pencernaan.4 Berdasarkan penelitian Sukadana dkk (2008) dalam Maria

Martiasih (2012), didalam biji pepaya mengandung senyawa triterpenoid aldehida

yang mempunyai potensi antibakteri. Minyak biji pepaya berwarna kuning,

minyak ini diketahui memiliki memiliki asam-asam lemak seperti asam oleat,

asam palmitat, asam linoleat, asam stearat dalam jumlah yang relatif sedikit. Daun

pepaya memiliki kandungan fenolik seperti asam p-coumaric, asam caffeic, asam

klorogenik, asam protokatekuat, 5,7,-dimetoksikumarin, kaemperol, dan

quercetin.3

6

2.1.3. Manfaat Biji Pepaya

Carica papaya termasuk kedalam famili Caricaceae yang beberapa spesies

diantaranya banyak digunakam untuk mengatasi berbagai penyakit. Carica

papaya memiliki khasiat farmakologis yang cukup banyak. Semua bagian dari

pepaya memiliki khasiatnya masing-masing. Pepaya, selain mengandung vitamin

seperti vitamin C dan vitamin E yang merupakan antioksidan, vitamin A dan

vitamin B, juga mengandung berbagai mineral seperti magnesium dan kalium.

Pepaya juga merupakan tanaman yang tinggi akan serat sehingga membantu

melancarkan sistem pencernaan.3

Biji pepaya yang hitam ini memiliki rasa yang tajam dan agak pedas,

biasanya dapat digunakan sebagai pengganti lada hitam.2 Biji pepaya memiliki

manfaat yang lebih besar dalam bidang medis dibandingkan dengan daging

buahnya karena memiliki kemampuan antibakteri dan ampuh melawan beberapa

spesies bakteri antara lain bakteri Escherichia coli, Salmonella sp, dan

Staphylococcus sp.2 Biji pepaya, selain memiliki kemampuan sebagai antibakteri

juga memiliki manfaat sebagai anti parasit, terutama parasit usus. Selain itu, biji

pepaya juga dipercaya memiliki khasiat untuk melindungi ginjal dari toksin

penyebab gagal ginjal dan dapat juga membunuh trofozoit Trichomonas

vaginalis.9

Menurut Erindyah dan Maryati (2002), senyawa didalam minyak atsiri biji

pepaya yang memiliki efek antibakteri adalah senyawa terpenoid.3 Menurut

Cowan (1999) senyawa terpenoid dapat bereaksi dengan porin yang merupakan

protein transmembran pada membran luar dinding sel bakteri membuat ikatan

polimer kuat sehingga porin akan mengalami kerusakan. Kerusakan porin yang

terjadi akan mengganggu proses keluar masuknya substansi sehingga

permeabilitas dinding sel bakteri akan menurun. Menurunnya permeabilitas

dinding sel bakteri akan menyebabkan sel bakteri kekurangan nutrisi sehingga

pertumbuhan bakteri terhambat atau mati.3

Senyawa lain yang memiliki aktivitas antibakteri pada ekstrak biji pepaya

adalah alkaloid karpain. Karpain merupakan alkaloid yang memiliki cincin

7

laktonat dengan 7 kelompok rantai metilen yang ampuh untuk menghambat

kinerja beberapa mikroorganisme.4 Karpain dapat mencerna protein dari

mikroorganisme dan mengubahnya menjadi pepton.4 Pepaya juga mengandung

flavonoid.4 Senyawa ini juga dilaporkan memiliki daya antibakteri dengan

mendenaturasi protein sel bakteri dan merusak membran selnya.4

2.1.4. Mekanisme Antibiotik terhadap Mikroorganisme

Antibiotik, awalnya dikenal dengan nama antibiosis yang artinya adalah

substansi yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme.10

Mikroorganisme dalam perkembangannya dibedakan menjadi bakteri, fungi,

protozoa, dan cacing. Antibiotik dapat diklasifikasikan berdasarkan spektrumnya,

mekanisme aksi, strain penghasil, cara biosintesis, maupun struktur biokimianya.

Berdasarkan spektrumnya, antibiotik dapat dibedakan menjadi antibiotik dengan

spektrum luas yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri gram positif

maupun gram negatif, dan antibiotik dengan spektrum sempit yang hanya dapat

menghentikan pertumbuhan bakteri spesifik pada gram negatif atau positif saja.

Berdasarkan mekanisme aksinya, antibiotik dapat dibedakan menjadi10

:

1. Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel

Antibiotik ini bekerja dengan merusak lapisan peptidoglikan

penyusun dinding sel bakteri. Contoh antibiotik yang bekerja dengan

cara ini antara lain adalah golongan penisilin, monobaktam,

sefalosporin, karbapenem, basitrasin, vankomisin, dan isoniazid.

2. Antibiotik yang merusak membran plasma

Membran plasma bersifat semi permeabel. Fungsi dari membran

plasma adalah untuk mengendalikan trasport metabolit keluar masuk

sel. Fungsi ini dapat terganggu jika strukturnya mengalami kerusakan.

Antibiotik jenis ini bekerja dengan merusak struktur membran plasma

sehingga terjadi gangguan fungsi dan akhirnya akan membunuh

mikroorganisme tersebut. Antibiotik jenis ini biasanya berasal dari

golongan polipeptida seperti polimiksin B, amfoterisin B, mikonazol

dan ketokonazol.

8

3. Antibiotik yang menghambat sintesis protein

Golongan antibiotik yang memiliki kemampuan untuk

menghambat sintesis protein dari mikroorganisme ini antara lain

golongan aminoglikosida, tetrasiklin, kloramfenikol, dan makrolida.

Aminoglikosida, contohnya streptomisin, gentamisin, dan

tobramisin, adalah antibiotik dengan gula amino yang tergabung dalam

ikatn glikosida. Umumnya, antibiotik ini memiliki spektrum yang luas

dan sifatnya bakterisidal. Antibiotik jenis ini akan berikatan dengan

ribosom bakteri pada subunit 30S yang kemudian akan menghambat

translokasi peptidil-tRNA sehingga terjadi kesalahan pembacaan

mRNA, akibatnya, bakteri tidak dapat mensintesis protein yang

penting untuk pertumbuhan dirinya.

Tetrasiklin, contohnya oksitetrasiklin, klortetrasiklin, tetrasiklin,

dan doksisiklin, dapat menghambat sintesis protein bakteri dengan

berikatan pada bagian 16S subunit 30S, sehingga situs A pada ribosom

tidak dapat berikatan dengan monoasil-tRNA. Antibiotik golongan ini

merupakan antibiotik berspektrum luas yang dapat mempenetrasi

jaringan tubuh.

Kloramfenikol memiliki struktur yang sederhana dengan ukuran

yang kecil sehingga mudah berdifusi kedlam tubuh. Antibiotik ini

menghambat sintesis protein dengan menghalangi aktivitas enzim

peptidil transferase pada subunit 50S sehingga ikatan peptida pada

asam amino yang baru melekat pada tRNA dan asam amino terakhir

terhenti perkembangannya.

Makrolida, contohnya eritromisin, memiliki cincin lakton

makrosiklik yang mampu memasuki dinding sel sebagian besar bakteri

Gram negatif.

4. Antibiotik yang menghambat sintesis asam nukleat (DNA/RNA)

Antibiotik golongan ini bekerja dengan menghambat proses

transkripsi dan replikasi pada proses sintesis asam nukleat bakteri.

Contoh antibiotik yang termasuk golongan ini adalah kuinolon dan

rifampin

9

Rifampin adalah golongan antibiotik turunan rifamisin yang

bekerja dengan cara mengikat subunit β-RNA polimerase bakteri

sehingga transkripsi mRNA terhambat, sedangkan kuinolon bekerja

dengan menghambat enzim DNA girase pada replikasi DNA, sehingga

proses replikasi DNA dan transkripsi mRNA terhambat.

5. Antibiotik yang menghambat sintesis metabolit esensial

Antibiotik jenis ini bekerja dengan memberikan kompetitor berupa

antimetabolit sehingga sintesis metabolit akan terganggu. Contoh

antibiotik jenis ini antara lain adalah sulfanilamid dan para amino

benzoic acid (PABA).

Gambar 2.2. Mekanisme Kerja Antibiotik11

Sumber: Mahsunah, 2011

2.1.5. Morfologi dan Klasifikasi Escherichia coli.

Escherichia coli merupakan bakteri Gram negatif berbentuk batang yang

bersifat anaerob fakultatif. Bakteri ini merupakan bagian dari Enterobacteriaceae.

Bakteri ini akan membentuk koloni yang berbentuk sirkular, cembung dan licin

jika dikultur. Beberapa strain bakteri ini akan memproduksi hemolisis jika

dikultur menggunakan media Agar darah. Escherichia coli akan memberikan hasil

positif jika dilakukan uji indol, dekarboksilase lisin, dan fermentasi mannitol, dan

memproduksi gas dari glukosa.

Menghambat dinding sel Menghambat sintesis dan prbaikan

Membran sel Merusak permeabilitas selektif

Menghambat replikasi dan transkripsi Menghambat girase

Menghambat RNA polimerase

Menghambatsintesis protein

Sisi aksi subunit 50S

Sisi aksi subunit 30S

Produk metabolik Menghambat jalur dan

metsabolisme

10

Gambar 2.3 Pewarnaan Gram pada Escherichia coli12

Sumber: Timothy Paustian, 2002

Gambar 2.4. Struktur Tubuh Escherichia coli13

Sumber: Marshall brain.2001.

Menurut Melnick Jawetz (2007) klasifikasi bakteri Escherichia coli yaitu5:

Domain : Bacteria

Filum : Proteobacteria

Kelas : Gammaproteobacteria

Ordo : Enterobacteriales

Famili : Enterobacteriaceae

Sitoplasma

Membran sel

11

Genus : Escherichia

Spesies : Escherichia coli

2.1.6Metode Uji Aktivitas Antibakteri

Kemampuan antibiotik dalam menghambat pertumbuhan dari bakteri harus diukur

agar didapatkan suatu sistem pengobatan yang efektif dan efisien. Untuk

mengukur kemampuan antibakteri suatu antibiotik dapat digunakan 2 metode,

yaitu metode difusi dan dilusi14

1. Metode Difusi14

Tekhnik disc diffusion

Untuk menentukan aktivitas antimikroba. Bakteri disemaikan

dalam medium Agar, kemudian, piringan yang berisi agen

antibakteri diletakkan diatas medium agar tersebut.

Terbentuknya area jernih disekitar piringan tersebut

menunjukkan adanya hambatan terhadap pertumbuhan bakteri

oleh antibakteri pada permukaan media Agar tersebut.

Tabel 2.1 Kategori Respon Hambatan PertumbuhanBerdasarkan Diameter Zona

Hambat15

Diameter Zona Hambat Respon Hambatan Pertumbuhan

≥20 mm Kuat

16-20 mm Sedang

10-15 mm Lemah

>5 mm Tidak ada

Sumber: Greenwood,1995 dalam Rina Karina, 2013

E-test

Uji ini dilakukan untuk memperkirakan kadar hambat

minimum (Minimum Inhibitory Concentration) terhadap suatu

jenis bakteri. Uji ini dilakukan dengan meletakkan strip plastik

yang mengandung agen antibakteri dari kadar yang tertinggi

hingga kadar terendah diatas medium Agar yang sebelumnya

12

telah ditanami oleh bakteri yang akan di uji. Area jernih yang

terbentuk menunjukkan adanya aktivitas antibakteri.14

Tekhnik Ditch-plate

Metode ini dilakukan dengan memotong bagian tengah dari

medium Agar hingga membentuk sumuran, kemudian pada

sumur tersebut diletakkan agen antibakteri, kemudian bakteri

yang akan di uji digoreskan secara membujur kearah sumur

tersebut.14

Tekhnik Cup-plate

Metode ini dilakukan dengan membuat beberapa lubang pada

media agar yang telah diberi bakteri. Lubang-lubang tersebut

kemudian diisi dengan berbagai zat antibakteri yang akan diuji.

Kemudian media agar tersebut diinkubasi selama 24 jam dan

diamati zona hambat yang terbentuk pada sekeliling lubang.14 16

Tekhnik Gradient-plate

Metode ini dilakukan dengan mencampur media Agar dengan

larutan uji dengan berbagai konsentrasi. Campuran yang ada

kemudian dituangkan kedalam cawan petri yang diletakkan

dengan posisi miring kemudian dituangkan nutrisi kedua. Plate

yang ada diinkubasi selama 24 jam kemudian digoreskan

bakteri yang akan di uji dari arah konsentrasi tertinggi hingga

konsentrasi terendah.14

2. Metode Dilusi

Dilusi cair/ Broth dilution test

Metode ini dilakukan untuk menentukan kadar hambat

minimum(Minimum Inhibitory Concentration) dan kadar

bunuh minimum(Minimum Bactericidal Concentrantion).

Metode ini dilakukan dengan membuat beberapa pengenceran

agen antibakteri pada medium cair yang kemudian akan

ditambahkan bakteri uji kedalamnya. Larutan uji dengan kadar

terkecil yang memberikan warna jernih ditetapkan sebagai

MIC. Dari larutan tersebut, akan dilakukan pengkulturan ulang

13

pada media cair tanpa menambahkan apapun, kemudian

dilakukan inkubasi selama 24 jam. Jika hasil larutan didapatkan

tetap jernih, maka hasil inkubasi tersebut akan ditetapkan

sebagai MBC.14

Dilusi padat/ Solid dilution test

Metode ini serupa dengan metode dilusi cair, yang

membedakan adalah media yang digunakan pada metode ini

merupakan media padat.14

2.1.7 Patogenesis Escherichia coli

Escherichia coli merupakan bakteri normal yang ditemukan di usus.6

Bakteri ini berperan untuk membantu menjaga fungsi normal pencernaan. Bakteri

ini umumnya tidak menimbulkan penyakit, namun pada beberapa kondisi tertentu

bakteri ini dapat bersifat patogen. Beberapa keadaan dimana bakteri Escherichia

coli ini dapat menjadi patogen antara lain, bila berada di luar habitatnya, bila daya

tahan tubuh inangnya mengalami penurunan misalnya pada orang yang kelelahan,

atau mengalami penyakit tertentu khususnya yang bersifat imunosupresan. Bila

hal-hal tersebut terjadi, bakteri ini dapat menyebabkan infeksi dan bila sudah

menyebar melalui pembuluh darah dapat mengakibatkan terjadinya sepsis.

Manifestasi klinis yang bisa terjadi karena infeksi Escherichia coli

tergantung pada letak terjadinya infeksi antara lain17

:

1. Infeksi saluran kemih

Escherichia coli umum menyebabkan infeksi pada saluran kemih.

Sekitar 90% infeksi saluran kemih pada wanita muda disebabkan oleh

Escherichia coli. Tanda dan gejala yang umum muncul pada infeksi

saluran kemih antara lain adalah meningkatnya frekuensi berkemih,

hematuria, piuria, dan disuria. Pasien sering mengeluhkan adanya

nyeri pinggang yang merupakan tanda infeksi saluran kemih bagian

atas. Tanda dan gejala tersebut umum dikeluhkan, namun tidak bersifat

spesifik terhadap infeksi Escherichia coli.

14

2. Meningitis

Meningitis dapat terjadi pada bayi. Penyebab terjadinya meningitis

pada bayi biasanya bakteri Escherichia coli dan Streptococcus grup B.

75% bakteri Escherichia coli yang menyebabkan meningitis memiliki

antigen K1 yang dapat bereaksi silang dengan polisakarida kapsular

grup B dari bakteri Neisseria meningitidis.

3. Sepsis

Ketika sistem pertahanan tubuh host melemah, bakteri Escherichia coli

dapat mencapai pembuluh darah dan dapat menyebabkan kondisi yang

dikenal dengan sepsis. Jika diare mengenai bayi baru lahir, maka bayi

ini rentan mengalami sepsis, karena belum memiliki antibodi IgM

yang cukup banyak.

Definisi sepsis pada bayi yang baru lahir ditegakkan bila terdapat

infeksi yang memicu terjadinya systemic inflammatory response

syndrome (SIRS).

Gambar 2.5 Kriteria SIRS18

Sumber: HTA Indonesia, 2010

15

Gambar 2.6 Kriteria Infeksi, Sepsis, Sepsis Berat, dan Syok Septik18

Sumber: HTA Indonesia, 2010

4. Penyakit gastrointestinal (diare)17

Diare merupakan penyakit yang banyak dialami oleh manusia. Diare dapat

didefinisikan sebagai buang air besar berbentuk cair, atau setengah cair, dengan

kandungan feses lebih banyak dari biasanya, lebih dari 200 gram atau 200

ml/24jam. Definisi lain dari diare yakni buang air besar encer dengan frekuensi

lebih dari 3 kali dengan atau tanpa disetai darah. Menurut World

Gastroenterology Organization Global Guidelines,2005, diare disebut akut bila

berlangsung kurang dari 14 hari.17

Diare merupakan gejala yang sering dikeluhkan orang dewasa. Prevalensi

terjadinya diare akut atau gastroenteritis akut pada orang dewasa mencapai

99.000.000 kasus setiap tahunnya. Kematian akibat diare sering dilaporkan terjadi

terutama pada anak dan orang dengan usia lanjut. Hal ini berkaitan dengan daya

tahan tubuh yang lebih rendah sehingga rentan mengalami dehidrasi sedang

sampai berat.

Diare dapat diklasifikasikan berdasarkan17

:

Lama waktu diare: akut atau kronis

Mekanisme patofisiologi: osmotik atau sekretorik

Berat dan ringan diare: kecil atau besar

Penyebab: infektif atau non-infektif, organik atau fungsional

16

Diare akut dapat disebabkan oleh berbagai etiologi, baik infeksi maupun

non infeksi. Penyebab non infeksi diare akut dapat berupa keracunan makanan,

alergi, malabsorpsi, imunodefisiensi, terapi obat seperti antibiotik, antasid dan

kemoterapi, tindakan medis tertentu seperti gastrektomi dan lainnya. Sedangkan

penyebab infeksi dari diare akut dapat berupa infeksi bakteri, virus, dan parasit.

Pada penelitian yang dilakukan di RS Persahabatan dari tanggal 1 November 1993

sampai dengan 30 April 1994 pada 123 pasien oleh Hendarwanto, Septiawan B,

dkk, didapatkan etiologi infeksi seperti berikut:

Tabel 2.2 Etiologi Diare Akut di RS Persahabatan Jakarta17

Etiologi diare akut di RS. Persahabatan Jakarta

Etiologi Frekuensi (%)

E.coli

Vibrio cholera Ogawa

Aeromonas sp

Shigella flexneri

Salmonella sp

Entamoeba histolytica

Ascaris lumbricoides

Rotavirus

Candida sp

Vibrio NAG

Trichuris trichiura

Plesiomonas shigelloides

Ancylostoma duodenalis

Blastocystis hominis

38.29

18.29

14.29

6.29

5.71

5.14

3.43

2.86

1.71

1.14

1.14

0.57

0.57

0.57

Sumber : Aru Sudoyo, 2010

17

Dari tabel diatas dapat terlihat bahwa etiologi diare karena infeksi

terbanyak disebabkan oleh bakteri Escherichia coli. Escherichia coli memang

tergolong bakteri yang normal hidup di usus besar manusia, dan biasanya tidak

membahayakan, tetapi, beberapa strain bakteri ini dapat menyebabkan keracunan

makanan.

Escherichia coli.Escherichia coli penyebab diare diklasifikasikan

berdasarkan karakteristik virulensinya. Setiap kelompok bakteri ini dapat

menyebabkan diare namun dengan mekanisme yang berbeda. Escherichia coli

penyebab diare dapat dibedakan menjadi18

:

Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC)

EPEC merupakan bakteri utama yang menyebabkan diare pada

bayi, terutama di negara berkembang. Ketika berada didalam

usus, bakteri ini akan menempel kuat pada mukosa usus,

kemudian akan terjadi penghancuran mikrovillus sehingga

bakteri ini dapat masuk kedalam sel yang ada di mukosa usus.

Gejala yang ditimbulkan dari infeksi oleh EPEC antara lain

diare yang berair atau encer (watery diarrhea) yang umumnya

dapat sembuh dengan sendirinya namun, pada kondisi tertentu

dapat berkembang menjadi infeksi kronis.

Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC)

Infeksi ETEC lebih dikenal edngan istilah traveler’s diarrhea

yang merupakan penyebab penting terjadinya infeksi pada bayi

di negara berkembang. Faktor kolonisasi yang dimiliki oleh

bakteri ETEC ini bersifat spesifik untuk manusia. Faktor ini

akan mengawali perlekatan bakteri ETEC ke sel epitel usus

halus. Beberapa strain dari ETEC dapat menghasilkan heat-

labile exotoxin. Sub unit B bakteri ini akan melekat ke

gangliosida GM1 pada brush border di epitel usus halus yang

akan menyebabkan masuknya subunit A kedalam sel.

Masuknya sub unit A nantinya akan mengaktifkan adenilat

siklase sehingga cAMP meningkat dan terjadilah hipersekresi

18

dari air dan ion klorida serta terhambatnya rearbsorpsi ion

natrium. Akibatnya, lumen usus akan terisi penuh dengan air

dan terjadilah diare.

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC)

EHEC biasa menyebabkan diare yang dikenal sebagai kolitis

hemoragik. Bakteri ini dapat memproduksi verotoksin. Diare

yang disebabkan oleh bakteri ini merupakan bentuk diare yang

berat terutama jika disertai dengan hemolytic uremic syndrome.

Penyakit ini juga dapat menyebabkan keadaan yang

membahayakan seperti gagal ginjal akut, anemia hemolitik

mikroangiopati dan trombositopenia.

Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC)

Penyakit yang disebabkan oleh bakteri EIEC ini mirip dengan

shigelosis. Penyakit ini sering ditemukan pada anak-anak

terutama di negara berkembang dan pada orang yang

mengunjungi daerah-daerah endemis bakteri ini. Bakteri EIEC

ini merupakan bakteri yang bersifat nonmotil yang tidak dapat

memfermentasi laktosa. Proses EIEC dapat menyebabkan

penyakit adalah dengan menyerang sel epitel pada mukosa

usus.

Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC)

Bakteri EAEC ini dapat menyebabkan diare yang bersifat akut

maupun kronis. Biasanya diare karena bakteri ini terjadi di negara-

negara berkembang dan negara industri. Pada negara industri,

biasanya bakteri ini menyebabkan diare yang berasal dari makanan

(food-bourne disease).

Bakteri Escherichia coli dapat mencemari makanan melalui beberapa cara yaitu6:

Daging atau unggas yang tanpa sengaja berkontak langsung dengan

bakteri yang ada di usus ketika sedang di proses

19

Makanan tidak diletakkan dengan baik ketika dalam pengiriman atau

penyimpanan.

Air yang digunakan yang telah tercemar oleh kotoran hewan

Persiapan makanan di tempat perbelanjaan, restoran, maupun di rumah

yang tidak aman.

Keracunan makanan mungkin terjadi setelah memakan atau meminum:

Makanan yang diolah oleh orang yang tidak mencuci maknannya

Makanan yang diolah dengan peralatan masak yang tidak bersih

Makanan yang telah lama disimpan di dalam lemari pendingin

Makanan beku yang disimpan di suhu yang tidak sesuai atau yang di

hangatkan tidak sempurna

Ikan mentah

Buah dan sayur mentah yang tidak dicuci dengan baik

Makanan yang dimasak kurang matang

20

2.2. Kerangka Teori

Bagan 2.1 kerangka teori

2.3 Kerangka Konsep

Bagan 2.2 krangka konsep

Ekstrak biji

pepaya

karpain terpenoid flavonoid

Mencerna

protein

bakteri

Merusak

porin Merusak

dinding

sel

bakteri

Nutrisi bakteri

menurun

Menurunkan

permeabilitas

dinding sel

bakteri

Diubah

menjadi

pepton

Pertumbuhan

bakteri

Escherichia coli

terganggu

Ekstrak biji pepaya

Biakan bakteri Escherichia

colipada media Mueller

Hinton Agar

Terbentuk zona

hambat

Tidak terbentuk

zona hambat

21

Eksrak biji pepaya telah dieliti memiliki kandungan yang dapat berperan

sebagai antibakeri sehingga pada penelitian ini diharapkan ekstrak biji pepaya

dapat menghambat perumbuhan bakteri Escherichia coli yang ditandai dengan

terbentuknya zona hamba disekitas cakram disk.

2.4 Definisi Operasional

no Variabel Definisi

Operasional

Alat Ukur Hasil Ukur Skala

Ukur

1 Zona hambat

Escherichia coli

Daerah tidak

ditemukannya

pertumbuhan

bakteri

Escherichia

coli pada

sekeliling

cakram uji

Penggaris Diameter

zona

hambat

(mm)

Numerik

2 Konsentrasi

ekstrak biji pepaya

Ekstrak biji

pepaya yang

telah

dilarutkan

dengan etanol

96% dengan

berbagai

konsentrasi

Mikropipet Jumlah

ekstrak

sesuai

dengan

berbagai

konsentrasi

Kategorik

3 Larutan kontrol

negatif

Larutan

etanol 96%

yang

digunakan

sebagai

kontrol

negatif

mikropipet Jumlah

larutan

sebanyak 1

ml

kategorik

4 Kontrol positif Kontrol

positif berupa

cakram yang

berisi

amoxicillin

25ug

Tidak ada Jumlah

cakram 1

Kategorik

22

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Penelitian ini menggunakan desain penelitian eksperimental laboratorik

dengan metode difusi agar untuk melihat efek antibakteri ekstrak biji pepaya

(Carica papayaL) terhadap pertumbuhan Escherichia coli.

3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian

Proses ekstraksi biji pepaya (Carica papaya) dilakukan oleh Balai

Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik (BALITTRO) Bogor menggunakan

pelarut etanol 96%.

Penelitian uji efektivitas ekstrak biji pepaya terhadap pertumbuhan

Escherichia coli ini dilaksanakan di laboratorium mikrobiologi Fakultas

Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitan Islam Negeri Syarif Hidayatullah

pada 23Agustus 2014 sampai 1September 2014.

3.3 Bahan yang Diuji

Bahan yang diuji pada penelitian ini adalah biji pepaya matang yang

berwarna hitam yang dikumpulkan dari pedagang buah yang berada di daerah

Meruya Jakarta Barat yang kemudian dijadikan ekstrak dengan pelarut etanol

96% yang dilakukan oleh Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik

(BALITTRO) Bogor

3.4 Sampel Bakteri

Sampel penelitian yang digunakan adalah bakteri Escherichia coli yang

di kultur pada medium Endo Agar setelah di inkubasi selama 24 jam pada

suhu 37oC

3.5 Identifikasi Variabel

3.5.1 Variabel Bebas

Ekstrak biji papaya dengan konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan75%

23

3.5.2 Variabel Terikat

Pertumbuhan bakteri Escherichia colidi media Mueller Hinton Agar

3.5.3 Variabel Kontrol

Antibiotik amoksisilin 25 ug sebagai kontrol positif dan pelarut etanol

96% sebagai kontrol negatif

3.6 Alat dan Bahan Penelitian

3.6.1 Alat Penelitian

Tabung reaksi

Mikro pipet

Vortex

Bunsen

Alkohol

Ose

Cawan petri

Penggaris

Korek api

Rak tabung

Autoclave

Swab kapas steril

Labu Erlenmeyer

Inkubator

Label

Alat tulis

Laminar air flow

Tisu

Pinset

Kamera

24

3.6.2 Bahan Penelitian

Biji papaya

Pelarut etanol 96%

Etanol

MediaMueller Hinton agar

Larutan pengencer NaCl

Biakan Escherichia coli

Cakram uji kosong

Cakram uji antibiotik Amoxicillin 25 ug

25

3.7 Alur Penelitian

Bagan 3.1 Alur Penelitian

3.8 Cara Kerja Penelitian

3.8.1 Tahap Persiapan

3.8.1.1 Perhitungan Sampel

Jumlah sampel dihitung menggunakan rumus federer

(t-1)(r-1)≥15

Pembuatan stok

bakteri Escherichia

coli pada media Endo

Agar

1 ose bakteri diambil

dan dicampurkan

kedalam pengencer

NaCl 0.9%

Suspensi bakteri

dihomogenkan

menggunakan vortex

Suspensi bakteri

disamakan

kekeruhannya dengan

larutan standar 0.5

McFarlan

Suspensi dioleskan ke

Mueller Hinton Agar

menggunakan kapas

lidi steril

Pembuatan

konsentrasi ekstrak

biji pepaya 5%, 25%,

50% dan 75% pada

cawan petri

Cakram uji kosong

direndam kedalam

konsentrasi ekstrak

selama 15-20 menit

Cakram uji yang telah

direndam dengan ekstrak

diletakkan pada media

Mueller Hinton Agar yang

telah dioleskan bakteri

Escherichia coli

Diinkubasi selama

24 jam pada suhu

37oC

Zona hambat yang

terbentuk diamati dan

diukur diameternya

26

t=jumlah kelompok perlakuan konsentrasi

r=jumlah pengulangan

Dengan t=6 maka:

(t-1)(r-1)≥15

(6-1)(r-1)≥15

5r-5 ≥ 15

5r ≥ 20

r ≥ 4

Berdasarkan perhitungan tersebut, maka dilakukan 4 kali pengulangan.

3.8.1.2 Sterilisasi Alat dan Bahan

Seluruh alat yang akan digunakan sebelumnya dicuci bersih,

dikeringkan dan dibungkus dengan kertas kemudian disterilisasi di dalam

autoclave selama 15 menit sampai menunjukkan tekanan sebesar 15 dyne/cm3

(1 atm) dengan suhu sebesar 121o C.

19

3.8.1.3 Persiapan Sampel

Biji papaya diperoleh dari tukang penjual buah di daerah Meruya

sehingga didapatkan biji pepaya kering sebanyak 1 kg. Biji pepaya

dideterminasi di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bogor untuk

memastikan kebenaran spesies tanaman yang akan digunakan.

3.8.1.4 Pembuatan Ekstrak Biji Pepaya

Pembuatan ekstrak biji pepaya dilakukan di Balai Penelitian Tanaman

Obat dan Aromatik (BALITRO) Bogor menggunakan metode maserasi

dengan pelarut etanol 96%. Dari 1 kg biji pepaya kering diperoleh ekstrak

sebanyak 4,2 gram.

3.8.1.5 Pembuatan KulturBakteriEscherichia coli

Pembuatan stok bakteri ini dilakukan untuk memperbanyak bakteri,

dengan cara menginokulasikan 1 ose biakan murni bakteri Escherichia coli

yang berasal dari laboratorium FKIK UIN Syarif Hidayatullah ke atas

27

permukaan media Mueller Hinton Agar, kemudian diinkubasi selama 24 jam

dengan suhu 37°C di dalam inkubator.15

3.8.1.6 Pembuatan Variabel Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya

Stok ekstrak biji pepaya akan dibuat dalam berbagai konsentrasi yaitu

konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan75% dengan larutan etanol 96% sebagai

pelarut. Etanol 96% digunakan sebagai kontrol negatif dan antibiotik

amoxycillin 25 ug sebagai kontrol positif, sehingga seluruhnya berjumlah 6

variabel. Penelitian ini dikerjakan sebanyak 4 kali pengulangan. Cakram uji

kosong dimasukkan ke dalam masing-masingkonsentrasi larutan ekstrak biji

pepaya selama 15-30 menit. Kemudian masing-masing cakram disk yang telah

direndam dimasukkan ke dalam 4medium Mueller Hinton Agar (1 cawan petri

akan berisi 4 cakram disk kosong, kontrol negatif dan amoxycillin 25 ug

sebagai kontrol positif) yang akan digunakan dalam tahap pengujian

selanjutnya.15

3.8.1.7 Tahap Pengujian Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Escherichia

coli.15

1 ose bakteri Escherichia coli dari medium Endo Agar diambil dan

campurkan kedalam NaCl 0.9% kemudian dihomogenkan menggunakan

vortex. Suspensi bakteri kemudian disamakan kekeruhannya dengan larutan

standar 0.5 Mc Farlan. Suspensi bakteri yang telah disamakan kekeruhannya

tersebut kemudian dioleskan menggunakan kapas lidi steril secara merata di

permukaan media Mueller Hinton Agar. Larutan ekstrak 100% diencerkan

menggunakan pelarut etanol 96% sehingga didapatkan konsentrasi 5%, 25%,

50%, dan 75%. Cakram disk kosong direndam kedalam konsentrasi larutan

ekstrak selama 15-30 menit kemudian diletakkan di atas permukaan medium

agar secara steril didalam laminar air flow. Cawan petri yang telah berisi

bakteri dan cakram kosong yang telah direndam pada larutan ekstrak

kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37oC. Zona terang yang berada

di sekitar cakram menggunakan penggaris.

28

3.9. Pengolahan dan Analisa Data

Pengolahan dan Analisa data dilakukan dengan menggunakan program

SPSS untuk melihat apakah terdapat perbedaan yang bermakna dari masing-

masing cakram uji yang telah berisi ekstrak biji pepaya dengan konsentrasi

5%, 25%, 50%, 75%, kontrol negatif serta kontrol positif dalam menghambat

pertumbuhan bakteri Escherichia coli.

Penelitian ini menggunakan analisis data berupa uji hipotesis komparatif

variabel numerik berdistribusi normal lebih dari dua kelompok tidak

berpasangan sehingga digunakan metode One Way ANOVA. Jika distribusi

data yang didapatkan tidak normal maka uji One Way ANOVA tidak dapat

dilakukan, maka yang dilakukan adalah uji nonparametrik berupa uji Kruskall-

Wallis.15 22

Analisis Post Hoc menggunakan uji Mann-Whitney dilakukan

untuk menentukan konsentrasi mana yang memiliki kebermaknaan.15 22

29

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

4.1.1 Pembuatan Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L)

Biji pepaya yang merupakan bahan dasar untuk pembuatan ekstrak diperoleh

dari penjual buah keliling di Meruya Jakarta Barat. Biji pepaya tersebut

dideterminasi di Pusat Penelitian Biologi Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia (LIPI) Bogor. Hasil uji determinasi tersebut menunjukkan tanaman

tersebut merupakan spesies Carica papaya L (Lampiran 1)

Gambar 4.1 Ekstrak Biji Pepaya

Proses ekstraksi biji pepaya dilakukan di Balai Penelitian Tanaman Rempah

dan Obat (BALITRO) Bogor dengan sertifikasi yang dikeluarkan oleh institusi

tersebut (Lampiran 2). Secara rinci tahapan ekstraksi dimulai dengan

pencucian biji pepaya segar kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari.

Biji pepaya yang telah kering kemudian diekstrak melalui proses maserasi

dengan pelarut etanol 96%.21

Maserasi adalah proses ekstraksi yang dilakukan

dengan cara merendam serbuk kering bahan yang akan diekstrak dengan

pelarut yang akan digunakan dengan beberapa kali pengadukan pada

temperatur kamar dan terlindung dari cahaya.21

Dari 1 kg biji pepaya kering

30

yang digunakan pada penelitian ini didapatkan ekstrak kental sebanyak 4.2

gram. Ekstrak disimpan di lemari es laboratorium mikrobiologi FKIK UIN

pada suhu 4oC. Ekstrak kental kemudian dibuat menjadi berbagai konsentrasi

75%. 50%, 25%, dan 5% dengan menambahkan pelarut etanol 96%

Penentuan konsentrasi dilakukan berdasarkan penelitian sebelumnya yang

dilakukan oleh Maria Martiasih (2012) yang melakukan uji kadar hambat

minimum dari bakteri Escherichia coli dan Streptococcus pyogens

menggunakan metode sumuran dengan menggunakan konsentrasi 1%, 5%,

25%, 50%, 75%, dan 100% dengan menggunakan pelarut etanol 70%. Karena

pada penelitian ini menggunakan pelarut yang sama namun dengan

konsentrasi yang berbeda, dan sebelumnya belum ada penelitian yang sama

menggunakan pelarut etanol 96%, maka pada penelitian ini peneliti ingin

membandingkan besar zona hambat yang dihasilkan antara kedua konsentrasi

pelarut sehingga dipilihlah konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan 75%.

4.1.2 Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L.) terhadap

Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli

Pada penelitian ini terbukti bahwa ekstrak biji pepaya dapat

menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli pada semua konsentrasi

yang di uji (75%, 50%, 25%, dan 5%) (Gambar 4.12). Dari penelitian ini

didapatkan hasil bahwa semakin besar konsentrasi ekstrak biji pepaya maka

daya hambat terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli semakin besar.

Zona yang dihasilkan dari ekstrak biji pepaya dengan konsentrasi 75% paling

besar dari konsentrasi lainnya (tabel 4.2).

31

Cawan 1

Cawan 2

Cawan 3

Cawan 4

Gambar 4.2.Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Pertumbuhan Bakteri

Escherichia coli pada media Mueller Hinton Agar

25% 50%

75% 5%

(-) (+)

25% 25%

25%

50%

50%

50% 5%

5%

5%

(+)

(+)

(+)

(-)

(-)

(-)

75%

75%

75%

5%

32

Tabel 4.1. Hasil Hambatan Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli

Perlakuan Rata-rata zona hambat Standar Deviasi

Ekstrak biji pepaya

75%

14.75 0.96

Ekstrak biji pepaya

50%

11 0.82

Ekstrak biji pepaya

25%

9.5 0.58

Ekstrak biji pepaya 5% 8.25 0.50

Kontrol positif

amoxicillin 25 ug

27 0.82

Kontrol negatif etanol

96%

0 0

4.1.3 Uji Kebermaknaan Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L)

Uji statistik efektivitas ekstrak biji pepaya (Carica papaya L.) terhadap

pertumbuhan bakteri Escherichia coli dilakukan menggunakan aplikasi SPSS

16.0. Karena data penelitian diatas lebih dari 2 kelompok dan berpasangan

maka akan dilakukan uji kebermaknaan dengan mengunakan One way

ANOVA. Sebelum melakukan uji kebermaknaan tersebut ada 2 syarat yang

harus dipenuhi yaitu, distribusi data normal dengan nilai p>0.05 dan variansi

data normal dengan p>0.05.22

Berdasarkan uji statistik Saphiro Wilk untuk uji

normalitas distribusi data, didapatkan hasil distribusi data yang tidak normal

dengan nilai signifikansi p<0.05. Karena syarat untuk melakukan uji One way

ANOVA tidak terpenuhi maka dilakukan uji dengan Kruskal-wallis.22

Pada uji

Kruskal-Wallis nilai signifikansi dikatakan bermakna jika p<0.0522

dan pada

penelitian ini didapatkan hasil signifikansi sebesar 0.001 yang berarti hasil

penelitian ini bermakna sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh

ekstrak biji pepaya pada berbagai konsentrasi dalam menghambat

pertumbuhan Escherichia coli.

Untuk mengetahui perbedaan antara kelompok variabel maka dilakukan

analisis Post Hoc dengan menggunakan uji Mann-Whitney15 21

dan hasilnya

dapat dilihat pada tabel 4.2

33

Tabel 4.2. Hasil Analisis Multikomparasi Mengunakan Uji Mann-Whitney

Perlakuan Konsentrasi

75%

Konsentrasi

50%

Konsentrasi

25%

Konsentrasi

5%

Kontrol

(+)

amoxic

illin

Konsentrasi

75%

0.019* 0.019* 0.017* 0.019*

Konsentrasi

50%

0.036* 0.017* 0.019*

Konsentrasi

25%

0.032* 0.019*

Konsentrasi

5%

0.017*

Kontrol (+)

amoxicil

lin

Keterangan : *p<0.05

Berdasarkan hasil analisis Post Hoc menggunakan uji Mann-Whitney dapat

diketahui bahwa ada perbedaan yang bermakna antar setiap konsentrasi

ekstrak biji pepaya (Carica papaya L) dalam menghambat pertumbuhan

Escherichia coli dengan nilai signifikansi p<0.05.

4.2 Pembahasan Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap

Pertumbuhan Escherichia coli

Pada penelitian ini didapatkan hasil bahwa ekstrak biji pepaya dengan

konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan 75% memiliki daya hambat terhadap

pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Daya hambat yang dimiliki ekstrak biji

pepaya pada konsentrasi 75% dan 50% tergolong dalam kategori lemah

sedangkan pada konsentrasi 25% dan 5% tidak dapat menghambat

pertumbuhan bakteri berdasarkan klasifikasi respon hambatan Greenwood

(1995).15

Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang

dilakukan oleh Maria Martiasih et.al (2012) yang menunjukkan bahwa

perubahan konsentrasi ekstrak biji pepaya memiliki efek yang signifikan

terhadap zona hambat Escherichia coli.3 Penelitian lain yang serupa juga

dilakukan oleh Lienny (2013) yang membuktikan bahwa semakin tinggi

konsentrasi ekstrak maka akan dihasilkan zona hambat yang semakin besar.

Hal tersebut menunjukkan bahwa ekstrak biji pepaya memiliki senyawa aktif

yang berperan dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli.4

34

Pada penelitian yang dilakukan oleh Maria Martiasih, et.al (2012), dilakukan

uji menggunakan biji pepaya berusia 2,3, dan 5 bulan pada bakteri

Escherichia coli dan Streptococcus pyogens.3 Pengujian dilakukan dengan

menggunakan metode sumuran. Ekstrak biji pepaya dilarutkan menggunakan

pelarut etanol 70% dengan metode maserasi. Media yang digunakan untuk

pertumbuhan bakteri pada penelitian tersebut adalah Nutrient agar. Hasil yang

didapatkan adalah bahwa biji pepaya dapat menghambat Escherichia coli dan

Streptococcus pyogens dengan kemampuan menghambat paling besar pada

Escherichia coli dengan ekstrak biji pepaya berusia 5 bulan dengan zona

hambat yang diperoleh sebesar 117,5145 mm2, sedangkan untuk

Streptococcus pyogens diperoleh pada usia biji pepaya 3 bulan dengan zona

hambat sebesar 49,5335 mm2. Pada penelitian ini juga dilakukan penentuah

kadar hambat minimum dengan menggunakan konsentrasi 1%, 5%, 25%,

50%, 75%, dan 100% yang menunjukkan hasil bahwa ekstrak biji pepaya

telah dapat menghambat pertumbuhan bakteri pada konsentrasi 1% dengan

zona hambat sebesar 9mm untuk bakteri Escherichia coli dan 8,5mm untuk

bakteri Streptococcus pyogens.3

Penelitian lain dilakukan oleh Lienny (2013)4. Pada penelitian ini dilakukan

uji menggunakan biji pepaya tua dan muda terhadap bakteri Escherichia coli

dan Staphylococcus aureus pada medium Nutrient agar dengan metode difusi

agar menggunakan cylinder cup. Ekstrak biji pepaya dilarutkan menggunakan

etanol 80% dengan metode maserasi. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini

dapat dilihat pada tabel berikut[14] :

35

Tabel 4.3 Zona Hambat Ekstrak Biji Pepaya Muda dan Tua Pada Escherichia coli

dan Staphylococcus aureus

Konsentrasi (ppm)

zona hambat (mm)

biji pepaya muda biji pepaya tua

E.coli S. aureus E.coli S.aureus

480.000 9,53 13,49 8,2 9,41

560.000 10,35 14,76 8,57 10,88

640.000 11,46 15,89 8,88 11,07

720.000 11,88 17,13 9,68 12,52

800.000 12,29 18,08 10,44 13,99

Perbedaan penelitian sebelumnya dengan penelitian ini adalah pemilihan

konsentrasi pelarut. Penelitian sebelumnya menggunakan pelarut etanol

dengan konsentrasi 70% dan 80% sedangkan pada penelitian ini digunakan

etanol dengan konsentrasi 96%. Perbedaan lainnya adalah penggunaan media

pertumbuhan. Kedua penelitian sebelumnya menggunakan media Nutrient

Agar sedangkan pada penelitian ini digunakan media Mueller Hinton Agar.

Perbedaan selanjutnya yang mungkin adalah pemillihan jenis tanaman pepaya

yang digunakan dan usia tanaman pepaya ketika dilakukan penelitian ini.

Perbedaan-perbedaan tersebut dapat menjadi kemungkinan penyebab

terjadinya perbedaan hasil dari penelitian ini dengan penelitian sebelumnya.

Menurut Erindyah dan Maryati (2002), senyawa didalam minyak atsiri biji

pepaya yang memiliki efek antibakteri adalah senyawa terpenoid. 3Menurut

Cowan (1999) senyawa terpenoid dapat bereaksi dengan porin yang

merupakan protein transmembran pada membran luar dinding sel bakteri

membuat ikatan polimer kuat sehingga porin akan mengalami kerusakan.3

Kerusakan porin yang terjadi akan mengganggu proses keluar masuknya

substansi sehingga permeabilitas dinding sel bakteri akan menurun.

Menurunnya permeabilitas dinding sel bakteri akan menyebabkan sel bakteri

kekurangan nutrisi sehingga pertumbuhan bakteri terhambat atau mati.3

Senyawa lain yang memiliki aktivitas antibakteri pada ekstrak biji pepaya

adalah alkaloid karpain. Karpain merupakan alkaloid yang memiliki cincin

laktonat dengan 7 kelompok rantai metilen yang ampuh untuk menghambat

kinerja beberapa mikroorganisme. Karpain dapat mencerna protein dari

mikroorganisme dan mengubahnya menjadi pepton. Pepaya juga mengandung

36

flavonoid. Senyawa ini juga dilaporkan memiliki daya antibakteri dengan

mendenaturasi protein sel bakteri dan merusak membran selnya.4

4.3 Keterbatasan Penelitian

Pada penelitian ini, terdapat beberapa keterbatasan selama proses penelitian,

yaitu:

1. Pada penelitian ini tidak diukur jumlah kadar zat aktif pada ekstrak biji

pepaya yang digunakan.

2. Bakteri yang digunakan dalam penelitian ini tidak diketahui jenis strainnya

secara spesifik.

3. Pada penelitian ini tidak dibandingkan perbedaan usia biji pepaya yang

digunakan dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli.

37

BAB 5

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Pada penelitian ini, berdasarkan hasil penelitian dan uji statistik dapat

diambil beberapa kesimpulan berupa:

1. Ekstrak biji pepaya (Carica papaya L.) dengan metode difusi agar dapat

menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dengan zona hambat

pada rata-rata konsentrasi 5% sebesar 8.25 mm dan pada konsentrasi 75%

sebesar 14.75 mm.

2. Pada penelitian ini, ekstrak biji pepaya coli pada konsentrasi 75%, dan

50%, mampu menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia sedangkan

pada konsentrasi 25% dan 5% tidak terdapat hambatan pertumbuhan

Escherichia coli berdasarkan klasifikasi efek hambatan Greenwood (1995)

3. Hasil uji kebermaknaan dengan uji Kruskall-Wallis dan Mann-Whitney

menunjukkan bahwa ekstrak biji pepaya pada berbagai konsentrasi secara

bermakna dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli.

Terdapat perbedaan yang bermakna pada setiap konsentrasi dalam

menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli.

5.2. Saran

Setelah dilakukannya penelitian ini, maka disarankan untuk penelitian

selanjutnya:

1. Dapat melakukan penelitian lebih lanjut mengenai aktivitas antibakteri biji

pepaya terhadap bakteri lainnya.

2. Dapat melakukan penelitian lebih lanjut tentang zat aktif pada biji pepaya

yang spesifik sebagai antibakteri.

3. Dapat melakukan penelitian lebih lanjut mengenai efektivitas ekstrak biji

pepaya terhadap pertumbuhan Escherichia coli secara in vivo.

38

4. Dapat melakukan penelitian lebih lanjut mengenai efektivitas biji pepaya

terhadap pertumbuhan Escherichia coli dengan menggunakan metode

pengujian lainnya.

39

DAFTAR PUSTAKA

1. Zona Sehat. 2007. Khasiatbiji papaya untuk kesehatan.

http://zonasehat.blogdetik.com/2012/06/17/khasiat-biji-pepaya-untuk-

kesehatan/. Diaksespada 19 januari 2014

2. Peter,Jyotsna Kiran, et.al.2014.Antibacterial Activity of Seed and Leaf

Extract of Carica papayavar. Pusa dwarf Linn.Journal of Pharmacy

and Biological Science vol.9; 29-37

3. Martiasih,Maria, et.al.2012.Aktivitas Antibakteri Ekstrak Biji Pepaya

terhadap Escherichia coli dan Streptococcus pyogenes.Fakultas

Teknobiologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta

4. Mulyono, Lienny Meriyuki.2013.Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol

Biji Buah Pepaya (Carica papaya L) terhadap Escherichia coli dan

Staphylococcus aureus. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Universitas Surabaya

vol.2 no.2

5. Jawetz, Melnick, et.al. 2007. Medical Microbiology 24th

edition. USA:

Mc-Graw Hill companies

6. Levy, Daniel.2014. E.coli enteritis.

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/000296.htm. Diakses

pada 29/08/2014

7. Dedimisbahatori.2013.Pepaya.http://klinikpengobatanalami.wordpress.

com/2013/05/18/pepaya/. Diakses pada 25/8/2014

8. United States Department of Agriculture. 2014. Carica papayaL.

http://plants.usda.gov/core/profile?symbol=capa23. diaksespada

14September 2014

9. Rachman, Iman Syaiful.2011.

UjiAktivitasEktrakBijiPepayaTerhadapBakteriStaphylococcusaureus.

Akademifarmasiputra Indonesia malang

10. Lullman, Heinz, et.al. 2000.Color Atlas of Pharmacology 2nd

edition.

USA: Thieme

11. Mahsunah. 2011.Antibiotik. Universitas Negeri Surabaya jurusan

Biologi

http://zonasehat.blogdetik.com/2012/06/17/khasiat-biji-pepaya-untuk-kesehatan/

http://zonasehat.blogdetik.com/2012/06/17/khasiat-biji-pepaya-untuk-kesehatan/

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/000296.htm

http://klinikpengobatanalami.wordpress.com/2013/05/18/pepaya/

http://klinikpengobatanalami.wordpress.com/2013/05/18/pepaya/

40

12. Paustian, Timothy. 2002. The Cell

Wall.http://lecturer.ukdw.ac.id/dhira/BacterialStructure/CellWall.html.

Diakses pada 29/08/2014

13. Brain,Marshall.2001. How Evolution Works.

http://science.howstuffworks.com/life/evolution/evolution4.htm.

Diakses pada 29/08/2014

14. Pratiwi, Sylvia T. 2008. MikrobiologiFarmasi. Jakarta: Erlangga

Medical Series

15. Karina, Rina.2013. Pengaruh Ekstrak Bawang Putih (Allium sativum)

terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans secara in

vitro.FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

16. Widyana, Wiwid, et.al.2014. Aktivitas Antibakteri Ekstrak Lumut

Octoblepharum albidium Hewd terhadap Pertumbuhan Staphylococcus

epidermidis dan Pseudomonas aeruginosa.Jurnal Protobiont Pontianak

vol 3(2):166-170

17. Sudoyo, Aru W, et.al.2010. BukuAjarIlmuPenyakitDalam. Jakarta:

Internal Publishing

18. HTA.2010. Buku Panduan Tatalaksana Bayi Baru Lahir di Rumah

Sakit.HTA Indonesia Bab IV;72-74

19. Dahlan, M Sopiyudin. 2009. Statistik untuk Kedokteran dan

Kesehatan. Edisi 3. Jakarta : Salemba Medika

20. Umri, Rachmawati Nurul.2010.

PerbandinganPotensiDayaHambatEkstrakEtanoldariBijiPepaya yang

DikeringkandenganMatahariLangsungdanDiangin-

anginkanTerhadapEscherichiacoli. Farmasipolitekkesdepkes Jakarta

21. Sujana, Karlina sari.2013. Efektivitas Ekstrak Jahe (Zingiber officinale

Roscoe) terhadap Pertumbuhan Bakteri Staphylococcus aureus. FKIK

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

22. Yulitha, Tryas. 2010.

EfektvitasDaunPepayasebagaiAntibakteriTerhadapBakteriPatogenEsch

erichiacolisecarainvitro. FakultasKedokteranUniversitasBrawijaya

Malang

http://lecturer.ukdw.ac.id/dhira/BacterialStructure/CellWall.html

http://science.howstuffworks.com/life/evolution/evolution4.htm

41

LAMPIRAN 1

(Surat Hasil Determinasi Tanaman)

42

Lampiran 2

Surat Pengujian Ekstraksi Bahan

43

Lampiran 3

Data Hasil Uji Statistik

1. Normalitas Data Seluruh Cakram Uji

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

zonahambat .161 24 .110 .882 24 .009

a. Lilliefors Significance Correction

2. Normalitas data setelah transformasi data

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

zona_hambat3 .185 20 .071 .851 20 .006

a. Lilliefors Significance Correction

3. Uji Kruskal Wallis

Test Statisticsa,b

zonahambat

Chi-Square 22.333

df 5

Asymp. Sig. .000

a. Kruskal Wallis Test

b. Grouping Variable:

ujikonsentrasi

4. Uji Mann-Whitney

Ranks

Ujikonsentrasi N Mean Rank Sum of Ranks

zonahambat ekstrakbijipepaya75% 4 6.50 26.00

ekstrakbijipepaya50% 4 2.50 10.00

Total 8

44

zonahambat

Mann-Whitney U .000

Wilcoxon W 10.000

Z -2.337

Asymp. Sig. (2-tailed) .019

Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] .029a

a. Not corrected for ties.

b. Grouping Variable: ujikonsentrasi

Ranks

ujikonsentrasi N Mean Rank Sum of Ranks



Total 8

Test Statisticsb

Zonahambat

Mann-Whitney U .000

Wilcoxon W 10.000

Z -2.352





45

Ranks




Total 8

Test Statisticsb

zonahambat

Mann-Whitney U .000

Wilcoxon W 10.000

Z -2.381





Ranks



amoxicillin25ug 4 6.50 26.00

Total 8

Test Statisticsb

zonahambat

Mann-Whitney U .000

Wilcoxon W 10.000

Z -2.337




46

Ranks




Total 8

Test Statisticsb

zonahambat

Mann-Whitney U .000

Wilcoxon W 10.000

Z -2.381






Ranks




Total 8

Test Statisticsb

zonahambat

Mann-Whitney U 1.000

Wilcoxon W 11.000

Z -2.097





47

Ranks




Total 8

Test Statisticsb

zonahambat

Mann-Whitney U .000

Wilcoxon W 10.000

Z -2.337





Ranks




Total 8

Test Statisticsb

zonahambat

Mann-Whitney U 1.000

Wilcoxon W 11.000

Z -2.139





48

Ranks




Total 8

Test Statisticsb

zonahambat

Mann-Whitney U .000

Wilcoxon W 10.000

Z -2.352





Ranks




Total 8

Test Statisticsb

zonahambat

Mann-Whitney U .000

Wilcoxon W 10.000

Z -2.381





49

Lampiran 4

Alat dan Bahan Penelitian

autoclave

inkubator

Laminar air flow vortex

50

Lampiran 5

Tabel pengukuran zona hambat berbagai konsentrasi ekstrak biji pepaya

0

5

10

15

20

25

30

35zo

na

ham

bat

uji konsentrasi

51

Lampiran 6

Daftar Riwayat Hidup

Nama :Niken Nurul Paramesti

Tempat, Tanggal Lahir :Jakarta, 15 Maret 1993

Alamat :Jl. Kano Raya No.43 RT/RW 001/009 Kelapa Dua

Email :[email protected]

No. Telepon :085692822493

Riwayat Pendidikan :

1996-1999: TK Yayasan Perguruan “CIKINI”

1999-2005: SD Yayasan Perguruan “CIKINI”

2005-2008: SMP Yayasan Perguruan “CIKINI”

2008-2011: SMAN 78 Jakarta Barat

2011- sekarang: PSPD UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

EFEKTIVITAS EKSTRAK BIJI PEPAYA Carica papayaL) …

Documents

Transcript of EFEKTIVITAS EKSTRAK BIJI PEPAYA Carica papayaL) …