i

PENGARUH PENAMBAHAN BERBAGAI KONSENTRASI EKSTRAK

KULIT BUAH NAGA MERAH (Hylocereus lemairei (Hook.) Britton

& Rose) PADA ANTIBIOTIK TERHADAP PENINGKATAN

HAMBATAN PERTUMBUHAN BAKTERI

Fusobacterium nucleatum DOMINAN

PERIODONTITIS in vitro

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

PUBLIKASI ILMIAH

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Progam Studi Strata I pada Jurusan

Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Gigi

Oleh:

NAHDIA KHARINA HASTI MUJIATMAJA

J520120016

PROGAM STUDI KEDOKTERAN GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

ii

iii

iv

v

PENGARUH PENAMBAHAN BERBAGAI KONSENTRASI EKSTRAK KULIT BUAH NAGA

MERAH (Hylocereus lemairei (Hook.) Britton & Rose) PADA ANTIBIOTIK TERHADAP

PENINGKATAN HAMBATANPERTUMBUHAN BAKTERI Fusobacterium

nucleatumDOMINAN PERIODONTITIS in vitro

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

Abstrak

Periodontitis merupakan penyakit yang disebabkan oleh bakteri, penyakit ini menyerang pada

jaringan periodontal dan biasanya diobati dengan mengkonsumsi obat antibiotik. Pada penggunaan

antibiotik masih terdapat bakteri yang bertahan hidupsehingga perlu meningkatkan kemampuan daya

hambat antibiotik terhadap bakteri dengan penambahan bahan herbal, alami,murah dan tanpa efek

samping yang berasal dari tumbuhan.Salah satu bahan herbal yang dapat digunakan yaitukulit buah

naga merah yang memiliki berbagai kandungan seperti flavonoid, terpenoid, fenolik dan alkaloid yang

bermanfaat sebagai antibakteri.

Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kemampuan antibiotik dalam menghambat

pertumbuhan bakteri Fusobacterium nucleatum.

Metode yang digunakan dengan cara mengukur diameter zona bening pada cawan petri setelah

perlakuan antibiotik tanpa penambahan ekstrak kulit buah naga merah dan penambahan esktrak kulit

buah naga merah konsentrasi 3%, 5% dan 9% pada antbiotik.

Hasil penelitian menunjukkan rata-rata diameter zona hambat antibiotik tanpa penambahan esktrak

kulit buah naga merah sebesar 9,588 mm, rata-rata diameter zona hambat antibiotik dengan

penambahan ekstrak kulit buah naga merah konsentrasi 3% sebesar 10,270 mm, rata-rata diameter

zona hambat antibiotik dengan penambahan ekstrak kulit buah naga konsentrasi 5% sebesar 11,208

mm dan rata-rata diameter zona hambat antibiotik dengan penambahan ekstrak kulit buah naga

konsentrasi 9% sebesar 12,583 mm. Berdasarkan data tersebut setelah diujikan anova dihasikan

P=0,00 (P<0,05) sehingga penambahan berbagai konsentrasi kulit buah naga merah memiliki pengaruh

yang signifikan terhadap pertumbuhan bakteri Fusobacterium nucleatum.Uji Pos Hoc LSD

menunjukkan nilai (P<0,05) sehingga dapat disimpulkan terdapat perbedaan yang bermakna pada tiap

peningkatan penambahan konsentrasi ekstrak kulit buah naga merah yang berbeda.

Kata Kunci : Ekstrak kulit buah naga merah, bakteri Fusobacterium nucleatum, antibiotik, hambatan

pertumbuhan.

Abstracts

Periodontitis is disease that caused by bacteria, this disease attacted periodontal tissue and usually

treated by consumed antibiotic drug. Since the using of antibiotic still found bacteria that survive so

needed to increase the ability of antibiotic inhibition to bacteria with adding herbs ingredients, natural,

cheap and without side effect that caused by plant. One of the herbs ingredients that can be used was

red dragon fruit peel’s that has various composition like flavonoid, terpenoid, fenolic and alkaloid that

useful as antibacterial.

This study was aimed to increase the ability of antibiotic in Fusobacterium nucleatum growth

inhibition.

The method that used by measuring the diameter of transparent zone in petri dish after antibiotic

treatment without adding red dragon fruit peel’s extract concentration 3%, 5% and 9% on antibiotics.

The result showed average of antibiotic diameter inhibition zone without adding red dragon fruit

peel’s extract was about 9,588 mm, average of antibiotic diameter inhibition zone with adding red

dragon fruit peel’s extract concentration 3% was about 10,270 mm, average of antibiotic diameter

inhibition zone with adding red dragon fruit peel’s extract concentration 5% was about 11,208 mm and

1

vi

average of antibiotic diameter inhibition zone with adding red dragon fruit peel’s extract concentration

9% was about 12,583 mm. Based on the data after tested by anova the result was P=0,00 (P<0,05) so

adding various concentration of red dragon fruit peel’s had significant influence against

Fusobacterium nucleatum growth. Pos Hoc LSD test showed value (P<0,05) so the conclusion there

was a significant difference every increasing by adding red dragon fruit peel’s extract concentration.

Keywords : Red dragon peel’s extract, Fusobacterium nucleatum, antibiotic, growth inhibition.

1. PENDAHULUAN

Kesehatan gigi dan mulut adalah hal penting untuk dijaga karena mulut

merupakan salah satu organ bagi tempat masuknya makanan yang menjadi sumber

nutrisi dan energi bagi tubuh.1 Kebersihaan rongga mulut yang buruk sering

mengakibatkan akumulasi plak sehingga mengakibatkan berbagai macam

penyakit. Salah satu penyakit yang disebabkan oleh kebersihan rongga mulut yang

buruk adalah penyakit periodontal.2 Tahap awal dari penyakit periodontal disebut

gingivitis yang memiliki tanda klinis berupa adanya peradangan pada gingiva,

perubahan warna pada gingiva dan terjadi perdarahan pada gingival. Gingivitis

dipicu oleh pembentukan plak pada gigi dan pada umumnya terjadi pada daerah

yang sulit dibersihkan seperti pada permukaan linguoproksimal gigi posterior

rahang bawah. Gingivitis yang tidak diobati dapat berkembang menjadi

periodontitis dan menyebabkan resorbsi tulang.3

Penyakit periodontitis dapat disebabkan oleh adanya akumulasi bakteri.

Beberapa bakteri yang dominan dalam menyebabkan penyakit periodontitis yaitu

Actinobacillus actinomycetemcomitans 42,2%, Fusobacterium nucleatum 55%,

Peptostreptococcus micros 3% dan Tannerella forsythia 4%.4

Fusobacterium

nucleatum merupakan bakteri yang paling dominan di antara bakteri yang lain dan

berperan penting dalam proses terjadinya penyakit periodonitis. Bakteri

Fusobacterium nucleatum merupakan bakteri anaerobik gram negatif, berbentuk

batang dan pada umumnya ditemukan pada plak gigi. Bakteri ini merupakan

spesies gram negatif yang pertama membentuk biofilm pada plak gigi dan

menyebabkan peradangan pada jaringan periodontal.5

2

vii

Periodontitis biasanya diobati dengan menggunakan antibiotik, beberapa jenis

antibiotik yang digunakan dalam mengobati periodontitis adalah ciprofloxacin,

metronidazole, tetrasiklin, penisilin dan clindamycin.6 Jenis antibiotik yang paling

sering digunakan untuk mengobati periodontitis adalah jenis ciprofloxacin karena

memiliki daya hambat yang paling tinggi terhadap bakteri.6 Pada penggunaan

antibiotik masih terdapat bakteri yang bertahan hidup karena adanya beberapa

faktor diantaranya penggunaan dosis yang kurang tepat disebabkan antibiotik

dapat dengan mudah didapatkan tanpa resep, konsumsi antibiotik yang tidak

teratur contohnya antibiotik yang seharusnya dikonsumsi selama 5-7 hari hanya

dikonsumsi selama 3 hari, konsumsi antibiotik lebih dari satu jenis dalam waktu

bersamaan, telah tersebarnya galur bakteri yang resisten di kawasan rumah sakit,

puskesmas atau pusat kesehatan dan lingkungan masyarakat, sehingga perlu

meningkatkan kemampuan daya hambat antibiotik terhadap bakteri.7 Peningkatan

dosis pada antibiotik dalam meningkatkan daya hambat bakteri dikhawatirkan

akan menyebabkan toksisitas, sehingga diperlukan peningkatan kemampuan daya

hambat bakteri dengan penambahan bahan herbal, alami dan tanpa efek samping

yang berasal dari tumbuhan.8

Beberapa tanaman yang telah digunakan dan berkhasiat sebagai antibakteri

tanaman buah manggis, buah naga, buah cacao serta lidah buaya.9 Penelitian

sebelumnya telah membuktikan bahwa kulit buah manggis memiliki zona hambat

terhadap bakteri gram positif sebesar 11,00 mm. Kulit buah naga merah memiliki

zona hambat terhadap bakteri gram positif sebesar 12,80. mm. Kulit buah cacao

memiliki zona hambat terhadap bakteri gram positif sebesar 10,00 mm dan kulit

daun lidah buaya memiliki zona hambat terhadap bakteri gram positif sebesar

11,58 mm.10

Hal ini menunjukkan bahwa kulit buah naga memiliki zona hambat

lebih besar dibandingkan dengan bahan herbal yang lain. 11

Buah naga terdiri atas beberapa jenis yaitu buah naga putih yang memiliki

daging buah berwarna putih, buah naga merah yang memiliki daging berwarna

merah keungunan, buah naga super merah yang memiliki warna daging sangat

3

viii

merah dan buah naga kuning yang memiliki kulit buah berwarna kuning.12

Menurut penelitian sebelumnya, diketahui bahwa buah naga daging merah

memiliki kandungan antibakteri yang lebih besar dibandingkan jenis buah naga

lainnya, selain itu, buah naga merah ini mudah didapat, aman dikonsumsi dan

memiliki rasa yang enak. 13

Kulit buah naga merah memiliki banyak manfaat

diantaranya untuk mencegah kanker usus, kencing manis dan bersifat antioksidan

serta penetral radikal bebas. 14

Kandungan yang terdapat pada kulit buah naga merah diantaranya flavonoid,

alkaloid, terpenoid, thiamin, niacin, pyridoxine, kobalamin, fenolik, polifenol,

karoten betalain. 15

Senyawa flavonoid memiliki berbagai efek yaitu sebagai

antiHIV, antioksidan, antiinflamasi, antivirus, antibakteri, antitumor,

antihepatotoksik dan sebagai antihiperglikemik.16

Flavonoid bekerja sebagai

disinfektan dan antiseptik dengan cara denaturasi protein sel bakteri, sedangkan

terpenoid yang terkandung dalam kulit buah naga bersifat antibakteri untuk

mematikan mikroorganisme.11

Hasil penelitian sebelumnya telah membuktikan aktivitas antibakteri fraksi n-

heksana kulit buah naga merah konsentrasi 20 mg/ml dan 40 mg/ml terhadap

bakteri Staphylococcus aureus ATCC 25923.11

Berdasarkan penjelasan di atas

diharapkan penambahan berbagai konsentrasi ekstrak kulit buah naga merah

(Hylocereus lemairei (Hook.) Britton & Rose) pada antibiotik dapat meningkatkan

hambatan pertumbuhan bakteri Fusobacterium nucleatum dominan periodontitis in

vitro.

2. METODE

Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu pre and post test only group

design. Subjek dalam penelitian ini menggunakan antibiotik ciprofloxacin dan

antibiotik ciprofloxacin yang telah ditambah dengan ekstrak kulit buah naga merah

konsentrasi 3%, 5% dan 9% dan objek dalam penelitian ini menggunakan bakteri

Fusobacterium nucleatum.

4

ix

Penelitian ini menggunakan bahan kulit buah naga merah (Hylocereus lemairei

(Hook.) Britton & Rose), akuades, etanol 70%, Mueller Hinton Agar (MHA), Mc

Farland 0,5 dan Media cair Brain Heart Infusion (BHI). Prosedur penelitian yang

pertama dilakukan yaitu determinasi tanaman yang berfungsi untuk menentukan

jenis tanaman secara spesifik dan mengidentifikasi bagian-bagian dari tumbuhan

meliputi batang, daun, akar, buah, bunga dan biji. Langkah selanjutnya kulit buah

naga merah diekstrak dengan metoden maserasi menggunakan pelarut etanol 70%.

Hasil dari ekstrak kental kemudian diencerkan dan dibuat konsentrasi 3%, 5% dan

9%. Langkah selanjutnya antibiotik ciprofloxacin dalam bentuk tablet digerus

sebanyak 2 mg ditempatkan pada effendorf dan dilarutkan dalam akuades 1 ml

yang sehingga dihasilkan konsentrasi hambat minimum 2 mg/ml.

Bakteri Fusobacterium nucleatum yang digunakan dalam penelitian ini

diperoleh dari biakan murni Fakultas Kedokteran Hewan UGM. Bakteri

diinokulasi menggunakan cara swab dicelupkan dalam suspensi bakteri yang

sesuai standar Brown III, CFU/ml. Suspensi bakteri dioles dengan kapas lidi

steril pada media Muller Hinton Agar (MHA) secara merata pada 24 cawan petri.

Agar dibuat lubang sumuran menggunakan perforator dengan diameter 6 mm dan

kedalaman 4 mm sebanyak 2 sumuran. Setiap cawan petri berisi 1 lubang sumuran

dan setiap lubang sumuran diisi dengan larutan ciprofloxacin dengan konsentrasi

hambat minimum 2 mg/ml dengan menggunakan mikropipet ukuran 25 µl. Cawan

petri yang telah diisi dengan larutan ciprofloxacin kemudian ditambahkan ekstrak

kulit buah naga merah konsentrasi 3%, 5%, dan 9% dengan menggunakan

mikropipet ukuran 25 µl. Media yang ditetesi larutan uji selanjutnya diinkubasi

dalam inkubator selama 24 jam pada suhu 37º C dan kemudian dilakukan

pengukuran zona hambat dengan menggunakan jangka sorong.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Nilai rerata dan standar deviasi pertumbuhan bakteri Fusobacterium nucleatum

dapat ditunjukkan oleh tabel 1 berikut ini.

5

x

Tabel 1. Nilai rerata dan standar deviasi pertumbuhan bakteri

Fusobacterium nucleatum.

Perlakuan Penambahan Ekstrak

Kulit Buah Naga Merah pada

Ciprofloxacin

Rata-rata Diameter Zona Bening (mm)

± SD

Tanpa Penambahan Ekstrak 9,588 ± 0,078

Konsentrasi 3% 10,270 ± 0,055

Konsentrasi 5% 11,208 ± 0,031

Konsentrasi 9% 12,583 ± 0,072

Tabel 1 menunjukkan bahwa semakin besar penambahan konsentrasi ekstrak

kulit buah naga merah pada ciprofloxacin, semakin besar pula diameter zona

bening yang terbentuk. Pada ciprofloxacin tanpa penambahan ekstrak kulit buah

naga merah menghasilkan diameter zona bening yang lebih rendah dibandingkan

dengan yang ditambahkan perlakuan ekstrak kulit buah naga merah.

Data penelitian ini selanjutnya dilakukan uji normalitas Shapiro-Wilk dan

menunjukkan nilai probabilitas (p > 0,05) pada empat kelompok tersebut sehingga

data terdistribusi normal. Selanjutnya dilakukan uji homogenitas dengan Levene

Test dan didapatkan signifikasi sebesar 0,215, sehingga dapat disimpulkan bahwa

keempat kelompok data memiliki varian sama. Langkah selanjutnya dilakukan uji

anova satu jalur dan hasilnya dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini.

Tabel 2. Hasil uji anova satu jalur

Sum of

Squares Df

Mean

Square F Sig.

Between

Groups 30.273 3 10.109

2631.25

2 .000

Within Groups .077 20 .004

Total 30.349 23

Tabel 2 menunjukkan nilai sig. 0,000 sehingga (p < 0,05) sehingga dapat

6

xi

sehingga dapat disimpulkan terdapat pengaruh penambahan ekstrak kulit buah

naga merah dengan konsentrasi 3%, konsentrasi 5%, konsentrasi 9% terhadap

peningkatan hambatan pertumbuhan bakteri Fusobacterium nucleatum. Setelah

uji anova satu jalur, dilakukan uji LSD Pos Hoc dan dapat dilihat hasilnya pada

tabel berikut ini.

Tabel 3. Hasil Uji LSD Pos Hoc

Penambahan

konsentrasi

Tanpa

penambahan

ekstrak

3% 5% 9%

Tanpa penambahan

ekstrak

0,000* 0,000* 0,000*

3% 0,000* 0,000* 0,000*

5% 0,000* 0,000* 0,000*

9% 0,000* 0,000* 0,000*

Keterangan :

*= terdapat perbedaan yang bermakna pada p < 0,05

Tabel 3 hasil uji LSD Pos Hoc menunjukkan bahwa nilai probabilitas (p <

0,05) sehingga dapat disimpulkan terdapat perbedaan yang bermakna antar

kelompok perlakuan tanpa penambahan ekstrak dan kelompok perlakuan

penambahan ekstrak terhadap pertumbuhan bakteri Fusoacterium nucleatum.

Hasil penelitian menunjukkan ciprofloxacin tunggal menghasilkan nilai rerata

diameter zona hambat sebesar 9,585 mm, hal ini sesuai dengan teori yang

menyatakan bahwa ciprofloxacin berperan dalam menghambat pertumbuhan

bakteri. Hasil penelitian penambahan berbagai konsentrasi ekstrak kulit buah naga

merah (Hylocereus lemairei (Hook.) Britton & Rose) pada antibiotik

ciprofloxacin menghasilkan daerah bening yang disebut dengan zona hambat.

Zona hambat yang dihasilkan menunjukkan peningkatan konsentrasi ekstrak kulit

buah naga merah mempengaruhi kenaikan dari diameter zona hambat yang

7

xii

dihasilkan. Hal tersebut dapat terjadi karena adanya kandungan antibakteri pada

kulit buah naga merah seperti flavonoid, alkaloid, terpenoid dan fenolik. Sifat

antibakteri ini yang membantu ciprofloxacin dalam menghambat pertumbuhan

bakteri Fusobacterium nucleatum.

Senyawa yang terdapat pada kulit buah naga merah yang meliputi flavonoid,

terpenoid, alkaloid dan fenolik merupakan senyawa dengan sifat polar, demikian

pula dengan antibiotik ciprofloxacin juga bersifat polar. Gabungan kepolaran

yang terkandung dalam kulit buah naga merah dan ciprofloxacin menghasilkan

sifat sinergis. Adanya sifat sinergis ini mampu membuat aktivitas antibakteri

menjadi maksimal karena menghasilkan interaksi bakteri dengan senyawa bakteri

yang seimbang.

Aktivitas antibakteri pada kulit buah naga merah dapat merusak membrane

sel bakteri Fusobacterium nucleatum yang merupakan bakteri gram negatif

dengan dinding selnya yang terdiri atas peptidoglikan, polisakarida dan

lipoprotein. Pada bakteri Fusobacterium nucleatum ini mempunyai lapisan

peptidoglikan tipis dan pada dinding selnya tersusun tidak kompak

mengakibatkan bakteri ini mempunyai permeabilitas cukup tinggi sehingga

senyawa yang terkandung dalam kulit buah naga merah dapat menembus

membrane sel bakteri dan membantu ciprofloxacin dalam meningkatkan

hambatan pertumbuhan bakteri Fusobacterium nucleatum.

4. PENUTUP

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

terdapat peningkatan hambatan pertumbuhan bakteri Fusobacterium nucleatum

pada penambahan ekstrak kulit buah naga merah (Hylocereus lemairei (Hook.)

Britton & Rose) konsentrasi 3%, 5% dan 9% pada antibiotik secara signifikan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Manson, J.D., dan Eley, B.M., 2013, Buku Ajar Periodonti, Jakarta : EGC.

2. Anitasari, S. & Rahayu, N.E., 2005. Hubungan frekuensi menyikat gigi dengan

tingkat kebersihan gigi dan mulut siswa sekolah dasar negeri di kecamatan Palaran

8

xiii

kotamadya Samarinda provinsi Kalimantan Timur ( The relation of frequency of

teeth brush with oral hygiene of state elementary school. Maj. Ked. Gigi. (Dent.

J.), 38, pp.88–90.

3. Carranza, 2012, Clinical Periodontology 11th

Edition, Singapore: ELSEVIER.

4. Merglova, V. et al., 2014. The presence of cariogenic and periodontal pathogens in

the oral cavity of one-year-old infants delivered pre-term with very low

birthweights: a case control study. BMC oral health, 14, p.109. Available at:

http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=4236672&tool=pmcen

trez&rendertype=abstract.

5. Signat, B. et al., 2011. Fusobacterium nucleatum in periodontal health and disease.

Current issues in molecular biology, 13(2), pp.25–36. Available at:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21220789\nhttp://www.horizonpress.com/ci

mb/v/v13/25.pdf.

6. Pejčić, A. et al., 2010. Antibiotics in the Management of Periodontal Disease.

Scientific Journal of the Faculty of Medicine, 27(2), pp.85–92.

7. Yenny & Herwana, 2007. Resistensi dari bakteri enterik : aspek global terhadap

antimikroba. , 26(1).

8. Winter, M.E., 2013, Basic Clinical Pharmacokinetics, USA : Wolter Kluwer

Health.

9. Mulyatni, A.S. & Asmini Budiani & Darmono Taniwiryono, 2012. Aktivitas

antibakteri ekstrak kulit buah kakao ( Theobroma cacao L .) terhadap Escherichia

coli , Bacillus subtilis , dan Staphylococcus aureus. , 80(2), pp.77–84.

10. Ariyanti, N.K., Darmayasa, I.B.G. & Sudirga, S.K., 2009. DAYA HAMBAT

EKSTRAK KULIT DAUN LIDAH BUAYA ( Aloe barbadensis Miller )

TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI Staphylococcus aureus ATCC 25923

DAN Escherichia coli ATCC 25922. Jurnal Biologi, 16(1), pp.1–4. Available at:

http://ojs.unud.ac.id/index.php/bio/article/download/5301/4057.

11. Amalia Sri, Sri, W. & Kartika, U.E., 2014. ANTIBACTERIAL ACTIVITY

TESTING OF N-HEXANE FRACTION OF RED DRAGON ( Hylocereus

polyrhizus Britton & Rose ) FRUIT PEEL ON Staphylococcus aureus ATCC

25923. , 19(May), pp.5–6.

12. Luo, H. et al., 2014. Chemical composition and in vitro evaluation of the cytotoxic

and antioxidant activities of supercritical carbon dioxide extracts of pitaya (dragon

fruit) peel. Chemistry Central journal, 8(1), pp.1–7. Available at:

9

xiv

http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=3880984&tool=pmcen

trez&rendertype=abstract.

13. Zur, N.T. et al., 2004. Genetic relationships among Hylocereus and Selenicereus

vine cacti (Cactaceae): Evidence from hybridization and cytological studies.

Annals of Botany, 94(4), pp.527–534.

14. Kristanto, D., 2014, Berkebun Buah Naga, Jakarta: Swadaya.

15. Jamilah, B. et al., 2011. Physico-chemical characteristics of red pitaya

(Hylocereus polyrhizus) peel. International Food Research Journal, 18(1),

pp.279–286.

16. Adfa, M., 2007. Isolasi Senyawa Flavonoid Aktif Berkhasiat Sitotoksik Dari

Daun Kemuning (Murraya Panicullata L. Jack). Jurnal Gradien, 3(2), pp.262–

266.

10