UJI POTENSI ANTIMIKROBA EKSTRAK BAWANG PUTIH …repository.ub.ac.id/8476/1/Calvin Tanuwijaya.pdfUJI...

i

UJI POTENSI ANTIMIKROBA EKSTRAK BAWANG PUTIH (Allium

sativum) TERHADAP Staphylococcus aureus IN VITRO

TUGAS AKHIR

Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran

Oleh:

Calvin Tanuwijaya

145070100111054

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

v

ABSTRAK

Tanuwijaya, Calvin. 2017. Uji Potensi Antimikroba Ekstrak Bawang Putih

(Allium sativum) terhadap Staphylococcus aureus in vitro.

Tugas Akhir, Program Studi Pendidikan Dokter, Fakultas

Kedokteran Universitas Brawijaya. Pembimbing: (1) dr. Yuanita

Mulyastuti, M.Si (2) Wike Astrid Cahayani, S.Ked, M.Biomed.

Staphylococcus aureus (S. aureus) adalah bakteri kokus gram positif

yang merupakan flora normal pada manusia. Bakteri ini dapat menyebabkan

berbagai macam penyakit seperti infeksi pada kulit, pneumonia, endokarditis, dan

septikemia. Staphylococcus aureus merupakan penyebab tersering terjadinya

infeksi nosokomial dan telah mengalami resistensi terhadap berbagai macam

golongan antimikroba. Berdasarkan fakta tersebut, maka peneliti bermaksud

mencari bahan alternatif yang memiliki potensi sebagai antimikroba terhadap

bakteri S. aureus. Tumbuhan bawang putih (Allium sativum) adalah tumbuhan

yang mudah didapatkan dan sering digunakan sebagai bahan makanan. Di

samping itu, bawang putih (Allium sativum) diketahui memiliki zat aktif yang

berpotensi sebagai antimikroba, yaitu allicin. Terkait hal tersebut, penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui potensi antimikroba ekstrak bawang putih (Allium

sativum) terhadap pertumbuhan koloni bakteri S. aureus yang dilakukan dengan

uji eksperimental menggunakan metode difusi cakram Kirby-Bauer. Konsentrasi

yang digunakan dalam penelitian ini adalah 50%, 62.5%, 75%, 87.5%, dan

100%, serta kontrol negatif 0%. Pada setiap kelompok perlakuan dilakukan

pengulangan sebanyak empat kali. Pengukuran zona hambat dilakukan

menggunakan penggaris dengan satuan milimeter. Analisis data pada penelitian

ini menggunakan uji parametrik. Hasil uji One-way ANOVA menunjukkan bahwa

terdapat perbedaan yang signifikan pada ukuran zona hambat setiap kelompok

konsentrasi ekstrak bawang putih (Allium sativum) terhadap pertumbuhan bakteri

S. aureus (p < 0.05). Hasil uji korelasi Pearson menunjukkan bahwa terdapat

hubungan yang bermakna (p < 0.05), korelasi yang kuat, serta arah hubungan

yang berbanding lurus antara diameter zona hambat dan konsentrasi ekstrak

bawang putih (Allium sativum) (Nilai koefisien korelasi Pearson = 0.780). Hasil uji

regresi menunjukkan bahwa 60.8% zona hambat dipengaruhi oleh pemberian

ekstrak bawang putih (Allium sativum). Berdasarkan hasil penelitian ini, dapat

disimpulkan bahwa ekstrak bawang putih (Allium sativum) berpotensi sebagai

antimikroba terhadap bakteri S. aureus secara in vitro.

Kata Kunci: Staphylococcus aureus, bawang putih (Allium sativum), potensi

antimikroba

vi

ABSTRACT

Tanuwijaya, Calvin. 2014. Antimicrobial Effect of Garlic Extract (Allium

sativum) on Staphylococcus aureus in vitro. Final Assignment,

Medical Program, Faculty of Medicine, Brawijaya University.

Supervisors: (1) dr. Yuanita Mulyastuti, M.Si (2) Wike Astrid

Cahayani, S.Ked, M.Biomed.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a gram-positive cocci bacteria

which is a normal flora in humans. These bacteria can cause various diseases

such as skin infections, pneumonia, endocarditis, and septicaemia.

Staphylococcus aureus is the most probable cause of nosocomial infection and

resistant to various group of antimicrobials. Based on these facts, we propose an

alternative material that has potential effect as antimicrobial agent against S.

aureus. Garlic (Allium sativum) is a plant that is easy to find and often used as

food ingridients. Furthermore, garlic (Allium sativum) has an antimicrobial active

substance called allicin. The aim of this study was to determine the antimicrobial

effect of garlic extract (Allium sativum) on S. aureus bacteria by using in vitro

method. This research was conducted with experimental design with Kirby-Bauer

disc diffusion method. The concentrations used in this study were 50%, 62.5%,

75%, 87.5%, and 100%, and negative control group 0%. Each concentrations

group was replicated four times. The inhibition zone was measured with ruler in

millimetres. Data analysis in this research used parametric test. One-way ANOVA

test showed a significant difference in the inhibition zone of each concentration

group of garlic extract (Allium sativum) on S. aureus bacteria (p

vii

DAFTAR ISI

Halaman

Judul .................................................................................................................... i

Lembar Pengesahan .......................................................................................... ii

Kata Pengantar ................................................................................................... iii

Abstrak ............................................................................................................... v

Abstract ..............................................................................................................vi

Daftar Isi ............................................................................................................ vii

Daftar Gambar ................................................................................................... xii

Daftar Tabel ...................................................................................................... xiii

Daftar Singkatan ............................................................................................... xiv

Daftar Lampiran .................................................................................................xv

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

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

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

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

1.3.1 Tujuan Umum .................................................................................... 3

1.3.2 Tujuan Khusus ................................................................................... 3

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

1.4.1 Manfaat Akademik ............................................................................ 3

1.4.2 Manfaat Praktis ................................................................................. 3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 5

viii

2.1 Bawang Putih ............................................................................................... 5

2.1.1 Morfologi ........................................................................................... 5

2.1.2 Persebaran ....................................................................................... 6

2.1.3 Taksonomi ........................................................................................ 7

2.1.4 Manfaat ............................................................................................. 7

2.1.5 Kandungan ........................................................................................ 8

2.1.5.1 Allicin ................................................................................... 8

2.1.5.2 Alkaloid ............................................................................... 9

2.1.5.3 Saponin ............................................................................... 9

2.1.5.4 Tannin ............................................................................... 10

2.1.6 Efek Antimikroba ............................................................................. 10

2.2 Staphylococcus aureus .............................................................................. 11

2.2.1 Taksonomi ...................................................................................... 11

2.2.2 Morfologi ......................................................................................... 11

2.2.3 Kultur .............................................................................................. 13

2.2.4 Struktur Antigenik ............................................................................ 13

2.2.5 Produk Ekstraseluler ....................................................................... 14

2.2.5.1 Katalase ............................................................................ 15

2.2.5.2 Koagulase dan Clumping Factor ....................................... 15

2.2.5.3 Enzim Lain ........................................................................ 16

2.2.5.4 Hemolysin ......................................................................... 16

2.2.5.5 Panton-Valentine Leukocidin ............................................. 17

2.2.5.6 Exfoliative Toxin ................................................................ 17

2.2.5.7 Toxic Shock Syndrome Toxin ............................................ 18

2.2.5.8 Enterotoksin ...................................................................... 18

ix

2.2.6 Gambaran Klinis .............................................................................. 19

2.3 Mekanisme Kerja Antimikroba .................................................................... 20

2.3.1 Menghambat Sintesis Dinding Sel Bakteri ....................................... 21

2.3.2 Menghambat Fungsi Membran Sel Bakteri ...................................... 21

2.3.3 Menghambat Sintesis Protein .......................................................... 21

2.3.4 Menghambat Sintesis Asam Nukleat pada Bakteri .......................... 22

2.4 Metode Uji Kepekaan Antimikroba ............................................................. 23

2.4.1 Metode Difusi Cakram ....................................................................... 23

2.4.2 Metode Dilusi Tabung ....................................................................... 24

BAB 3. KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN ...................... 25

3.1 Kerangka Konsep ...................................................................................... 25

3.2 Hipotesis Penelitian ................................................................................... 27

BAB 4. METODE PENELITIAN ........................................................................ 28

4.1 Desain Penelitian ....................................................................................... 28

4.2 Sampel Penelitian ...................................................................................... 28

4.3 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................... 29

4.4 Variabel Penelitian ..................................................................................... 29

4.4.1 Variabel Dependen ......................................................................... 29

4.4.2 Variabel Independen ....................................................................... 29

4.5 Definisi Operasional ................................................................................... 29

4.6 Alat dan Bahan .......................................................................................... 31

4.6.1 Alat dan Bahan Ekstraksi Maserasi .................................................. 31

4.6.2 Alat dan Bahan Ekstraksi Aqueous Extract ..................................... 31

x

4.6.3 Alat dan Bahan Uji Koagulase ......................................................... 32

4.6.4 Alat dan Bahan Uji Katalase ............................................................ 32

4.6.5 Alat dan Bahan Uji Fermentasi Mannitol ......................................... 32

4.6.6 Alat dan Bahan Pewarnaan Gram ................................................... 33

4.6.7 Alat dan Bahan Uji Suspensi Bakteri ............................................... 33

4.6.8 Alat dan Bahan Difusi Cakram ........................................................ 33

4.7 Prosedur Penelitian ................................................................................... 34

4.7.1 Metode Pembuatan Ekstrak ............................................................ 34

4.7.1.1 Metode Maserasi ................................................................ 34

4.7.1.2 Metode Aqueous Extract ..................................................... 35

4.7.2 Metode Uji Koagulase ..................................................................... 35

4.7.3 Metode Uji Katalase ........................................................................ 36

4.7.4 Metode Uji Fermentasi Mannitol ...................................................... 37

4.7.5 Metode Pewarnaan Gram ............................................................... 37

4.7.6 Metode Uji Suspensi Bakteri ........................................................... 38

4.7.7 Metode Uji Potensi Antimikroba ...................................................... 38

4.7.8 Alur Kerja Penelitian ......................................................................... 39

4.8 Pengolahan Data ....................................................................................... 40

BAB 5. HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA ........................................ 43

5.1 Data Hasil Penelitian Pendahuluan ........................................................... 43

5.1.1 Identifikasi Bakteri S.aureus ............................................................ 43

5.1.2 Hasil Penelitian Pendahuluan I ....................................................... 44

5.1.3 Hasil Penelitian Pendahuluan II ...................................................... 45

5.1.4 Hasil Penelitian Pendahuluan III ..................................................... 47

xi

5.1.5 Hasil Penelitian Pendahuluan IV ..................................................... 48

5.2 Data Hasil Penelitian ................................................................................. 49

5.2.1 Identifikasi Bakteri S. aureus ........................................................... 49

5.2.2 Data Pengaruh Ekstrak Bawang Putih (Allium sativum) terhadap pertumbuhan Bakteri S. aureus ....................................................... 51

5.3 Analisis Data .............................................................................................. 54

5.3.1 Uji Normalitas Data ......................................................................... 54

5.3.2 Uji Homogenitas Varian .................................................................. 55

5.3.3 Uji One-Way ANOVA ...................................................................... 56

5.3.4 Uji Post Hoc Tukey ......................................................................... 57

5.3.5 Uji Korelasi Pearson ....................................................................... 58

5.3.6 Uji Regresi ...................................................................................... 59

BAB 6. PEMBAHASAN ................................................................................... 61

BAB 7. PENUTUP ............................................................................................ 69

7.1 Kesimpulan ................................................................................................ 69

7.2 Saran ......................................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 71

LAMPIRAN ........................................................................................................ 74

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Staphylococcus aureus (S. aureus) adalah bakteri kokus gram positif

yang merupakan flora normal pada manusia. Namun S. aureus dapat

menyebabkan terjadinya berbagai macam infeksi pada kulit, infeksi pada jaringan

yang lebih dalam, luka, serta dapat menyebabkan kondisi lain yang

membahayakan jiwa (life-threatening) seperti pneumonia, endokarditis, dan

septikemia. Staphylococcus aureus juga merupakan penyebab tersering infeksi

nosokomial atau infeksi yang terjadi di Rumah Sakit. Staphylococcus aureus

memiliki angka resistensi yang cukup tinggi terhadap berbagai macam jenis obat

antimikroba, salah satunya adalah Methicillin (Stark, 2013).

Faktor-faktor seperti pemilihan antimikroba yang kurang tepat, mutasi

bakteri, kontrol infeksi yang tidak optimal, dapat menyebabkan terjadinya

resistensi terhadap antimikroba. Bakteri gram positif yang paling sering

menyebabkan terjadinya resistensi adalah S. aureus, MRSA, dan Vancomycin-

resistant Enterococci (Brusselaers et al., 2011).

Salah satu strain dari S. aureus yang telah mengalami resistensi terhadap

berbagai macam golongan antimikroba adalah Methicillin-resistant

Staphylococcus aureus (MRSA). Asia memiliki rasio prevalensi infeksi

healthcare-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (HA-MRSA)

dan community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (CA-

MRSA) tertinggi di dunia. Sebagian besar rumah sakit di Asia endemik untuk

multidrug-resistant MRSA, dengan estimasi 28% (Hong Kong dan Indonesia)

2

sampai dengan >70% (Korea) dari seluruh kasus klinis pada awal tahun 2010.

Sedangkan prevalensi CA-MRSA di Asia bervariasi dari 35%. Di

kota Malang, prevalensi MRSA sebesar 38.2% dari 772 isolat S.aureus yang

didapatkan dari RSUD Dr. Saiful Anwar Malang, Jawa Timur, Indonesia pada

tahun 2010-2014 (Chen & Huang, 2014; Erikawati et al., 2016).

Beberapa tahun terakhir banyak dikembangkan penelitian tentang potensi

efek farmakologi dan konservasi tanaman obat. Banyak penelitian tentang zat

aktif baru dari tanaman melalui berbagai metode yang dapat digunakan sebagai

obat dan bahkan kini memegang peranan penting dalam terapi klinis. Tanaman

obat diteliti karena sekitar 80% penduduk negara maju menggunakan obat

tradisional yang sebagian besar berbahan dasar tanaman (Eltaweel, 2014).

Bawang putih adalah bahan yang dikenal masyarakat, murah, dan mudah

didapatkan di Indonesia. Selain digunakan untuk bahan makanan, bawang putih

juga dapat digunakan sebagai antimikroba. Beberapa studi mengatakan bahwa

bawang putih dapat meregulasi tekanan darah dan dapat menurunkan gula

darah dan kolesterol. Selain itu bawang putih juga memiliki efek antimikroba,

antivirus, antijamur, antiparasit, serta dapat menginduksi sel imun tubuh, anti-

tumor, dan antioksidan. Bawang putih memiliki komponen allicin yang diketahui

berperan penting dalam fungsi sebagai antimikroba. Komponen sulfur dan

bioflavonoid seperti quarcetin dan cyanidin juga memiliki peran penting dalam

menghambat terjadinya penyakit dan infeksi (Adetumbi & Lau, 1983; Goncagul &

Ayaz, 2010; Hogea, 2007).

Uji potensi antimikroba pada bawang putih dilakukan untuk mencari

bahan alternatif yang dapat digunakan dan masih sensitif untuk mengatasi

peningkatan resistensi S. aureus terhadap antimikroba. Berdasarkan pustaka di

3

atas, maka peneliti bermaksud untuk mengetahui potensi bawang putih sebagai

antimikroba terhadap S. aureus dengan menggunakan metode uji kepekaan

antimikroba difusi cakram (Kirby Bauer).

1.2 Rumusan Masalah

Apakah ekstrak bawang putih berpotensi sebagai antimikroba terhadap S.

aureus secara in vitro?

1.3 Tujuan

1.3.1 Tujuan Umum

Mengetahui potensi antimikroba ekstrak bawang putih (Allium sativum) terhadap

pertumbuhan koloni bakteri S. aureus secara in vitro.

1.3.2 Tujuan Khusus

Mengetahui diameter zona hambat ekstrak bawang putih (Allium sativum)

terhadap pertumbuhan koloni bakteri S. aureus pada uji sensitivitas antimikroba

dengan metode Kirby Bauer.

1.4 Manfaat

1.4.1 Manfaat Akademik

Meningkatkan informasi tentang efek antimikroba ekstrak bawang putih (Allium

sativum) terhadap S. aureus di bidang ilmu pengetahuan.

4

1.4.2 Manfaat Praktis

Memberi informasi kepada masyarakat tentang penggunaan ekstrak bawang

putih (Allium sativum) sebagai terapi untuk infeksi S. aureus.

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bawang Putih

2.1.1 Morfologi

Bawang putih (Allium sativum) adalah tanaman umbi lapis. Bawang putih

memilki kekerabatan dekat dengan bawang merah (Allium cepa), bawang

bombay (Allium cepa Linnaeus), bawang kucai (Allium schoenoprasum L.), dan

bawang ganda (Allium odorum L.). Tanaman bawang putih merupakan tanaman

yang tumbuh berkelompok (jenis terna), tumbuh tegak dan dapat tumbuh setinggi

2 kaki (sekitar 60cm) atau lebih. Bagian umbi (bulb) adalah bahan utama yang

dapat digunakan untuk bahan makanan dan pengobatan. Umbi bawang putih

terdiri dari 4-20 siung bawang putih, masing-masing beratnya sekitar 1 gram.

Siung bawang putih tumbuh berkelompok menjadi satu membentuk umbi besar.

Bawang putih dapat tumbuh baik pada ketinggian 200-250 meter di atas

permukaan laut. Bawang putih umumnya tumbuh di dataran tinggi, namun

beberapa jenis tertentu dapat dibudidayakan di dataran rendah. Terdapat juga

varietas bawang putih yang dikenal dengan bawang putih lanang yang hanya

terdiri dari 1 siung bawang putih. Varietas bawang putih lanang ini sesungguhnya

sama seperti bawang putih biasa, namun karena tumbuh pada lingkungan yang

tidak sesuai sehingga tidak berkembang dengan baik dan hanya dapat

menghasilkan 1 siung bawang putih (Astawan, 2016; Aini, 2015).

6

2.1.2 Persebaran

Bawang putih telah digunakan oleh manusia lebih dari 7000 tahun.

Bawang putih ini diduga berasal dari Tiongkok, kemudian menyebar ke daerah

Laut Tengah dan negara lainnya. Penggunaannya tersebar di seluruh dunia,

terutama di Asia tengah, daerah sekitar Laut Tengah, Asia, Afrika, dan Eropa.

Bawang putih digunakan sebagai bahan utama bumbu dasar di daerah Asia,

Afrika, dan Eropa (termasuk Indonesia). Dalam catatan Mesir kuno, bawang

putih digunakan sebagai campuran masakan dan pengobatan. Budidaya

tanaman bawang putih ini telah ada sejak abad ke-16. Pusat budidaya bawang

putih ini berada di daerah Tiongkok, India, Asia Tengah, Mediterania, Meksiko

Selatan, dan Asia Tenggara (Bayan et al., 2014; Astawan, 2016).

Bawang putih masuk ke wilayah Indonesia sekitar abad ke-19

diperkenalkan oleh pedagang yang berasal dari Tiongkok dan India. Di Indonesia

terdapat beberapa pusat budidaya tanaman bawang putih, antara lain di Jawa

Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Bali, dan Nusa Tenggara. Jenis bawang putih

unggul yang dibudidayakan di Indonesia adalah jenis lumbu hijau dan lumbu

Gambar 2.1 Bawang Putih (nccih.nih.gov/health/garlic)

7

kuning untuk lahan dataran tinggi, serta lumbu putih untuk lahan dataran rendah.

Terdapat juga varietas lain dari bawang putih yang merupakan kombinasi dari

lumbu hijau, lumbu kuning, dan lumbu putih yang dikembangkan di berbagai

daerah di Indonesia. Varietas-varietas tersebut diberi nama lokal sesuai dengan

daerah budidaya masing-masing, antara lain Cirebon, Tawangmangu, Santong,

Sumbawa, Jatibarang, Bogor, Obleg, Idocos (Filipina), dan jenis Thailand

(Astawan, 2016).

2.1.3 Taksonomi

Klasifikasi bawang putih dalam botani (Hutapea, 2000)

Kingdom : Plantae

Class : Monocothylledon

Order : Asparagales

Family : Amaryllidaceae

Genus : Allium

Spesies : A. Sativum

Nama binomial : Allium sativum

2.1.4 Manfaat

Selain dapat digunakan sebagai bahan makanan, bawang putih juga

dapat digunakan sebagai terapi untuk berbagai masalah medis. Aristoteles dan

Hippocrates membuktikan adanya "Healing power of garlic", lalu di pertengahan

abad ke-19 Pasteur membuktikan zat dari bawang putih yang memiliki efek

pengobatan dan antibakteri. Pada zaman India kuno, bawang putih digunakan

untuk mengobati berbagai macam penyakit, termasuk Hemorrhoid (wasir /

8

ambeien), rematik, dermatitis, nyeri perut, batuk, penurunan berat badan, dan

penurunan nafsu makan. Beberapa penelitian yang lebih baru menyebutkan

bahwa bawang putih dapat digunakan sebagai terapi untuk bercak merah di kulit

(rash), lepra, gigitan ular, pneumonia, suppurative wounds, dan intestinal worms

(Adetumbi & Lau, 1983; Hogea, 2007). Pada penelitian yang lebih baru,

dikatakan bahwa bawang putih memiliki zat kimia mengandung sulfur berperan

penting dalam mencegah terjadinya penyakit jantung dan kanker (Khatua et al.,

2013).

2.1.5 Kandungan

Bawang putih memiliki beberapa zat yang terkandung di dalamnya, antara

lain allicin, alkaloid, saponin, dan tanin. Zat tersebut dapat diidentifikasi dengan

menggunakan uji fitokimia (Lingga & Rustama, 2006). Penelitian menyebutkan

bahwa didalam bawang putih terdapat kandungan bahan kimia allicin yang

memiliki efek antimikroba. Selain itu terdapat juga senyawa yang mengandung

sulfur yang dapat digunakan untuk mengatasi penyakit jantung dan mencegah

terjadinya kanker (Khatua et al., 2013).

2.1.5.1 Allicin

Allicin adalah zat kimia utama yang memiliki efek antimikroba yang

terkandung dalam bawang putih. Allicin merupakan senyawa yang mengandung

sulfur teroksigenasi (organosulfur). Nama kimia dari allicin adalah thio-2-propene-

1-sulfinic acid sallyl ester. Allicin tidak dapat ditemukan pada bawang putih yang

masih utuh. Allicin dibentuk secara cepat oleh aktivitas enzim allinase (alliin

lyase) pada S-allyl-L-cysteine-sulphoxide (alliin) saat bawang putih dihancurkan.

9

Allicin adalah senyawa yang menimbulkan aroma khas pada bawang putih.

Allicin juga merupakan alat perlindungan diri dari berbagai macam hama dan

kondisi berbahaya lainnya, sehingga hanya dapat ditemukan apabila bawang

putih telah dihancurkan. Allicin dapat bereaksi dalam waktu yang singkat dan

pada lokasi yang spesifik. Allicin dapat rusak atau hilang apabila didiamkan

selama beberapa menit pada suhu ruangan (25oC) atau terlalu lama dimasak

(Bakri & Douglas, 2005; Aini, 2015; Syamsiah & Tajudin, 2003).

Allicin dapat bereaksi terhadap golongan free thiol melalui pertukaran

thiol-disulphide. Mekanisme utama efek antimikroba allicin adalah melalui

interaksi dengan enzim yang mengandung thiol, termasuk cysteine protease dan

alcohol dehydrogenase. Karena enzim tersebut penting untuk nutrisi dan

metabolisme bakteri, maka resistensi terhadap allicin diperkirakan 1000 kali lebih

sulit dibandingkan beberapa jenis antibiotik lain. Sehingga allicin dan ekstrak

bawang putih terbukti memiliki efek antimikroba spektrum luas (broad-spectrum)

(Bakri & Douglas, 2005).

2.1.5.2 Alkaloid

Alkaloid pada umumnya terdapat pada berbagai macam bahan makanan

(Sadikin, 2002). Bawang putih termasuk dalam suku Liliaceae yang kaya akan

kandungan Alkaloid. Alkaloid merupakan senyawa bersifat basa. Alkaloid

seringkali bersifar racun dan digunakan secara luas di bidang medis. Sifat racun

dari Alkaloid dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan menyebabkan lisisnya

bakteri (Harborne, 1996).

10

2.1.5.3 Saponin

Saponin merupakan zat yang dapat menghemolisis darah. Membran sel

pada darah menyerupai membran sel bakteri, sehingga proses terjadinya

hemolisis juga dapat terjadi pada bakteri (Harborne, 1996).

2.1.5.4 Tanin

Tanin adalah zat yang mampu bereaksi dengan protein membentuk

kopolimer yang tidak larut air. Keberadaan tanin dapat mengganggu penyerapan

protein oleh cairan sel karena tanin menghambat enzim proteolitik yang berfungsi

untuk menguraikan protein menjadi asam amino (Harborne, 1996).

Tanin dapat ditemukan hampir di seluruh bagian tumbuhan. Tanin

memiliki berat molekul yang bervariasi antara 500-3000 Da. Tanin dapat dibagi

menjadi 2 kelompok, yaitu tanin terhidrolisasi dan tanin terkondensasi. Tanin

terhidrolisasi terbentuk dari asam galat (gallic acid). Tanin terkondensasi dapat

berikatan dengan dinding sel bakteri, menghambat pertumbuhan bakteri, dan

menghambat aktivitas protease (Cowan, 1999).

2.1.6 Efek Antimikroba

Dalam beberapa penelitian disebutkan bahwa ekstrak bawang putih

menghambat pertumbuhan koloni bakteri S. aureus dan Brucella abortus. Dalam

penelitian lain disebutkan bahwa allicin yang diekstrak dari bawang putih efektif

terhadap bakteri golongan Staphylococcus, Streptococcus, Vibrio, dan Bacillus.

Dari beberapa penelitian menyebutkan bahwa bawang putih juga efektif

menghambat pertumbuhan dari jenis bakteri yang lain, seperti Streptococcus

viridans, Staphylococcus haemolyticus, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris,

11

Escherichia coli, Salmonella enteridis, dan jamur Candida albicans. Penelitian

efek antimikroba di atas dilakukan dengan teknik serial dilution dan filter paper

disk (Adetumbi & Lau, 1983; Goncagul & Ayaz, 2010).

2.2 Staphylococcus aureus

2.2.1 Taksonomi

Kedudukan S. aureus dalam mikrobiologi (Hill, 1981)

Kingdom : Eubacteria

Phylum : Firmicutes

Class : Coccus

Order : Bacillales

Family : Staphylococcaceae

Genus : Staphylococcus

Species : S. aureus

Nama binomial : Staphylococcus aureus

2.2.2 Morfologi

Staphylococcus aureus adalah bakteri gram positif berbentuk kokus,

biasanya bergerombol membentuk struktur "grapelike" atau seperti anggur. Kata

Staphylococcus diambil dari bahasa Yunani "staphle", yang memiliki arti

sekelompok anggur. Staphylococcus aureus tidak bergerak (nonmotile), tidak

membentuk spora, dan bersifat aerob atau facultative anaerob. Staphylococcus

aureus merupakan flora normal pada kulit, mukosa nasofaring, dan saluran

pencernaan manusia. Staphylococcus aureus mudah mengalami resistensi

terhadap antimikroba, sehingga menimbulkan berbagai masalah dalam aspek

12

medis. Staphylococcus aureus dapat memproduksi katalase, hal ini yang

membedakan golongan Staphylococcus dan golongan Streptococcus.

Staphylococcus aureus merupakan jenis Staphylococcus koagulase positif, hal

ini yang membedakan S. aureus dari jenis Staphylococcus lainnya.

Staphylococcus aureus juga dapat dibedakan dengan jenis Staphylococcus

lainnya dengan kemampuan memfermentasi mannitol. Pada media Mannitol Salt

Agar (MSA), S. aureus dapat memfermentasi mannitol yang ditandai dengan

perubahan warna pada media yang semula berwarna merah menjadi warna

kuning. Staphylococcus aureus dapat bertahan dalam kondisi kering, panas

(tahan dalam 50oC selama 30 menit), dan dalam larutan NaCl 9% (Brooks et al.,

2013; Mahon et al., 2011).

Gambar 2.2.1 Staphylococcus aureus dengan pewarnaan Gram

(Brooks et al., 2013)

13

2.2.3 Kultur

Staphylococcus aureus dapat tumbuh pada sebagian besar media

dengan kondisi aerob atau microaerophilic. Staphylococcus aureus dapat

tumbuh dengan cepat pada suhu 37oC, namun kondisi terbaik untuk

memproduksi pigmen adalah pada suhu ruang (20o-25oC). Koloni pada media

padat berbentuk bulat, halus, menonjol, dan berkilau. Koloni S.aureus pada

media padat berwarna abu-abu atau kuning keemasan. Staphylococcus aureus

juga dapat memproduksi berbagai macam derajat hemolisis. Staphylococcus

aureus dapat diisolasi dari berbagai macam spesimen klinis (Brooks et al., 2013;

Mahon et al., 2011).

2.2.4 Struktur Antigenik

Staphylococcus mengandung polisakarida antigenik, protein, serta zat-zat

lain yang penting dalam struktur dinding sel. Peptidoglikan (polimer polisakarida)

membentuk eksoskeleton yang berfungsi untuk menguatkan dinding sel.

Gambar 2.2.2 Koloni Staphylococcus aureus pada Blood Agar Plate

(Brooks et al., 2013)

14

Peptidoglikan dapat dihancurkan dengan paparan asam kuat atau paparan

lisozim. Pada patogenesis infeksi, peptidoglikan menginduksi monosit untuk

memproduksi interleukin-1 atau IL-1 (endogenous pyrogen), antibodi opsonik

(opsonisasi), dan bisa menjadi kemoatraktan untuk leukosit polimorfonuklear,

serta memiliki aktivitas yang mirip dengan endotoksin, dan dapat mengaktivasi

komplemen (Brooks et al., 2013).

Protein A adalah salah satu komponen pada dinding sel S. aureus dan

merupakan protein permukaan pada bakteri yang termasuk dalam kelompok

adhesin yang disebut microbial surface components recognizing adhesive matrix

molecules (MSCRAMM). Kemampuan bakteri untuk melekat pada sel hospes

dimediasi oleh MSCRAMM, dan MSCRAMM ini merupakan faktor virulensi yang

penting. Protein A berikatan dengan bagian Fc pada molekul IgG, kecuali pada

IgG3. Bagian Fab dari IgG yang terikat dengan protein A bebas berikatan dengan

antigen spesifik. Clumping factor terdapat pada permukaan dinding sel

MSCRAMM. Clumping factor akan berikatan dengan fibrinogen dan platelet

secara non-enzimatik dan akan menghancurkan agregasi dari bakteri. Selain itu

MSCRAMM juga memegang peranan penting dalam membentuk kolonisasi dan

invasi dari S. aureus (Brooks et al., 2013; Mahon et al., 2011).

Sebagian besar jenis S. aureus memiliki kapsul polisakarida. Kapsul ini

berfungsi untuk melindungi bakteri S. aureus dari fagositosis oleh leukosit

polimorfonuklear. Setidaknya ada 11 serotipe S. aureus yang telah diidentifikasi,

serotipe 5 dan 8 adalah penyebab dari sebagian besar kasus infeksi S. aureus

(Brooks et al., 2013).

15

2.2.5 Produk Ekstraseluler

Staphylococcus dapat menyebabkan penyakit melalui 2 cara, yaitu

melalui kemampuan untuk replikasi dan menyebar ke jaringan tubuh, serta

kemampuan untuk memproduksi berbagai macam produk ekstraseluler.

Sebagian produk ekstraseluler berbentuk enzim, sebagian lainnya dikategorikan

sebagai toksin, walaupun fungsinya hampir sama seperti enzim (Brooks et al.,

2013).

Produk ekstraseluler yang berbentuk toksin terdiri dari exfoliative toxin,

toxic shock syndrome toxin (TSST-1), dan enterotoksin. Gen yang spesifik untuk

membentuk exfoliative toxin, TSST-1, dan enterotoksin terletak pada elemen

kromosom yang disebut pathogenicity island (Brooks et al., 2013; Mahon et al.,

2011).

2.2.5.1 Katalase

Staphylococcus memproduksi katalase. Katalase berfungsi untuk

memecah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Uji katalase digunakan

untuk membedakan golongan Staphylococcus yang hasil uji katalase positif (+)

dengan golongan Streptococcus yang hasil uji katalase negatif (-) (Brooks et al.,

2013).

2.2.5.2 Koagulase dan Clumping Factor

Staphylococcus aureus menghasilkan koagulase. Koagulase adalah

sebuah protein yang menyerupai enzim yang berfungsi untuk menggumpalkan

oxalated plasma atau citrated plasma. Koagulase akan mengikat prothrombin

dan menjadi aktif sebagai enzim yang berfungsi untuk menginisiasi polimerisasi

16

dari fibrin. Koagulase membentuk fibrin pada permukaan dari S. aureus untuk

menghindar dari fagositosis oleh sel-sel fagosit (Brooks et al., 2013).

Clumping factor adalah salah satu contoh dari MSCRAMM yang berfungsi

dalam perlekatan antara bakteri dengan fibrinogen dan fibrin. Saat tercampur

dengan plasma, S. aureus membentuk sebuah gumpalan. Clumping factor

berbeda dengan koagulase. Karena clumping factor dapat menimbulkan respon

imun yang kuat pada hospes (Brooks et al., 2013).

2.2.5.3 Enzim Lain

Enzim lain yang diproduksi oleh S. aureus adalah hyaluronidase,

staphylokinase, proteinase, lipase, dan β-lactamase. Hyaluronidase adalah

enzim yang berfungsi sebagai faktor penyebaran (spreading factor).

Staphylokinase memiliki fungsi yang hampir sama dengan Streptokinase, yaitu

untuk fibrinolisis. Akan tetapi Staphylokinase bekerja lebih lambat dibandingkan

dengan Streptokinase (Brooks et al., 2013).

2.2.5.4 Hemolysin

α-Hemolysin adalah protein heterogen yang bekerja pada membran sel

eukariot, namun tidak spesifik (broad spectrum). β-Toksin berfungsi dalam

degradasi sphingomyelin dan bersifat toksik terhadap berbagai macam sel,

termasuk eritrosit manusia. δ-Toksin adalah protein heterogen dan akan terurai

menjadi subunit saat berada dalam nonionic detergent. δ-Toksin ini dapat

merusak membran pada makhluk hidup dan diperkirakan berperan penting pada

diare yang terjadi akibat infeksi S. aureus. γ-Hemolysin adalah leukocidin yang

berfungsi untuk melisiskan leukosit. γ-Hemolysin terbentuk dari 2 protein yang

17

disebut protein S dan F. γ-Hemolysin dapat berinteraksi dengan Panton-

Valentine Leukocidin (PVL) dan membentuk 6 jenis protein toksin yang dapat

melisiskan leukosit secara cepat dengan cara membentuk lubang pada membran

sel yang akan meningkatkan permeabilitas membran terhadap kation (Brooks et

al., 2013).

2.2.5.5 Panton-Valentine Leukocidin

Panton-Valentine Leukocidin berinteraksi dengan protein S dan F untuk

melisiskan leukosit dengan membentuk lubang pada membran sel. Dengan

terbentuknya lubang pada membran sel, maka permeabilitas membran terhadap

kation akan meningkat (Brooks et al., 2013).

2.2.5.6 Exfoliative Toxin

Exfoliative toxin merupakan toksin S. aureus yang berfungsi sebagai

epidermolytic. Exfoliative toxin diproduksi oleh phage grup II. Exfoliative toxin

terdiri dari 2 jenis protein dengan berat molekul yang sama. Exfoliative toxin A

disandi oleh gen eta yang terletak pada phage dan memiliki sifat yang tahan

panas (heat stable). Exfoliative toxin B dimediasi oleh plasmid dan tidak tahan

panas (heat labile). Pada scalded skin syndrome akibat infeksi S. aureus,

exfoliative toxin merusak epidermis dengan cara menghancurkan matriks

mukopolisakarida yang terdapat pada epidermis. Toksin ini merupakan

superantigen. Exfoliative toxin dapat menyebabkan terjadinya Scalded Skin

Syndrome yang dikenal dengan Ritter disease dan bullous impetigo (Brooks et

al., 2013; Mahon et al., 2011).

18

2.2.5.7 Toxic Shock Syndrome Toxin

Sebagian besar strain S. aureus yang menginfeksi pasien toxic shock

syndrome menghasilkan toksin yang disebut Toxic Shock Syndrome Toxin

(TSST-1) atau disebut dengan enterotoksin F. Toxic Shock Syndrome Toxin

merupakan superantigen. Toxic Shock Syndrome Toxin berikatan dengan

molekul major histocompatibility complex class II (MHC class II), menyebabkan

stimulasi terhadap sel T, yang menimbulkan berbagai macam gejala dan

menyebabkan terjadinya toxic shock syndrome. Toksin ini menyebabkan

terjadinya demam, syok, dan desquamative skin rash. Gen untuk TSST-1

ditemukan pada 20% S. aureus, termasuk MRSA (Brooks et al., 2013; Mahon et

al., 2011).

2.2.5.8 Enterotoksin

Enterotoksin memiliki bermacam-macam jenis (A-E, G-J, K-R, U, dan V).

Enterotoksin merupakan superantigen. Lima puluh persen dari strain S. aureus

dapat menghasilkan minimal satu jenis enterotoksin. Enterotoksin memiliki sifat

yang tahan panas (heat stable) dan tahan terhadap aktivitas enzim di saluran

pencernaan. Enterotoksin dapat bertahan pada suhu 1000C selama 30 menit.

Sebagian besar kasus keracunan makanan karena kontaminasi S. aureus

disebabkan oleh enterotoksin A, B, dan D. Enterotoksin diproduksi saat S. aureus

tumbuh dalam makanan yang mengandung karbohidrat dan protein, sehingga

menyebabkan terjadinya keracunan makanan. Enterotoksin B sebesar 25µg

yang masuk kedalam tubuh dapat menyebabkan gejala muntah dan diare. Efek

muntah yang terjadi disebabkan karena adanya stimulasi di sistem saraf pusat

(vomiting center) setelah toksin bereaksi pada reseptor neuron di sistem

19

pencernaan. Enterotoksin B, C, G, dan I bersama dengan TSST-1 dapat

menyebabkan terjadinya toxic shock syndrome (Brooks et al., 2013; Mahon et al.,

2011).

2.2.6 Gambaran Klinis

Infeksi lokal S. aureus dapat menyebabkan munculnya nodul, infeksi pada

folikel rambut, dan abses. Biasanya disertai dengan nyeri yang berat, lokal,

reaksi inflamasi, dan terdapat nanah (pus), namun nyeri akan segera hilang bila

pus dikeluarkan. Dinding absses berfungsi untuk mencegah bakteri menyebar ke

bagian tubuh lain. Oleh karena itu sebaiknya dinding abses tidak dirusak, baik

melalui manipulasi maupun trauma (Brooks et al., 2013).

Infeksi S. aureus juga dapat terjadi melalui infeksi langsung pada luka

yang terbuka dan tidak steril. Contoh dari infeksi pada luka terbuka adalah infeksi

paska operasi, infeksi paska trauma, fraktur terbuka, dan meningitis paska fraktur

pada kranium. Karakteristik infeksi langsung S. aureus pada luka terbuka

ditandai dengan adanya nanah (pus) yang dikelilingi oleh jaringan nekrotik dan

sel leukosit yang rusak (Brooks et al., 2013; Mahon et al., 2011).

Apabila terjadi penyebaran S. aureus dan disertai bakteremia, maka

dapat terjadi komplikasi seperti endokarditis, acute hematogenous osteomyelitis,

meningitis, dan infeksi pada paru-paru. Manifestasi klinis dari komplikasi tersebut

hampir sama dengan infeksi lain yang disebarkan melalui aliran darah. Lokalisasi

sekunder S. aureus di dalam organ atau sistem akan menimbulkan gejala

disfungsi organ disertai dengan pus dalam jumlah banyak dan lokal (Brooks et

al., 2013).

20

Keracunan makanan akibat enterotoksin S. aureus ditandai dengan masa

inkubasi yang pendek (1-8 jam), mual, muntah, dan diare hebat tetapi cepat

sembuh. Keracunan ini tidak disertai dengan gejala demam (Brooks et al., 2013)

Toxic shock syndrome ditandai dengan demam tinggi mendadak, muntah,

diare, myalgia, scarlatiniforn rash (ruam yang biasanya muncul pada scarlet

fever), dan hipotensi yang disertai dengan gagal jantung dan gagal ginjal pada

kasus yang berat. Sindroma ini dapat terjadi berulang. Pada pasien toxic shock

syndrome, dapat ditemukan S. aureus pada vagina, luka terbuka atau infeksi

lokal lain, dan di dalam tenggorok tetapi tidak dapat ditemukan di dalam aliran

darah (Brooks et al., 2013).

Scalded skin syndrome atau Ritter disease adalah infeksi pada kulit yang

disebabkan oleh exfoliative toxin yang dihasilkan oleh S. aureus. Penyakit ini

ditandai dengan adanya pengelupasan pada kulit yang luas. Penyakit ini sering

ditemukan pada bayi baru lahir dan anak-anak, namun juga dapat ditemukan

pada orang dewasa. Penyakit ini dapat terjadi pada orang dewasa yang

mengalami defisiensi imun (Brooks et al., 2013; Mahon et al., 2011).

2.3 Mekanisme Kerja Antimikroba

Antimikroba adalah zat yang dapat menghambat pertumbuhan koloni

bakteri. Antimikroba menghambat pertumbuhan koloni bakteri melalui beberapa

mekanisme, yaitu :

1. Menghambat sintesis dinding sel bakteri

2. Menghambat fungsi membran sel bakteri

3. Menghambat sintesis protein yang berfungsi untuk translasi dan

transkripsi materi genetik bakteri

21

4. Menghambat sintesis asam nukleat pada bakteri

(Brooks et al., 2013; Mahon et al., 2011)

2.3.1 Menghambat Sintesis Dinding Sel Bakteri

Bakteri memiliki dinding sel yang kuat. Dinding sel pada bakteri berfungsi

untuk menjaga bentuk dan ukuran dari bakteri, dimana tekanan osmotik internal

bakteri sangat tinggi. Kerusakan atau hambatan dalam pembentukan dinding sel

bakteri dapat menyebabkan lisisnya sel bakteri. Kerusakan dinding sel bakteri

pada lingkungan yang hipertonik akan menghasilkan protoplast pada bakteri

gram positif dan spheroplast pada bakteri gram negatif. Apabila protoplast dan

spheroplast diletakkan dalam lingkungan dengan tonisitas yang sesuai, maka

akan menyerap cairan dengan cepat, lalu sel bakteri akan membengkak, dan

selanjutnya sel bakteri akan pecah (Brooks et al., 2013; Mahon et al., 2011).

2.3.2 Menghambat Fungsi Membran Sel Bakteri

Membran sel bakteri merupakan membran yang membungkus

sitoplasma. Membran sel berfungsi sebagai selective permeability barrier,

transport aktif bahan-bahan yang dibutuhkan oleh sel, dan mengatur komposisi

di dalam sel itu sendiri. Apabila fungsi membran sel ini terganggu, maka akan

menyebabkan ion dan makromolekul keluar dari dalam sel dan menyebabkan

rusaknya sel bakteri (Brooks et al., 2013).

2.3.3 Menghambat Sintesis Protein yang Berfungsi Untuk Translasi dan

Transkripsi Materi Genetik Bakteri

22

Sintesis protein terjadi di dalam ribosom. Bakteri dan mamalia memiliki

jenis ribosom yang berbeda. Jenis ribosom 70S terdapat pada bakteri,

sedangkan ribosom 80S terdapat pada mamalia. Kedua jenis ribosom tersebut

memiliki fungsi, subunit, dan struktur kimia yang berbeda, sehingga antimikroba

dapat menghambat sintesis protein dalam ribosom bakteri tanpa menghambat

ribosom mamalia (Brooks et al., 2013)

Sintesis protein pada bakteri berperan penting untuk proses translasi dan

transkripsi materi genetik bakteri. Dalam sintesis protein bakteri, pesan dari

mRNA dibaca bersamaan oleh beberapa jenis ribosom, mekanisme ini disebut

polisom. Gangguan dalam proses sintesis bakteri akan menyebabkan tidak

terjadinya translasi dan transkripsi genetik bakteri dan menyebabkan matinya

bakteri. Mekanisme gangguan sintesis protein bakteri berbeda-beda tergantung

jenis antimikroba yang digunakan (Brooks et al., 2013).

2.3.4 Menghambat Sintesis Asam Nukleat pada Bakteri

Antimikroba memiliki cara yang berbeda-beda untuk menghambat sintesis

asam nukleat pada bakteri. Hambatan pada sintesis asam nukleat dapat melalui

beberapa cara, yaitu dengan mengikat DNA-dependen RNA polimerase pada

bakteri sehingga sintesis RNA terganggu, menghambat DNA gyrase yang

berfungsi untuk replikasi dan repair DNA, berkompetisi dengan p-aminobenzoic

acid (PABA) dan menghambat pembentukan dihydropteroate synthetase dan

akan menghasilkan analog asam folat sehingga menyebabkan terganggunya

pertumbuhan sel bakteri, menggunakan enzim yang dapat mereduksi asam

dihidrofolik menjadi asam tetrahidrofolik yang berfungsi untuk sintesis purin dan

23

akan menyebabkan terganggunya pertumbuhan sel bakteri (Brooks et al., 2013;

Mahon et al., 2011).

2.4 Metode Uji Kepekaan Antimikroba

2.4.1 Metodi Difusi Cakram

Metode difusi cakram atau biasa disebut disc diffusion merupakan metode

yang digunakan secara luas untuk uji kepekaan antimikroba. Metode ini

menggunakan kertas saring berbentuk cakram yang mengandung antimikroba

dengan konsentrasi tertentu. Cakram ini akan diletakkan pada media padat

Mueller-Hinton yang telah diinokulasi dengan bakteri. Setelah diinkubasi, zona

hambat antimikroba terhadap bakteri yang ditandai dengan adanya zona

berwarna jernih diukur diameternya dan digunakan sebagai ukuran untuk menilai

kekuatan hambat antimikroba terhadap pertumbuhan koloni bakteri. Interpretasi

hasil tes difusi ini harus berdasarkan pada perbandingan antara metode difusi

dan dilusi. Garis linier regresi dapat menggambarkan hubungan antara kadar

hambat minimum (KHM) pada tes dilusi dan diameter zona hambat pada tes

difusi (Brooks et al., 2013; Mahon et al., 2011).

Terdapat dua cara untuk mengevaluasi hasil uji kepekaan antimikroba

dengan metode ini:

1. Kirby-Bauer

Metode ini dilakukan dengan cara membandingkan zona hambat dengan

tabel National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS).

Dengan tabel NCCLS dapat diketahui kriteria sensitif, intermediet, dan

resisten.

2. Joan-Stokes

24

Metode ini dilakukan dengan cara membandingkan zona hambat antara

bakteri uji dengan bakteri kontrol yang telah diketahui kepekaan terhadap

obat yang diujikan (Dzen et al., 2003).

2.4.2. Metode Dilusi Tabung

Metode dilusi tabung atau biasa disebut tube dilution merupakan metode

yang digunakan untuk menentukan kadar hambat minimum dan kadar bunuh

minimum. Metode ini dilakukan dengan menggunakan tabung reaksi yang diisi

dengan media cair dan mikroba yang akan diuji. Kemudian masing-masing

tabung diisi dengan antimikroba dengan konsentrasi tertentu. Kemudian tabung

diinkubasi dalam suhu 37oC selama 18-24 jam dan diamati terjadinya kekeruhan.

Kadar hambat minimum (KHM) ditandai dengan hasil biakan yang tampak jernih

pada tabung yang mengandung konsentrasi antimikroba terendah. Kemudian

biakan seluruh tabung yang jernih diinokulasikan kedalam media padat,

diinkubasi selama 24 jam dan dilihat ada atau tidaknya pertumbuhan koloni

bakteri. Kadar bunuh minimum (KBM) ditandai dengan tidak tumbuhnya koloni

bakteri pada media padat dengan konsentrasi antimikroba yang terendah (Dzen

et al., 2003).

25

BAB 3

KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1 Kerangka Konsep

Gambar 3.1.1 Kerangka Konsep

Keterangan:

= Diteliti

Aktivasi enzim allinase yang terdapat

di dalam alliin Allicin

Allium sativum

Menghambat Pertumbuhan koloni

Staphylococcus aureus

Berikatan dengan enzim sistein protease dan

alkohol dehidrogenase

Menghambat nutrisi dan

metabolisme bakteri


Pengukuran diameter

zona hambat pada

media padat

Dihancurkan

Alkaloid

Saponin

Tanin

Bersifat toksik Menghambat

pertumbuhan dan

melisiskan sel bakteri

Menghemolisis membran sel bakteri

Hemolisis

Menghambat penyerapan protein, perrtumbuhan sel,

dan aktivitas protease

pada bakteri

Menghambat enzim

proteolitik

26

Bawang putih memiliki beberapa senyawa yang diketahui memilki efek

antimikroba. Bahan-bahan tersebut adalah allicin, alkaloid, saponin, dan tanin.

Efek antimikroba dihasilkan oleh senyawa-senyawa tersebut, namun yang

terutama adalah senyawa organosulfur yang terdapat dalam bawang putih, yaitu

allicin. Allicin tidak dapat ditemukan pada bawang putih yang masih mentah.

Saat bawang putih dihancurkan, terjadi aktivitas enzim allinase (alliin lyase) yang

terdapat pada S-allyl-L-cysteine-sulphoxide (alliin). Alliin inilah yang akan

membetuk allicin. Allicin akan bereaksi dengan sangat cepat terhadap senyawa

yang mengandung thiol bebas, termasuk enzim sistein protease dan alkohol

dehidrogenase. Enzim tersebut penting untuk metabolisme dan nutrisi bakteri,

sehingga menimbulkan hambatan pertumbuhan pada S. aureus. Alkaloid adalah

senyawa yang bersifat toksik dan akan menghambat pertumbuhan bakteri serta

dapat melisiskan sel bakteri. Saponin adalah senyawa yang dapat

menghemolisis darah, karena membran sel bakteri menyerupai sel darah, maka

sel bakteri dapat terhemolisis oleh saponin. Tanin adalah senyawa yang dapat

menghambat enzim proteolitik dan menyebabkan terhambatnya penyerapan

protein oleh sel bakteri. Tanin juga dapat menghambat pertumbuhan sel bakteri

dan menghambat aktivitas protease pada sel bakteri.

Variabel Independen

Ekstrak Bawang Putih

(Allium sativum)

Variabel Dependen

Zona hambat pertumbuhan bakteri


Gambar 3.1.2 Variabel Penelitian

27

3.2 Hipotesis Penelitian

Ekstrak bawang putih (Allium sativum) berpotensi menghambat pertumbuhan

koloni bakteri S. aureus in vitro.

28

BAB 4

METODE PENELITIAN

4.1 Desain Penelitian

Desain penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimental

laboratorium. Uji potensi antimikroba dilakukan secara in vitro dengan metode

difusi cakram (Kirby Bauer) untuk mengetahui potensi antimikroba ekstrak

bawang putih (Allium sativum) terhadap pertumbuhan koloni bakteri S. aureus.

Metode ekstraksi bawang putih (Allium sativum) menggunakan metode maserasi

dengan pelarut etanol dan menggunakan metode aqueous extract dengan

pelarut akuades.

4.2 Sampel Penelitian

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak bawang putih

(Allium sativum) yang diekstraksi di Laboratorium Farmakologi dan Laboratorium

Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang dan

menggunakan bakteri uji S. aureus yang terdapat di Laboratorium Mikrobiologi

Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang.

Pada penelitian ini digunakan 6 konsentrasi ekstrak bawang putih dengan

1 kontrol positif dan 1 kontrol negatif. Maka jumlah pengulangan dalam penelitian

ini dihitung dengan rumus estimasi pengulangan sebagai berikut (Federer, 1955):

(t-1)(r-1) ≥ 15

(8-1)(r-1) ≥ 15

7(r-1) ≥ 15

7r-7 ≥ 15

29

7r ≥ 22

r ≥ 22/7

r ≥ 3.14 → dibulatkan menjadi 4

Berdasarkan hasil perhitungan rumus di atas, jumlah pengulangan yang akan

dilakukan adalah sebanyak empat kali.

Keterangan: t = jumlah perlakuan

r = jumlah replikasi / pengulangan

4.3 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran

Universitas Brawijaya Malang pada Tahun 2017.

4.4 Variabel Penelitian

4.4.1 Variabel Dependen

Variabel dependen dari penelitian ini adalah diameter zona hambat

pertumbuhan koloni bakteri S. aureus pada media agar Mueller-Hinton.

4.4.2 Variabel Independen

Variabel independen dari penelitian ini adalah ekstrak bawang putih yang

dibagi menjadi 6 konsentrasi, 1 kontrol positif, dan 1 kontrol negatif. Konsentrasi

tersebut adalah 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%, 3.125%. Dengan kontrol positif

penicillin dan kontrol negatif 0%.

30

4.5 Definisi Operasional

• Uji potensi antimikroba adalah teknik yang digunakan untuk mengetahui

seberapa besar potensi zat sebagai antimikroba terhadap bakteri tertentu.

• Bakteri uji dalam penelitian ini adalah S. aureus dari Laboratorium

Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang.

• Bakteri dikultur di broth culture untuk uji katalase dan uji koagulase.

• Bakteri dikultur di mannitol salt agar untuk melakukan uji kemampuan

bakteri memfermentasi mannitol yang ditandai dengan adanya perubahan

warna pada mannitol salt agar.

• Bawang putih yang digunakan adalah bawang putih yang diekstraksi

dengan metode maserasi di Laboratorium Farmakologi Fakultas

Kedokteran Universitas Brawijaya Malang dan metode aqueous extract di

Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya

Malang.

• Metode difusi cakram Kirby-Bauer adalah metode uji antimikroba dimana

antimikroba yang terkandung didalam cakram diletakkan pada kultur

bakteri di media Mueller-Hinton dan diukur zona hambat pertumbuhan

bakteri. Untuk pengukuran zona hambat ini dilakukan untuk mengetahui

potensi antimikroba terhadap kultur bakteri pada media Mueller-Hinton.

• Metode maserasi adalah metode ekstraksi sederhana dengan

memasukkan bahan (simplisia) dan pelarut kedalam wadah tertutup pada

suhu kamar dan dilakukan beberapa kali pengocokan.

• Metode aqueous extract adalah metode ekstraksi sederhana dengan

menambahkan akuades pada bawang putih yang telah dihancurkan.

31

• Kontrol positif adalah cakram dengan penicillin yang telah diketahui

potensi antimikroba terhadap S. aureus.

• Kontrol negatif adalah cakram dengan konsentrasi bawang putih 0%

(blank disc).

• Identifikasi bakteri menggunakan metode identifikasi fermentasi mannitol,

pewarnaan gram, uji katalase, dan uji koagulase.

4.6 Alat dan Bahan

4.6.1 Alat dan Bahan Ekstraksi Maserasi

• Bawang putih

• Etanol 96%

• Kertas saring

• Toples tertutup

• Corong gelas

• Timbangan analitik

• Gelas ukur

• Tabung Erlenmeyer

• Rotary evaporator

• Beaker glass

• Alkoholmeter

• Shaker digital

4.6.2 Alat dan Bahan Ekstraksi Aqueous Extract

• Bawang putih

• Timbangan analitik

32

• Pisau

• Mortar

• Pestle

• Akuades

• Beaker glass

• Kertas saring

• Corong gelas

• Sendok

4.6.3 Alat dan Bahan Uji Koagulase

• Kultur bakteri S. aureus pada Broth Culture

• Tabung reaksi

• Pipet tetes

• Larutan H2O2

4.6.4 Alat dan Bahan Uji Katalase

• Kultur bakteri S. aureus pada Broth Culture

• Gelas objek

• Tabung reaksi

• Plasma

• Ose

• Bunsen burner

4.6.5 Alat dan Bahan Uji Fermentasi Mannitol

• Kultur bakteri S. aureus pada pada slant agar

33

• Mannitol Salt Agar

• Lidi Kapas

• Ose

• Busen Burner

4.6.6 Alat dan Bahan Pewarnaan Gram

• Kulltur bakteri S. aureus pada slant agar

• Mikroskop

• Minyak imersi

• Gelas objek

• Ose

• Bunsen Burner

• Kertas penghisap

• Pewarna Kristal Violet

• Pewarna Safranin

• Lugol (Iodin)

• Alkohol 96%

• Air

4.6.7 Alat dan Bahan Uji Suspensi Bakteri

• Tabung reaksi / tabung screw cap

• Ose

• Barium klorida dihidrat (BaCl2.2H2O) 1,175%

• Asam sulfat 1%

34

4.6.8 Alat dan Bahan Difusi Cakram

• Suspensi bakteri

• Cawan Agar Mueller-Hinton

• Agar Mueller-Hinton

• Cakram (disc)

• Lidi Kapas

• Penggaris

4.7 Metode Penelitian

4.7.1 Metode Pembuatan Ekstrak

4.7.1.1 Metode Maserasi

Prosedur metode ekstraksi maserasi:

1. Bawang putih dikupas dan dibersihkan

2. Bawang putih dipotong menjadi bagian kecil

3. Bawang putih dihaluskan dengan blender

4. Bawang putih ditimbang sebanyak 100 gram

5. Bawang putih direndam dengan etanol 96% di tabung erlenmeyer hingga

1000cc

6. Diaduk hingga tercampur selama 30 menit

7. Campuran bawang putih dan etanol didiamkan selama satu malam

hingga mengendap

8. Lapisan teratas larutan etanol 96% dan bawang putih diambil dan

diletakkan kedalam gelas ekstraksi

9. Gelas ekstraksi dievaporasi dengan menggunakan rotary evaporator

10. Setelah kental kemudian proses evaporasi dihentikan

35

11. Hasil evaporasi diambil

12. Ekstrak dipanaskan dalam oven dengan suhu 80oC selama 2 jam.

Langkah ini bertujuan untuk menguapkan sisa etanol 96% yang masih

tertinggal didalam ekstrak. Suhu 80oC merupakan titik didih dari etanol.

Ekstrak tersebut adalah ekstrak bawang putih dengan konsentrasi 100%

13. Sebagian ekstrak diencerkan dengan akuades menjadi konsentrasi 50%,

25%, 12.5%, 6.25%, 3.125%

4.7.1.2 Metode Aqueous Extract

Prosedur metode aqueous extract:

1. Bawang putih dikupas dan dibersihkan

2. Bawang putih ditimbang seberat 100 gram

3. Bawang putih dihancurkan dengan menggunakan mortar dan pestle

4. Bawang putih dimasukkan kedalam beaker glass

5. Bawang putih dicampur dengan akuades sebanyak 100 ml

6. Kemudian diaduk merata dengan sendok

7. Campuran bawang putih disaring menggunakan kertas saring dan corong

gelas

8. Hasil saringan dipisahkan, sehingga menghasilkan ekstrak bawang putih

dengan konsentrasi 100%.

9. Sebagian ekstrak diencerkan dengan akuades menjadi konsentrasi 50%,

25%, 12.5%, 6.25%, 3.125%

4.7.2 Metode Uji Koagulase

Prosedur uji koagulase slide:

36

1. Kultur bakteri S. aureus disiapkan dalam bentuk Broth culture yang telah

diinkubasi selama satu malam pada suhu 37oC

2. Gelas objek disiapkan

3. Suspensi bakteri S. aureus dibuat pada gelas objek

4. Plasma diteteskan sebanyak satu tetes dan dicampurkan dengan

suspensi bakteri

5. Hasil disebut dikatakan positif apabila terdapat penggumpalan

6. Apabila tidak terdapat penggumpalan, konfirmasi dengan uji koagulase

tabung

Prosedur uji koagulase tabung:

1. Tabung reaksi steril disiapkan

2. Plasma sebanyak 0,5ml dimasukkan dalam tabung reaksi steril

3. Broth cullture sebanyak 0,1ml ditambahkan dalam tabung reaksi steril

yang berisi plasma

4. Tabung tersebut diinkubasi pada suhu 37oC dan diamati terjadinya

aglutinasi setiap 30 menit

5. Apabila tidak terdapat reaksi, dapat diinkubasi selama satu malam

4.7.3 Metode Uji Katalase

Prosedur uji katalase:

1. Kultur bakteri S. aureus disiapkan dalam bentuk Broth culture yang telah

diinkubasi selama satu malam pada suhu 37oC

2. Pada kultur tersebut diteteskan satu tetes larutan H2O2

37

3. Hasil disebut positif apabila segera terbentuk gelembung udara pada

broth culture

4.7.4 Metode Uji Fermentasi Mannitol

Prosedur uji fermentasi mannitol:

1. Ose dipanaskan diatas bunsen dan didinginkan sesaat

2. Bakteri S. aureus diambil dari slant agar dengan lidi kapas

3. Kultur bakteri dibuat pada media Mannitol Salt Agar (MSA)

4. Kultur tersebut kemudian diinkubasi selama satu malam pada suhu 37oC

5. Hasil fermentasi mannitol oleh S. aureus diamati pada media MSA

6. Staphylococcus aureus dapat memfermentasi mannitol yang dapat dilihat

dengan perubahan warna pada media, yaitu dari warna merah menjadi

warna kuning

4.7.5 Metode Pewarnaan Gram

Prosedur pewarnaan Gram:

1. Ose dipanaskan diatas bunsen burner dan didinginkan sesaat

2. Bakteri S. aureus diambil dari kultur bakteri slant agar dengan ose

3. Hapusan bakteri dibuat pada gelas objek dengan ose

4. Hapusan pada gelas objek diberi kristal violet dan ditunggu selama 1

menit

5. Sisa kristal violet dibilas dengan air

6. Hapusan pada gelas objek diberi lugol dan ditunggu selama 1 menit

7. Sisa lugol dibilas dengan air

8. Hapusan pada gelas objek diberi alkohol 96% selama 5-10 detik

38

9. Sisa alkohol 96% dibilas dengan air

10. Hapusan pada gelas objek diberi safranin selama 30 detik

11. Sisa safranin dibilas dengan air

12. Gelas objek dikeringkan dengan kertas penghisap

13. Bakteri diidentifikasi di bawah mikroskop dengan perbesaran lensa

objektif 100x dan diberi minyak imersi

4.7.6 Uji Suspensi Bakteri

1. Standar kekeruhan dibuat dengan mencampur 0,5ml Barium klorida

dihidrat (BaCl2.2H2O) 1,175% dan 99,5ml asam sulfat 1%

2. Campuran ini diletakkan didalam tabung reaksi atau tabung screw cap

3. Koloni bakteri diambil dengan ujung ose

4. Bakteri disuspensikan ke dalam tabung reaksi berisi air garam hingga

kekeruhan sama dengan standar

5. Kedua tabung dibandingkan dengan cara memegang kedua tabung

reaksi berhimpitan dengan latar belakang kertas putih yang diberi garis

tebal dengan menggunakan spidol berwarna

6. Dari hasil pengamatan tersebut, apabila kekeruhan masih kurang, dapat

ditambahkan koloni bakteri. Sebaliknya, apabila terlalu keruh, dapat di

tambahkan air garam. Apabila kekeruhan sama, dianggap jumlah bakteri

adalah 0,5 McFarland (1,5x108 bakteri/ml)

4.7.7 Metode Uji Potensi Antimikroba

Prosedur uji potensi antimikroba dengan metode Kirby-Bauer:

1. Bakteri S. aureus diambil dari suspensi bakteri dengan lidi kapas

39

2. Bakteri digoreskan pada Agar Mueller-Hinton dan didiamkan selama 2

menit agar kering

3. Cakram dijenuhkan pada ekstrak bawang putih yang telah diencerkan

dengan akuades dengan konsentrasi 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%,

3.125%, 0%.

4. Cakram yang telah dijenuhkan dengan ekstrak bawang putih ditempelkan

dan tidak dilepas. Lalu diberi jarak antar cakram

5. Cakram diinkubasi selama 18-24 jam pada suhu 37oC

6. Zona hambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada Agar Mueller-Hinton

diukur dengan menggunakan penggaris (dalam milimeter) dan

bandingkan dengan tabel Clinical and Laboratory Standards Institute

(CLSI).

40

4.7.8 Alur Kerja Penelitian

Gambar 4.1 Alur Kerja Penelitian

Uji

Koagulase

Uji

Katalase

Identifikasi

perubahan warna

Pengukuran diameter

zona hambat

Analisis Hasil

K(-)

9()

3.125% 6.25% 12.5% 25% 50% 100% K(+)

9()

Pembuatan ekstrak

etanol Bawang putih

dengan metode maserasi

Uji potensi antimikroba dengan metode

difusi cakram Kirby-Bauer

Kultur bakteri


Pewarnaan

Gram

Kultur pada media

Mueller-Hinton

Kultur pada media

Broth Culture

Kultur pada media

Mannitol Salt Agar

Uji Suspensi Bakteri

Inkubasi selama 18-24 jam pada suhu 37oC

41

4.8 Pengolahan Data

Setelah didapatkan data dari hasil penelitian, kemudian data diolah

dengan menggunakan program aplikasi Statistical Product of Service Solution

(SPSS) untuk windows.

Langkah-langkah analisis data :

1. Uji normalitas distribusi data menggunakan Kolmogorov Smimov Test

untuk menguji apakah data terdistribusi normal (parametrik) atau tidak

normal (non parametrik).

2. Uji homogenitas varian digunakan untuk menguji apakah varian data

homogen (parametrik) atau tidak homogen (non parametrik).

3. Uji perbandingan (komparasi) dengan menggunakan uji One-Way

ANOVA untuk data yang memiliki lebih dari 2 kelompok data, dengan

syarat : distribusi data harus normal dan data harus homogen. Apabila

salah satu atau kedua syarat tersebut tidak terpenuhi, maka digunakan

uji Kruskal Wallis. Uji ini dilakukan untuk membandingkan ukuran zona

hambat ekstrak bawang putih (Allium sativum) terhadap kultur bakteri

S. aureus pada tiap kelompok perlakuan.

4. Uji perbandingan berganda (multiple comparison) dilakukan untuk

membandingkan setiap kelompok perlakuan dan melihat apakah

didapatkan perbedaan hasil yang signifikan. Apabila data yang

digunakan parametrik, dapat menggunakan uji Post Hoc Tukey.

Sedangkan jika data yang digunakan non parametrik, dapat

menggunakan uji Mann-Whitney.

5. Uji korelasi dilakukan untuk mengetahui hubungan antara variabel

dependen (diameter zona hambat) dan variabel independen

42

(konsentrasi ekstrak bawang putih). Uji korelasi Pearson digunakan

jika data parametrik. Uji korelasi Spearman digunakan jika data non

parametrik.

6. Uji regresi dilakukan untuk mengetahui berapa persen pengaruh

variabel independen (konsentrasi ekstrak bawang putih) terhadap

variabel dependen (diameter zona hambat).

43

BAB 5

HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA

5.1 Data Hasil Penelitian Pendahuluan

Sebelum melakukan penelitian, dilakukan penelitian pendahuluan dengan

menggunakan metode uji potensi antimikroba difusi cakram (Kirby Bauer).

Penelitian pendahuluan bertujuan untuk melihat dosis ekstrak yang berpotensi

sebagai antimikroba dan untuk menentukan dosis ekstrak yang akan digunakan

pada penelitian. Penelitian pendahuluan ini juga bertujuan untuk menganalisis

masalah yang terjadi dan mencari solusinya, agar saat melakukan penelitian

dapat memperoleh hasil yang diharapkan.

5.1.1 Identifikasi Bakteri S. aureus

Sebelum melakukan penelitian pendahuluan, dilakukan identifikasi bakteri

terhadap sampel bakteri S. aureus dari Laboratorium Mikrobiologi Fakultas

Kedokteran Universitas Brawijaya Malang untuk memastikan bahwa bakteri yang

digunakan benar. Identifikasi bakteri S. aureus meliputi pewarnaan gram, uji

katalase, dan uji koagulase.

Hasil pewarnaan gram menunjukkan bahwa bakteri berbentuk kokus,

berwarna ungu (gram positif), dan bergerombol membentuk struktur seperti

anggur (grapelike) yang mengindikasikan bahwa bakteri tergolong sebagai

Staphylococcus. Hasil uji katalase menunjukkan bahwa bakteri dapat

memproduksi katalase, yang ditandai dengan adanya gelembung udara

(katalase positif), mengindikasikan bahwa bakteri termasuk dalam golongan

Staphylococcus. Hasil uji koagulase menunjukkan bahwa bakteri dapat

44

membentuk gumpalan (koagulase positif), mengindikasikan bahwa bakteri yang

diujikan adalah S. aureus. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa bakteri

yang diujikan adalah S. aureus.

5.1.2 Hasil Penelitian Pendahuluan I

Penelitian pendahuluan I dilakukan menggunakan 6 konsentrasi ekstrak

etanol bawang putih (Allium sativum) yang berbeda serta 1 kontrol negatif.

Konsentrasi yang digunakan adalah 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%, dan

Gambar 5.1.1.3 Hasil Uji Koagulase

Gambar 5.1.1.1 Hasil

Pewarnaan Gram

Gambar 5.1.1.2 Hasil Uji Katalase

45

3.125%, dengan 1 kontrol negatif 0%. Pada penelitian pendahuluan ini

digunakan suspensi bakteri 107. Pengamatan hasil dari penelitian pendahuluan

ini dilakukan dengan mengamati konsentrasi ekstrak yang pertama kali

menunjukkan adanya zona hambat pada media.

Pada hasil penelitian pendahuluan I (Gambar 5.1.2), zona hambat yang

pertama kali terlihat pada konsentrasi ekstrak bawang putih tidak dapat

ditentukan. Hal ini disebabkan karena pertumbuhan bakteri yang kurang baik.

Pertumbuhan bakteri yang kurang baik ini kemungkinan disebabkan oleh

beberapa hal, seperti suspensi bakteri yang mengandung terlalu sedikit bakteri

dan kondisi lingkungan yang tidak memungkinkan bakteri untuk tumbuh dengan

baik. Solusi dari masalah ini adalah pengulangan uji pendahuluan dengan

menggunaan suspensi bakteri 108.

Gambar 5.1.2 Hasil Penelitian

Pendahuluan I

Keterangan Gambar 5.1.2 K = Kontrol Negatif (0%) 1 = 3.125% 2 = 6.25% 3 = 12.5% 4 = 25% 5 = 50% 6 = 100%

46

5.1.3 Hasil Penelitian Pendahuluan II

Penelitian pendahuluan II dilakukan menggunakan 6 konsentrasi ekstrak

etanol bawang putih (Allium sativum) yang berbeda, serta 1 kontrol negatif.






Pada hasil penelitian pendahuluan II (Gambar 5.1.3), bakteri S. aureus

dapat bertumbuh dengan baik. Pada penelitian pendahuluan II ini, zona hambat

pertama kali terlihat pada konsentrasi ekstrak bawang putih 50%, namun zona

hambat yang terlihat sangat kecil dan kurang jelas. Zona hambat yang kecil ini

dapat disebabkan oleh zat aktif pada bawang putih yang sudah menguap saat

dilakukan ekstraksi atau disebabkan oleh bakteri S. aureus yang resisten

terhadap ekstrak bawang putih. Namun penyebab dari zona hambat yang terlalu


Pendahuluan II

Keterangan Gambar 5.1.3 K = Kontrol Negatif (0%) 1 = 100% 2 = 50% 3 = 25% 4 = 12.5% 5 = 6.25% 6 = 3.125%

47

kecil ini belum bisa dipastikan. Solusi dari masalah ini adalah pengulangan uji

pendahuluan dengan menggunakan metode dan ekstrak bawang putih yang

sama.

5.1.4 Hasil Penelitian Pendahuluan III

Penelitian pendahuluan III dilakukan menggunakan 6 konsentrasi ekstrak

etanol bawang putih (Allium sativum) yang berbeda, serta 1 kontrol negatif.






Pada hasil penelitian pendahuluan III (Gambar 5.1.4), bakteri S. aureus

dapat bertumbuh dengan baik. Pada penelitian pendahuluan III ini, hasilnya

masih sama seperti penelitian pendahuluan II, yaitu zona hambat pertama kali


Pendahuluan III


48

terlihat pada konsentrasi ekstrak bawang putih 50%, namun zona hambat yang

terlihat sangat kecil dan kurang jelas. Zona hambat yang kecil ini dapat

disebabkan oleh zat aktif pada bawang putih yang sudah menguap saat

dilakukan ekstraksi atau disebabkan oleh bakteri S. aureus yang resisten

terhadap ekstrak bawang putih. Namun penyebab dari zona hambat yang terlalu

kecil ini belum bisa dipastikan. Solusi dari masalah ini adalah pengulangan uji

pendahuluan dengan menggunakan metode ekstraksi yang berbeda, yaitu

metode aqueous extract.

5.1.5 Hasil Penelitian Pendahuluan IV

Penelitian pendahuluan IV dilakukan menggunakan 6 konsentrasi ekstrak

akuades bawang putih (Allium sativum) yang berbeda, serta 1 kontrol negatif.






49

Pada hasil penelitian pendahuluan IV (Gambar 5.1.5), bakteri S. aureus

dapat bertumbuh dengan baik dan zona hambat pertama kali terlihat pada

konsentrasi ekstrak bawang putih 50% dan hasilnya cukup lebar. Oleh karena itu,

penelitian dilanjutkan menggunakan ekstrak akuades bawang putih dengan

konsentrasi 50%, 62.5%, 75%, 87.5%, dan 100%, serta menggunakan kontrol

positif penicillin dan kontrol negatif 0%.

5.2 Data Hasil Penelitian

5.2.1 Identifikasi Bakteri S. aureus

Sebelum melakukan penelitian, dilakukan identifikasi bakteri terhadap

sampel bakteri S. aureus dari Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran

Universitas Brawijaya Malang untuk memastikan bahwa bakteri yang digunakan

benar. Identifikasi bakteri S. aureus meliputi uji fermentasi mannitol pada

Mannitol salt agar, pewarnaan gram, uji katalase, dan uji koagulase.


Pendahuluan IV


50

Hasil uji fermentasi mannitol menunjukkan bahwa bakteri dapat

memfermentasi mannitol, ditandai dengan perubahan warna pada media

mannitol salt agar yang semula berwarna merah menjadi warna kuning.

Perubahan warna ini mengindikasikan bahwa bakteri yang diuji adalah S. aureus.

Hasil pewarnaan gram menunjukkan bahwa bakteri berbentuk kokus, berwarna

ungu (gram positif), dan bergerombol membentuk struktur seperti anggur

(grapelike) yang mengindikasikan bahwa bakteri tergolong sebagai

Staphylococcus. Hasil uji katalase menunjukkan bahwa bakteri dapat

memproduksi katalase, yang ditandai dengan adanya gelembung udara

(katalase positif), mengindikasikan bahwa bakteri termasuk dalam golongan

Staphylococcus. Hasil uji koagulase menunjukkan bahwa bakteri dapat

membentuk gumpalan (koagulase positif), mengindikasikan bahwa bakteri yang

diujikan adalah S. aureus. Sehingga dapat disimpulkan bahwa bakteri yang

diujikan adalah S. aureus.

Gambar 5.2.1.1 Hasil Uji Fermentasi Mannitol

Gambar 5.2.1.2 Hasil Pewarnaan

Gram

51

5.2.2 Data Pengaruh Ekstrak Bawang Putih (Allium sativum) terhadap

Pertumbuhan Bakteri S. aureus

Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode uji potensi

antimikroba difusi cakram (Kirby Bauer). Ekstrak yang digunakan adalah ekstrak

akuades bawang putih (Allium sativum) yang diekstraksi dengan metode

aqueous extract. Pengamatan hasil penelitian dilakukan dengan cara mengukur

zona hambat (clear zone) yang terlihat di sekitar cakram yang diletakkan pada

kultur bakteri S. aureus. Sebelum diletakkan pada kultur bakteri, cakram telah

dijenuhkan pada ekstrak bawang putih (Allium sativum) dengan konsentrasi yang

telah ditentukan. Pengukuran dilakukan dengan penggaris. Pada penelitian ini

digunakan 5 konsentrasi ekstrak bawang putih yang didapatkan dari penelitian

pendahuluan, 1 kontrol positif, dan 1 kontrol negatif. Konsentrasi yang digunakan

adalah 50%, 62.5%, 75%, 87.5%, dan 100%, serta menggunakan kontrol positif

penicillin dan kontrol negatif 0%. Dalam penelitian ini, dilakukan empat kali

pengulangan. Jumlah ini didapatkan berdasarkan rumus yang telah tertera di bab

4.

Gambar 5.2.1.3 Hasil Uji Katalase

Gambar 5.2.1.4 Hasil Uji

Koagulase

52

Keterangan Gambar: K = Kontrol Positif (Penicillin) 1 = 100% 2 = 87.5% 3 = 75% 4 = 62.5% 5 = 50% 6 = Kontrol Negatif (0%)

Gambar 5.2.2.3 Hasil Plate 3




53

Pada hasil penelitian (Gambar 5.2.2.1-5.2.2.4 dan Tabel 5.1) terlihat

zona hambat (clear zone) pada konsentrasi 75%, 87.5%, dan 100%, yang

mengindikasikan bahwa ekstrak bawang putih (Allium sativum) dapat

menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus. Namun terdapat zona bening yang

masih dapat ditumbuhi oleh bakteri S. aureus. Hal ini menandakan bahwa masih

ada beberapa strain dari S. aureus yang masih dapat bertahan terhadap ekstrak

bawang putih (Allium sativum) dengan konsentrasi dibawah 75%. Secara

kualitatif diameter lingkaran zona hambat (clear zone) terlihat semakin lebar

seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak bawang putih (Allium sativum),

sedangkan secara kuantitatif rerata ukuran diameter zona hambat (clear zone)

meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak bawang putih (Allium

sativum). Sehingga pada penelitian ini ukuran zona hambat berbanding lurus

dengan konsentrasi ekstrak bawang putih (Allium sativum). Penicillin pada

awalnya diharapkan dapat dijadikan sebagai kontrol positif, namun hasil

penelitian menunjukkan bahwa strain dari bakteri S. aureus yang digunakan

resisten terhadap penicillin, sehingga penicillin tidak dapat digunakan sebagai

kontrol positif. Berdasarkan data yang didapatkan dari penelitian ini (Tabel 5.1),

dapat disimpulkan bahwa zat aktif yang terdapat dalam ekstrak bawang putih

Tabel 5.1 Hasil Pengukuran Zona Hambat

Pengukuran Zona Hambat (dalam milimeter)

Nomor Konsentrasi Plate 1 Plate 2 Plate 3 Plate 4 Rata-Rata

K Penicillin 0 0 0 0 0

6 0% 0 0 0 0 0

5 50% 0 0 0 0 0

4 62.50% 0 0 0 0 0

3 75% 7.5 10.0 8.5 7.0 8.25

2 87.50% 8.0 10.5 15.0 13.0 11.625

1 100% 12.0 11.5 17.0 14.5 13.75

54

(Allium sativum) memiliki efek antimikroba terhadap bakteri S. aureus

dibandingkan dengan sampel bakteri S. aureus yang tidak diberi perlakuan. Data

yang didapat dari hasil penelitian ini selanjutnya dianalisis secara statistik.

5.3 Analisis Data

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi antimikroba ekstrak

bawang putih (Allium sativum) terhadap bakteri S. aureus yang dilakukan secara

in vitro dengan menggunakan metode difusi cakram (Kirby Bauer). Variabel

dependen dari penelitian ini adalah diameter zona hambat pertumbuhan koloni

bakteri S. aureus pada media agar Mueller-Hinton. Variabel independen dari

penelitian ini adalah ekstrak bawang putih yang dibagi menjadi 5 konsentrasi, 1

kontrol positif, dan 1 kontrol negatif. Data yang didapatkan dari hasil penelitian ini

merupakan diameter zona hambat yang diukur menggunakan penggaris dengan

satuan milimeter. Setelah dilakukan pengamatan, data yang didapat dari hasil

penelitian selanjutnya dianalisis secara statistik.

Data yang didapatkan dari hasil penelitian dilakukan uji normalitas dan uji

homogenitas untuk menentukan jenis uji statistik yang akan digunakan. Apabila

distribusi data peneliti normal dan homogen, maka digunakan uji statistik

parametrik (Uji One-Way ANOVA, Uji Korelasi Pearson). Apabila tidak memenuhi

syarat tersebut, maka digunakan uji statistik non parametrik (Uji Kruskal Wallis,

Uji Korelasi Spearman).

5.3.1 Uji Normalitas Data

Uji normalitas data dilakukan untuk menentukan apakah distribusi data

dari sampel yang digunakan normal atau tidak. Uji normalitas data dilakukan

55

dengan menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov. Distribusi data dapat dikatakan

normal apabila nilai signifikansinya ≥ 0.05 (p ≥ 0.05).

Berdasarkan hasil uji normalitas data pada Tabel 5.2, nilai signifikansi

yang didapatkan pada uji Kolmogorov-Smirnov adalah 0.200. Sehingga dapat

disimpulkan bahwa data peneliti memiliki distribusi data normal.

5.3.2 Uji Homogenitas Varian

Uji homogenitas varian dilakukan untuk menentukan apakah varian data

dari sampel yang digunakan homogen atau tidak. Varian data dapat dikatakan

homogen apabila nilai signifikansinya ≥ 0.05 (p ≥ 0.05).

Berdasarkan hasil uji homogenitas varian pada Tabel 5.3, nilai signifikansi

yang didapatkan adalah 0.461. Sehingga dapat disimpulkan bahwa data peneliti

memiliki varian data yang homogen.

Tabel 5.3 Hasil Uji Homogenitas Varian

Test of Homogeneity of Variances

Zona_HambatTrf1

Levene Statistic df1 df2 Sig.

.845 2 9 .461

Tabel 5.2 Hasil Uji Normalitas Data

Tests of Normality

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Zona_HambatTrf1 .121 12 .200* .955 12 .715

*. This is a lower bound of the true significance.

a. Lilliefors Significance Correction

56

5.3.3 Uji One-Way ANOVA

Berdasarkan hasil yang didapatkan pada uji normalitas data dan uji

homogenitas varian, maka digunakan analisis statistik One-Way ANOVA (uji

statistik parametrik). Uji One-way ANOVA dilakukan untuk membandingkan

apakah ukuran zona hambat pada tiap konsentrasi ekstrak bawang putih (Allium

sativum) terhadap kultur bakteri Staphylococcus aureus memiliki perbedaan yang

signifikan. Hipotesis ditegakkan dengan menggunakan H0 dan H1. Penelitian ini

menggunakan tingkat signifikansi (α) 0.05. H0 diterima apabila signifikansi yang

diperoleh > 0.05. H0 ditolak apabila signifikansi yang diperoleh < 0.05. H0 pada

penelitian ini adalah tidak terdapat perbedaan signifikan pada ukuran zona

hambat setiap kelompok konsentrasi ekstrak bawang putih (Allium sativum)

terhadap kultur bakteri S. aureus. H1 pada penelitian ini adalah terdapat

perbedaan signifikan pada ukuran zona hambat setiap kelompok konsentrasi

ekstrak bawang putih (Allium sativum) terhadap kultur bakteri S. aureus.

Berdasarkan hasil uji One-Way ANOVA pada Tabel 5.4, nilai signifikansi

yang didapatkan adalah 0.000. Hasil signifikansi pada uji One-Way ANOVA p <

0.05, sehingga dapat disimpulkan bahwa H0 ditolak dan H1 diterima. Kesimpulan

dari hasil uji One-Way ANOVA ini adalah terdapat perbedaan signifikan pada

Tabel 5.4 Hasil Uji One-Way ANOVA

ANOVA

Zona_Hambat

Sum of Squares Df Mean Square F Sig.

Between Groups 845.453 5 169.091 61.561 .000

Within Groups 52.188 19 2.747

Total 897.640 24

57

ukuran zona hambat setiap kelompok konsentrasi ekstra

UJI POTENSI ANTIMIKROBA EKSTRAK BAWANG PUTIH …repository.ub.ac.id/8476/1/Calvin Tanuwijaya.pdfUJI...

Documents

Transcript of UJI POTENSI ANTIMIKROBA EKSTRAK BAWANG PUTIH …repository.ub.ac.id/8476/1/Calvin Tanuwijaya.pdfUJI...