8
PENGAMATAN ZONA HAMBAT MINYAK ATISIRI BAWANG PUTIH, CENGKEH DAN
JINTAN HITAM TERHADAP PERTUMBUHAN Staphylococcus aureus;
PENELITIAN IN VITROSKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi
syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
Oleh:
AMIRAH FAHIMAH BINTI AHMAD TARMIZINIM : 070600183FAKULTAS
KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN2011
Fakultas Kedokteran Gigi
Departemen Biologi Oral
Tahun 2011
Amirah Fahimah
Pengamatan Zona Hambat Minyak Atsiri Bawang Putih, Cengkeh dan
Jintan Hitam Tehadap Pertumbuhan Staphylococcus aureusX + 62
halaman
Minyak atsiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam mempunyai
daya hambat terhadap Staphylococcus aureus. Minyak atsiri bawang
putih memiliki senyawa aktif allicin yang akan menghambat sintesis
RNA dan DNA sel. Minyak atisiri cengkeh memiliki senyawa aktif
eugenol yang dapat merusak langsung membran sel bakteri.
Thymoquinone merupakan bahan aktif dalam minyak atsiri jintan hitam
manghambat sintesa protein dan menyebabkan gangguan fungsi sel.
Tujuan penelitian untuk melihat perbedaan daya hambat minyak atsiri
bawang putih, cengkeh dan jintan hitam terhadap Stapylococcus
aureus.
Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium dengan desain
Posttest Only Control Group Design. Sampel digunakan adalah bakteri
Staphylococcus aureus dari stamp yang diisolasi dari denture
stomatitis. Uji daya hambat ini menggunakan teknik Disc Diffusion
Test dengan bahan coba minyak atsiri bawang putih, minyak atsiri
cengkeh, minyak atsiri jintan hitam dan aquades, etanol 96% sebagai
kontrol. Minyak atsiri dibuat dengan metode punyulingan uap dan air
dan setiap bahan coba dilakukan 7 kali pengulangan. Zona hambat
terbentuk diukur dengan kaliper. Data dianalisa dengan uji Oneway
ANOVA yang dilanjutkan dengan uji Komparasi Ganda.
Hasil pengukuran menunjukkan rata-rata zona hambat aquades 0 mm,
etanol 96% adalah 13,894 mm, minyak atsiri bawang putih 10,950 mm,
minyak atsiri cengkeh 14,784 mm dan minyak atsiri jintan hitam
11,944 mm. Hasil pengamatan rata-rata zona hambat setiap bahan coba
kecuali aquades, mempunyai daya hambat terhadap Staphylococcus
aureus dengan kemampuan yang berbeda.
Hasil uji analisis Oneway ANOVA dan Komparasi Ganda menunjukkan
terdapat perbedaan bermakna (P 15
4 . ( n 1 ) > 15
n 1 > 3, 75
n > 4, 75 ~ 5
Jumlah sampel (n) yang didapat adalah 5, tetapi boleh
ditambahkan 2-3 sampel, sehingga sampel yang digunakan dalam
penelitian ini masing-masing dilakukan pengulangan 7 kali pada
kelompok I sehingga V.4.3 Variabel Penelitian
4.3.1 Variabel Bebas
Variabel bebas untuk penelitian ini adalah seperti berikut :
a. Aquades sebagai kontrol negatif
b. Etanol 96% sebagai kontrol positif
c. Minyak atsiri bawang putih
d. Minyak atsiri cengkeh
e. Minyak atsiri jintan hitam
4.3.1 Variabel Tergantung
Variabel tergantung untuk penelitian ini adalah pertumbuhan
bakteri Staphylococcus aureus dengan metode pengukuran diameter
zona hambat pada masing-masing perlakuan.
4.3.3 Variabel Terkendali
a. Media untuk menumbuhkan Staphylococcus aureus yaitu MHA.b.
Suhu yang digunakan untuk menumbuhkan Staphylococcus aureus 37C
dalam inkubator.c. Waktu yang digunakan untuk menumbuhkan atau
pembiakan Staphylococcus aureus yaitu 24 jam.d. Teknik
pengisolasian dan pengkulturan.e. Penggunaan alat, media
pertumbuhan dan bahan percobaan yang steril.f. Keterampilan
operator dalam pelaksanaan penelitian dan didampingi asisten
laboratorium. 4.3.4 Variabel Tidak Terkendali
Variabel tidak terkendali untuk penelitian ini adalah asal
bawang putih, cengkeh dan jintan hitam (geografis) berhubungan
dengan tanah, curah hujan dan lingkungan sekitar tanaman.
4.4 Definisi Operational
a. Minyak atsiri adalah kelompok besar minyak nabati yang
berwujud cairan kental pada suhu ruang namun mudah menguap sehingga
memberikan aroma yang khas berupa larutan minyak yang diperoleh
dari penyulingan air dan uap.
b. Minyak atsiri bawang putih adalah minyak yang dihasilkan dari
bawang putih melalui proses penyulingan air dan uap.
c. Minyak atsiri cengkeh minyak yang dihasilkan dari bunga
cengkeh melalui proses penyulingan air dan uap.
d. Minyak atsiri jintan hitam yang dihasilkan dari biji jintan
hitam melalui proses penyulingan air dan uap.
e. Etanol 96% adalah alkohol dengan perbandingan 96% komposisi
etanol dan 4% komposisi air. Disebut juga etil alkohol 96%,
termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia
C2H2OH.
f. Aquades adalah air hasil dari penyulingan, kandungannya murni
H2O.
g. Staphylococcus aureus adalah bakteri gram-positif yang
bersifat aerob dan anaerobik fakultatif, yang muncul sebagai
cluster seperti anggur, dan sering dijumpai pada kulit manusia
terutama pada membrane mukosa, nares anterior dan perineum.
Staphylococcus aureus adalah bakteri yang diperoleh dari stamp yang
diisolasi dari Denture stomatitish. Diameter zona hambat adalah
diameter daerah dimana bakteri tidak tumbuh pada media Mueller
Hinton Agar yang ditandai dengan daerah bening yang dapat diukur
dengan kaliper satuan millimeter (mm).
4.5 Alat dan Bahan Penelitian 4.5.1 Alat Penelitian a. Disk
kosong
b. Inkubator
c. Oven
d. Kaliper digital
e. Pipet volume
f. Ose
g. Alat sebar
h. Autoklaf
i. Pinset
j. Cawan petri
k. Lampu spiritus
4.5.2 Bahan Penelitiana. Bawang Putih 8 kg
b. Cengkeh 500 gr
c. Jintan Hitam 5 kg
d. Aquades
e. Mueller Hinton Agar (MHA)
f. Etanol 96%
g. Stamp bakteri S. aureus yang diisolasi dari Denture
stomatitis
4.6 Tempat dan Waktu Penelitian
4.6.1 Tempat Penelitian
a. Laboratorium Biologi Oral FKG USU
b. Laboratorium Polimer FMIPA USU4.6.2 Waktu Penelitian
Waktu penelitian adalah 3 bulan (April - Juni 2011)4.7 Prosedur
Pengambilan dan Pengumpulan Data
4.7.1 Pembuatan MediaMedia MHA dibuat dengan cara melarutkan 38%
Mueller Hinton (Oxoid) ke dalam akuades. Larutan tersebut
dihomogenkan menggunakan hotplate pada suhu 100 oC. Kemudian
dimasukkan ke dalam erlenmayer flask dan masing-masing tabung
ditutup alumunium foil. Media yang akan digunakan sebelumnya
disterilisasi terlebih dahulu dengan otoklaf pada suhu 121 oC
selama 15 menit. Media didiamkan di laminar (clean bench) aseptik
sampai media membeku. Apabila media sudah membeku, media disimpan
dalam kulkas.
4.7.2 Pembuatan Minyak Atsiri Bawang Putih, Cengkeh dan Jintan
Hitam Minyak atsiri bahan coba dibuat melalui punyulingan air dan
uap. Pada proses ini, uap air yang didih akan dilewatkan melalui
campuran bahan coba. Uap ini akan menguapkan minyak dan membawanya
dalam bentuk suspensi, ke dalam kondensor. Di sini uap akan
terpisah kembali menjadi air dan minyak setelah 1 jam minyak
dipisahkan menggunakan corong pisah.
4.7.3 Uji Efektifitas Antibakteri dengan Metode Difusi Agar
Alat-alat dan bahan disediakan, kemudian lakukan penelitian
dengan menggunakan 35 cakram kosong direndam dalam 5 wadah yang
berbeda yang masing-masing berisi 1 cc untuk setiap bahan coba
selama 60 menit.
Kultur Staphylococcus aureus diambil dua kali dengan ose bulat
dan di letakkan pada MHA lalu dilakukan goresan (streak) secara
rapat-rapat pada permukaan MHA kemudian dirata dengan menggunakan
alat sebar. Setelah rendaman berlansung selama 60 menit, disk
dikeluarkan dan diletakkan pada media MHA lalu ditekan.
Media pada disk kemudian diberi label nomor 1 hingga 5 sesuai
dengan kelompok perlakuan. Setelah selesai, piring petri dimasukkan
kedalam inkubator dengan suhu 37C selama 24 jam. Setelah 24 jam,
piring petri dikeluarkan dari inkubator dan dilihat daya hambat
yang terjadi pada setiap disk.
Daya hambat kemudiannya diukur dengan menggunakan kaliper
digital dengan menggunakan rumus ( horizontal + vertikal ) dibagi
dua dengan perhitungan dimasukkan dalam tabel.
4.7.4 Cara Pengukuran Zona Hambat
Diameter Zona Hambat = ( Vertikal + Horizontal ) 2
4.7.5 Uji Statistik
Data dari setiap perlakuan dianalisa secara statistik dengan
tingkat kemaknaan ( = 0,05), dengan memakai uji statistik:
1. Uji One Way ANOVA, untuk melihat perbedaan daya hambat
bakteri pada semua kelompok perlakuan.
2. Uji komparasi ganda/Least Significant Differences (LSD),
untuk melihat perbedaan daya hambat bakteri antar kelompok.
Jika uji ANOVA memberikan hasil yang signifikan dilanjutkan
dengan uji LSD.
BAB 5
HASIL PENELITIAN
Setelah perletakan semua bahan coba yaitu aquades, etanol 96%,
minyak atisiri bawang putih, minyak atsiri cengkeh dan minyak
atsiri jintan hitam dilakukan pengamatan setelah 24 jam untuk
melihat zona bening di sekitar cakram. Zona bening merupakan daerah
dimana pertumbuhan Staphylococcus aureus dihambat oleh bahan coba.
Masing-masing bahan coba dilakukan tujuh kali pengulangan. (Gambar
14) Pengamatan dilakukan terhadap seluruh pengulangan dari bahan
coba pada waktu yang bersamaan.
Hasil penelitian menunjukkan terdapat zona hambat pada bahan
coba minyak atsiri bawang putih, minyak atsiri cengkeh, minyak
atsiri jintan hitam dan etanol, sedangkan aquades tidak menunjukkan
daya hambat terhadap Staphylococcus aureus. Tabel 4 menunjukkan
rata-rata zona hambat dan standard deviasi bahan coba aquades,
etanol 96%, minyak atisiri bawang putih, cengkeh dan jintan
hitam.
Tabel 4. Perbedaan rata-rata zona hambat aquades, etanol 96%,
minyak atisiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam.
KelompokPerlakuann (mm) (mm) SDP
IAquades (kontrol)70.00000.0000 0,00000,0001*
IIEtanol 96% (kontrol)713.894313.8943 0,43408
IIIMinyak atsiri bawang putih710.950010.9500 0,12000
IVMinyak atsiri cengkeh714.784314.7843 0,17587
VMinyak atsiri jintan hitam711.944311.9443 0,39522
* Terdapat perbedaan yang bermakna pada P < 0,05Dari tabel 4
dapat dibaca hasil penelitian bahwa dari tujuh kali pengulangan
bahan coba etanol 96% diameter 13,894 mm, minyak atsiri bawang
putih 10,950 mm, minyak atsiri cengkeh 14,784 mm dan minyak atsiri
jintan hitam 11,944 mm. Ternyata yang paling tinggi zona hambat
adalah minyak atsiri cengkeh terhadap Staphylococcus aureus.Uji
ANNOVA one way (tabel 4) dapat dilihat bahwa P adalah 0,0001. Hal
ini berarti, terdapat perbedaan yang bermakna (P < 0,05)
diantara minyak atsiri bawang putih, cengkeh, jintan hitam, etanol
96% dan aquades . Untuk mengetahui perbedaan rata-rata zona hambat
diantara masing-masing bahan coba dapat dilihat dari uji komparasi
ganda (LSD).
Diagram 1. Hasil diameter zona hambat aquades, etanol 96%,
minyak atisiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam
Uji Komparasi Ganda (LSD) menunjukkan semua kelompok perlakuan
apabila dibandingkan satu sama lain mempunyai perbedaan yang
bermakna karena nilai P adalah 0,0001 (Tabel 5). Hal ini terdapat
perbedaan yang bermakna (P < 0,05) rata-rata zona hambat antar
masing-masing kelompok perlakuan yaitu aquades, etanol 96%, minyak
atisiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam. Hasil penelitian
ini menunjukkan hipotesis diterima yaitu terdapat perbedaan zona
hambat antara minyak atsiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam
terhadap Staphylococcus aureus.
Tabel 5. Hasil uji komparasi ganda (LSD)
KelompokPerbandinganP
I
(Aquades)II (Etanol 96%)0,0001*
III (Bawang putih)
IV (Cengkeh)
V (Jintan hitam)
II
(Etanol 96%)I (Aquades)
III (Bawang putih)
IV (Cengkeh)
V (Jintan hitam)
III
(Bawang putih)I (Aquades)
II (Etanol 96%)
IV (Cengkeh)
V (Jintan hitam)
IV
(Cengkeh)I (Aquades)
II (Etanol 96%)
III (Bawang putih)
V (Jintan hitam)
V
(Jintan hitam)I (Aquades)
II (Etanol 96%)
III (Bawang putih)
IV (Cengkeh)
BAB 6
PEMBAHASAN
Penelitian yang dilakukan sediaan minyak atisiri bawang putih,
cengkeh dan jintan hitam bertujuan untuk membuktikan adanya zona
hambat terhadap Staphylococcus aureus dan memperlihatkan perbedaan
daya hambat antara minyak atsiri bawang putih, minyak atsiri
cengkeh dan minyak atsiri jintan hitam, sebagai kontrol adalah
aquades dan etanol 96%. Dalam penelitian ini dilakukan uji
sensitivitas dengan menggunakan teknik disc diffusion test.
Perbedaan daya hambat bahan coba dilihat dari besarnya diameter
zona hambat yang terbentuk disekitar disk berisi bahan coba yang
diamati pada media Mueller Hinton Agar (MHA) yang telah diinokulasi
oleh Staphylococcus aureus diisolasi dari stamp denture stomatitis.
Pengukuran zona hambat dilakukan setelah 24 jam, media yang telah
diisi minyak atsiri dikeluarkan dari inkubator kemudian diukur zona
hambat dengan menggunakan kaliper digital dengan ketelitian 0,01
mm. Zona hambat merupakan daerah dimana terdapat zona bening
disekeliling disk yang menunjukkan ada daya hambat antara bahan
coba dari setiap kelompok perlakuan. Dalam penelitian ini pembuatan
minyak atsiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam dilakukan
dengan menggunakan metode penyulingan air dan uap. Metode ini lebih
sering dilakukan karena cara pengaplikasian mudah untuk memperoleh
minyak atsiri, lebih murah dan konstruksi alatnya sederhana.
Berdasarkan hasil penelitian,rata-rata zona hambat bahan coba
aquades 0 mm, etanol 96% 13,894 mm, minyak atsiri bawang
putih10,950 mm, cengkeh 14,784 mm dan jintan hitam 11,944 mm (Tabel
1). Hal ini menunjukkan hasil rata-rata zona hambat yang terbesar
adalah bahan coba dari kelompok perlakuan IV yang mengandung minyak
atsiri cengkeh yaitu 14,784 mm. Rata-rata zona hambat etanol 96%
merupakan kontrol positif adalah 13,894 mm dan aqua sebagai kontrol
negatif menunjukkan tidak terdapat zona hambat sama sekali. Dari
hasil penelitian ini dapat dijelaskan Ho ditolak karena P <
0,05.
Dilihat dari hasil penelitian, bahan coba dari etanol 96%,
minyak atsiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam mempunyai daya
hambat terhadap Staphylococcus aureus dengan kemampuan yang
berbeda. Zat aktif yang terdapat dalam bahan coba bawang putih,
cengkeh dan jintan hitam masing-masing adalah allicin, eugenol dan
thymoquinone bahan aktif ini ternyata dapat menghambat pertumbuhan
Staphylococcus aureus. Senyawa allicin merupakan senyawa aktif
dalam minyak atisiri bawang putih yang mudah terurai menjadi sulfur
dan mudah rusak pada suhu yang panas. Allicin menunjukkan aktivitas
antibakteri dengan menghambat secara lengkap dan langsung dari
sintesis RNA meskipun sebagian sintesis DNA dan protein juga
dihambat. Ini menunjukkan bahwa RNA adalah target utama dari fungsi
allicin. Perbedaan dalam struktur strain bakteri juga memainkan
peran dalam kerentanan terhadap daya hambat dari minyak atsiri
bawang putih. Membran sel Staphylococcus aureus mengandung lipid
hanya 2% yang akan mempengaruhi permeabilitas terhadap minyak
atsiri bawang putih.31 Penelitian Novita (2008) sediaan bawang
putih dapat menghambat pertumbuhan Staphylococcus aureus. Hasil
penelitiannya menunjukkan rata-rata diameter zona hambat pada jus
bawang putih 2gr/ml (15,19 mm) dan jus bawang putih 1gr/ml (8,62
mm). Sementara rata-rata diameter zona hambat bahan coba sediaan
ekstrak bawang putih 2gr/ml adalah 6,44 mm dan pada sediaan 1 gr/ml
ekstrak bawang putih tidak mununjukkan adanya zona hambat.
Rata-rata diameter zona hambat minyak atsiri bawang putih adalah
10,95 mm. Ini menunjukkan terdapat perbedaan zona hambat antara
minyak atsiri, jus dan ekstrak dari sediaan bawang putih. Jus
bawang putih menunjukkan hasil rata-rata zona hambat yang tertinggi
bila dibandingkan dengan jenis bahan sediaan yang lain. Hal ini
mungkin disebabkan kandungan allicin yang berbeda dengan cara
penyediaan yang berbeda karena allicin bersifat volatil dan
merupakan senyawa yang kurang stabil, adanya pengaruh air panas,
oksigen udara, dan lingkungan basa, mudah sekali terdekomposisi
menjadi senyawa yang lain seperti dialil sulfida.7 Penelitian Syed
Abdul Rahman (2010) minyak atsiri cengkeh adalah efektif terhadap
Staphylococcus aureus karena efek antimikroba cengkeh oleh eugenol
dan eugenol asetate yang terkandung dalam minyak tersebut.10
Menurut Babu (2011) mendapati minyak atsiri bawang putih dan
cengkeh mempunyai daya hambat terhadap pertumbuhan Staphylococcus
aureus dengan merusak langsung membran sel bakteri menyebabkan
pengurangan sintesa protein sehingga terjadi gangguan pada fungsi
sel bakteri selanjutnya mengalami lisis. Selain itu, hasilnya juga
memperlihatkan zona hambat cengkeh menunjukkan diameter yang lebih
besar yaitu 25,00 mm bila dibandingkan dengan zona hambat minyak
atsiri bawang putih yaitu 19,00 mm. Hal ini menunjukkan cengkeh
mempunyai daya hambat yang lebih tinggi dari bawang putih terhadap
Staphylococcus aureus. Dari penelitian penulis menunjukkan
rata-rata diameter zona hambat minyak atsiri bawang putih adalah
10,95 mm dan rata-rata diameter zona hambat minyak atsiri cengkeh
14,78 mm. Hal ini mungkin disebabkan karena cara penyediaan minyak
atsiri yang berbeda. Cara penyediaan minyak atsiri yang berbeda
boleh menyebabkan jumlah kandungan bahan aktif minyak atsiri
berbeda. Penelitian Babu menunjukkan zona hambat yang lebih tinggi
dari penelitian penulis karena Babu menggunakan minyak atsiri dari
pabrik sedangkan penelitian penulis mempergunakan bahan coba dan
alat serdahana.11Sahabat Saeed (2008) dalam penelitiannya
menyatakan, minyak cengkeh ditemukan aktif terhadap bakteri gram
positif foodborne yang ditularkan melalui makanan contohnya
Staphylococcus aureus dan bakteri gram negatif yaitu Escherichia
coli. Selanjutnya, bahan aktif cengkeh (eugenol) memiliki aktivitas
antibakteri terhadap bakteri Streptococcus mutans, Candida
albicans, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Escherichia coli,
Pseudomonas aeruginosa. Selain eugenol terdapat bahan aktif lain
yang terkandung dalam minyak atsiri cengkeh yang mampu menghambat
pertumbuhan bakteri seperti biflorin, kaempferol, rhamnocitrin,
myricetin, gallic acid, ellagic acid dan oleanoic acid.32
Hasil Penelitian Mashadian (2005) menunjukkan bahwa ekstrak
jintan hitam memiliki antimikroba yang aktif terhadap pertumbuhan
Staphylococcus aureus juga menunjukkan efek anticestodal dan
antiinflamatory.33 Penelitian Zuridah (2008) minyak atsiri jintan
hitam mempunyai daya hambat terhadap beberapa bakteri seperti
Staphylococcus aureus, Escherichia coli, dan Pseudomonas
aeruginosa. Rata-rata daya hambat Staphylococcus aureus mencatatkan
nilai tertinggi dibandingkan dengan bakteri gram negatif yang lain
yaitu 25,00 mm dan yang paling rendah daya hambat adalah
Escherichia coli yaitu 10,00 mm.34 Menurut Mohd Tariq Salman (2008)
thymoquinone merupakan bahan aktif dalam minyak atsiri jintan hitam
menunjukkan daya hambat yang signifikan dari pertumbuhan berbagai
jenis bakteri. Thymoquinone menghambat sumber radikal bebas, dan
diketahui mempunyai asam amino nukleofilik yang terdapat di dalam
protein akan menyebabkan inaktivasi protein serta hilangnya fungsi
sel. Gangguan metabolisme bakteri menyebabkan kebutuhan energi
tidak tercukupi sehingga mengakibatkan rusaknya sel bakteri secara
permanen, selanjutnya sel bakteri lisis.12Berdasarkan hasil uji
Anova (Tabel 1) yang diperoleh terdapat perbedaan bermakna (P