-
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
Staphylococcus aureus
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
Staphylococcus aureus
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
Staphylococcus aureus
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.
Konsentrasi yang digunakan adalah 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%,
dan
3.125%, dengan 1 kontrol negatif 0%. Pada penelitian pendahuluan
ini
digunakan suspensi bakteri 108. Pengamatan hasil dari penelitian
pendahuluan
ini dilakukan dengan mengamati konsentrasi ekstrak yang pertama
kali
menunjukkan adanya zona hambat pada media.
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
Gambar 5.1.3 Hasil Penelitian
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.
Konsentrasi yang digunakan adalah 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%,
dan
3.125%, dengan 1 kontrol negatif 0%. Pada penelitian pendahuluan
ini
digunakan suspensi bakteri 108. Pengamatan hasil dari penelitian
pendahuluan
ini dilakukan dengan mengamati konsentrasi ekstrak yang pertama
kali
menunjukkan adanya zona hambat pada media.
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
Gambar 5.1.4 Hasil Penelitian
Pendahuluan III
Keterangan Gambar 5.1.4 K = Kontrol Negatif (0%) 1 = 100% 2 =
50% 3 = 25% 4 = 12.5% 5 = 6.25% 6 = 3.125%
-
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.
Konsentrasi yang digunakan adalah 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%,
dan
3.125%, dengan 1 kontrol negatif 0%. Pada penelitian pendahuluan
ini
digunakan suspensi bakteri 108. Pengamatan hasil dari penelitian
pendahuluan
ini dilakukan dengan mengamati konsentrasi ekstrak yang pertama
kali
menunjukkan adanya zona hambat pada media.
-
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.
Gambar 5.1.5 Hasil Penelitian
Pendahuluan IV
Keterangan Gambar 5.1.5 K = Kontrol Negatif (0%) 1 = 100% 2 =
50% 3 = 25% 4 = 12.5% 5 = 6.25% 6 = 3.125%
-
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
Gambar 5.2.2.1 Hasil Plate 1
Gambar 5.2.2.2 Hasil Plate 2
Gambar 5.2.2.4 Hasil Plate 4
-
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