KAJIAN DAYA ANTIBAKTERI EKSTRAK ETANOL KULIT BATANG DAN BUAH KERSEN (Muntingia calabura) TERHADAP BAKTERI Escherichia coli DAN Staphylococcus

Transkripsi

1 Kajian Daya Antibakteri Etanol... KAJIAN DAYA ANTIBAKTERI EKSTRAK ETANOL KULIT BATANG DAN BUAH KERSEN (Muntingia calabura) TERHADAP BAKTERI Escherichia coli DAN Staphylococcus aureus SECARA in vitro Mucharommah Sartika Ami Program Studi Pendidikan Biologi, Pascasarjana, Universitas Negeri Malang ABSTRAK Tanaman Kersen (Muntingia calabura) merupakan tanaman yang banyak dijumpai di tepi jalan sebagai pohon peneduh. Beberapa penelitian terdahulu menyebutkan bahwa beberapa bagian tanaman Kersen mengandung senyawa-senyawa bioaktif seperti flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol. Adapula penelitian yang menyebutkan adanya daya antibakteri dalam ekstrak daun Kersen. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kandungan senyawa bioaktif dalam ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen (Muntingia calabura) secara kuantitatif, serta menganalisis daya antibakteri dan konsentrasi yang paling efektif dari kedua macam ekstrak tersebut secara in vitro terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Pengujian kandungan senyawa bioaktif menggunakan metode spektrofotometri. Pengujian daya antibakteri secara in vitro menggunakan metode difusi cakram. etanol kulit batang dan buah Kersen diketahui mengandung flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol dengan kadar yang berbeda. Kadar senyawa-senyawa bioaktif tersebut pada ekstrak kulit batang Kersen lebih tinggi dibandingkan dengan kadar yang ditemukan di dalam ekstrak buahnya. Kedua macam ekstrak tersebut memiliki daya antibakteri terhadap Escherichiacoli dan Staphylococcus aureus. kulit batang Kersen memiliki daya antibakteri yang lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak buahnya. Konsentrasi yang paling efektif ekstrak etanol kulit batang terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus adalah 5 mg/ml dan 7 mg/ml, sedangkan ekstrak etanol buah adalah 4 mg/ml dan 6 mg/ml. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tanaman Kersen memiliki potensi sebagai tanaman berkhasiat obat, karena memiliki kandungan senyawa-senyawa bioaktif yang bersifat antibakteri. Kata kunci: daya antibakteri, Muntingia calabura, Escherichia coli, Staphylococcus aureus PENDAHULUAN Tanaman Kersen (Muntingia calabura) adalah tanaman asli Amerika Selatan yang telah tersebar di wilayah Asia, termasuk Indonesia. Tanaman ini dapat mencapai ketinggian lima meter dan memiliki kanopi yang rindang, sehingga sering dijumpai di tepi jalan sebagai pohon peneduh. Masyarakat di beberapa negara menggunakan tanaman Kersen sebagai bahan obat tradisional untuk mengobati sakit kepala, batuk, peluruh haid, anti kejang, asam urat, dan penambah stamina (Zakaria, dkk, 26 dan Isnarianti, dkk, 213). Beberapa penelitian mengungkapkan bahwa daun Kersen mengandung flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol yang bersifat antibakteri (Surjowardojo, dkk, 214). Ada beberapa penelitian yang telah mengungkapkan daya antibakteri daun Kersen secara in vitro (Zakaria, dkk, 26 dan Chuah, dkk, 214). Bagian tanaman Kersen yang lain, yaitu kulit batang dan buah, juga diketahui mengandung senyawa bioaktif (Chen, dkk, 24 dan Gomathi, dkk, 213). Bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus merupakan contoh bakteri penyebab penyakit infeksi. Beberapa penelitian menyebutkan bahwa kedua spesies bakteri ini telah resisten terhadap beberapa macam antibiotik (Kinge, dkk, 21 dan Patel, dkk, 212). Hal ini menunjukkan bahwa pengobatan penyakit infeksi melalui pemberian antibiotik memiliki efek samping yang merugikan. Eksplorasi tanaman berkhasiat obat perlu dilakukan untuk mengatasi permasalahan ini. Temuan tentang kandungan senyawa bioaktif yang bersifat antibakteri di dalam kulit batang dan buah Kersen, menjadi landasan dilakukannya penelitian tentang pengujian daya antibakteri ini. Kulit batang dan buah Kersen yang digunakan dalam penelitian ini akan diekstraksi terlebih dahulu menggunakan pelarut etanol 95%. Pada penelitian ini juga dilakukan analisis kandungan senyawa flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol dalam ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen secara kuantitatif. Tujuan penelitian ini adalah: (1) menganalisis kandungan senyawa flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol dalam ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen secara kuantitatif; (2) menganalisis pengaruh ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen dalam beberapa macam konsentrasi terhadap daya antibakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus secara in vitro; dan (3) menentukan konsentrasi ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen yang paling efektif dalam Prosiding Seminar Nasional Biologi 216_ ISBN:

2 Kanudngan Senyawa (g/kg) Kajian Daya Antibakteri Etanol... menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. METODE PENELITIAN Penelitian ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu: (1) penyiapan ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen, (2) uji kandungan senyawa bioaktif dalam kedua macam ekstrak, dan (3) uji daya antibakteri kedua macam ekstrak terhadap Escherichia coli dan Staphylococcusaureus secara in vitro. Tahap pertama dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Universitas Negeri Malang dan Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Universitas Islam Negeri Malang pada bulan Maret 215. Tahap kedua dilakukan di Laboratorium Kimia Universitas Muhammadiyah Malang pada bulan April 215. Adapun tahap ketiga dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Universitas Negeri Malang pada bulan April 215 hingga Mei 215. Penyiapan ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen dilakukan dengan proses maserasi menggunakan pelarut etanol 95% selama 3 x 24 jam, selanjutnya hasil maserasi disaring steril menggunakan vacuum flask, dan hasil penyaringan steril tersebut diuapkan menggunakan rotary evaporator untuk menghilangkan sisa-sisa etanol. etanol kulit batang dan buah Kersen ini selanjutnya diuji kandungan flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol di dalamnya secara kuantitatif menggunakan metode spektrofotometri. Hasil pengujian senyawa bioaktif ini dianalisis secara deskriptif kuantitatif. etanol kulit batang dan buah Kersen selanjutnya diuji daya antibakterinya secara in vitro menggunakan metode difusi cakram. Bakteri uji yang digunakan adalah Escherichia coli dan Staphylococcus aureus yang telah diinkubasi selama 1 x 16 jam dan telah disetarakan kekeruhan suspensinya dengan larutan standar McFarland,5. Larutan standar McFarland,5 setara dengan jumlah koloni bakteri 1,5 x 1 8 CFU/ml (Hudzicki, 21). Medium yang digunakan adalah Mueller Hinton Agar dengan volume 15 ml untuk setiap cawan petri berdiameter 9 cm. Cakram kertas yang digunakan adalah cakram kertas kosong berukuran 6 mm dan steril. Konsentrasi ekstrak yang digunakan adalah 2 mg/ml, 3 mg/ml, 4 mg/ml, 5 mg/ml, 6 mg/ml, 7 mg/ml, dan 8 mg/ml. Kontrol positif yang digunakan adalah larutan antibiotik Ofloxacin 5 μg/ml, sedangkan kontrol negatif yang digunakan adalah aquades steril. Volume ekstrak, kontrol positif, dan kontrol negatif yang diteteskan pada cakram kertas adalah 15 μl. Perlakuan dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. Medium yang telah diinokulasi dengan bakteri uji dan diberi perlakuan ekstrak etanol kulit batang maupun buah Kersen, selanjutnya diinkubasi pada suhu 37 o C selama 1 x 16 jam. Daya antibakteri ditentukan berdasarkan diameter zona hambat yang terbentuk di sekeliling cakram. Diameter zona hambat adalah diameter daerah bening yang terbentuk di sekeliling cakram, termasuk daerah di bawah cakram. Satuan yang digunakan untuk mengukur diameter zona hambat adalah milimeter (mm). Kriteria zona hambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus berdasarkan kontrol positif yang digunakan (Ortho-McNeil-Jansen 4 Pharmaceuticals, 28) adalah: 16 mm (susceptible), mm (intermediet), dan 12 mm (resistant). Konsentrasi yang paling efektif ditentukan berdasarkan konsentrasi ekstrak terendah yang dapat menghasilkan diameter zona hambat terbesar. Data hasil pengujian daya antibakteri ini dianalisis secara parametrik menggunakan uji ANAVA ganda dan dilanjutkan dengan uji Duncan 5%. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian pertama yang dilakukan adalah pengujian keberadaan senyawa bioaktif (flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol) dalam ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen (Muntingia calabura). Gambar 1 menunjukkan hasil pengujian keberadaan senyawa bioaktif ini. Pengujian kedua adalah pengujian daya antibakteri ekstrak kulit batang dan buah Kersen terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus secara in vitro. Gambar 2 menunjukkan hasil pengujian daya antibakteri ekstrak kulit batang dan buah Kersen terhadap Escherichia colisecara in vitro. Gambar 3 menunjukkan hasil pengujian daya antibakteri ekstrak kulit batang dan buah Kersen terhadapstaphylococcus aureus secara in vitro Flavonoid Saponin Tanin Polifenol Jenis Senyawa Kulit Batang Gambar 1. Kandungan Senyawa Flavonoid, Saponin, Tanin, dan Polifenol dalam Etanol Kulit Batang dan Buah Kersen secara Kuantitatif Prosiding Seminar Nasional Biologi 216_ ISBN:

3 Rerata Diameter Zona Hambat Pertumbuhan Bakteri Staphylococcus aureus (mm) Rerata Diameter Zona Hambat Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli (mm) Kajian Daya Antibakteri Etanol Gambar 2. Rerata Diameter Zona Hambat Pertumbuhan Escherichia coli yang Diperlakukan dengan Etanol Kulit Batang dan Buah Kersen dalam Beberapa Macam Konsentrasi Konsentrasi (mg/ml) Etanol Kulit Batang Kersen Etanol Buah Kersen Konsentrasi (mg/ml) Etanol Kulit Batang Kersen Etanol Buah Kersen Gambar 3. Rerata Diameter Zona Hambat Pertumbuhan Staphylococcus aureus yang Diperlakukan dengan Etanol Kulit Batang dan Buah Kersen dalam Beberapa Macam Konsentrasi Data hasil pengujian daya antibakteri ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus secara in vitro, selanjutnya dianalisis secara parametrik menggunakan uji ANAVA ganda. Hasil uji ANAVA ganda menunjukkan perbedaan yang signifikan, oleh karena itu analisis dilanjutkan dengan uji Duncan 5%. Tabel 1 menunjukkan hasil uji Duncan 5% pada perlakuan ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen terhadap Escherichia coli. Tabel 2 menunjukkan hasil uji Duncan 5% pada perlakuan ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen terhadapstaphylococcus aureus. Tabel 1. Hasil Uji Duncan 5% pada Perlakuan Etanol Kulit Batang dan Buah Kersen terhadap Escherichia coli Konsentrasi (mg/ml) Rerata Diameter Zona Hambat (mm) Notasi DMRT buah 2 6,933 a buah 3 8,167 b buah 5 9,2 b c buah 4 9,25 b c d buah 8 9,583 c d buah 6 9,667 d buah 7 9,667 d kulit batang 2 11,517 e kulit batang 3 11,667 e kulit batang 4 13,417 f kulit batang 5 16,33 g kulit batang 6 16,333 g kulit batang 7 16,333 g kulit batang 8 16,333 g Tabel 2. Hasil Uji Duncan 5% untuk Perlakuan dengan Etanol Kulit Batang dan Buah Kersen terhadap Staphylococcus aureus Konsentra si (mg/ml) Rerata Diameter Zona Hambat (mm) Notasi DMRT buah 2 7,2 a buah 3 8,167 a b buah 5 8,35 a b buah 4 8,667 b c buah 8 9,167 b c buah 7 9,5 b c buah 6 9,95 c d kulit batang 2 11,17 d e kulit batang 3 11,883 e kulit batang 4 12, e kulit batang 5 15,583 f kulit batang 8 15,833 f kulit batang 6 16,267 f kulit batang 7 17,583 g etanol kulit batang dan buah Kersen (Muntingia calabura) diketahui mengandung senyawa flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol. Kadar keempat senyawa tersebut dalam ekstrak etanol kulit batang Kersen lebih tinggi apabila dibandingkan dengan kadar yang ditemukan dalam ekstrak etanol buah Kersen. Hal ini dapat menjadi landasan dalam menentukan bagian tanaman Kersen yang akan digunakan sebagai bahan obat, ditinjau dari kuantitas senyawa bioaktif yang dikandungnya. Nilai taraf signifikansi macam ekstrak, macam konsentrasi, dan keduanya berdasarkan uji ANAVA adalah kurang dari α=,5; hal ini membuktikan bahwa ada pengaruh ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen dengan beberapa macam konsentrasi terhadap Prosiding Seminar Nasional Biologi 216_ ISBN:

4 Kajian Daya Antibakteri Etanol... daya antibakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus secara in vitro. Ukuran diameter zona hambat pertumbuhan Escherichia coli yang dihasilkan melalui perlakuan dengan ekstrak etanol kulit batang Kersen pada konsentrasi 5 mg/ml, 6 mg/ml, 7 mg/ml, dan 8 mg/ml tidak berbeda nyata. Keempat macam konsentrasi ekstrak ini memperoleh notasi yang sama, yaitu notasi g (notasi tertinggi pada perlakuan ini) yang menunjukkan daya antibakteri tertinggi. Konsentrasi ekstrak etanol kulit batang Kersen 5 mg/ml adalah konsentrasi terendah yang dapat menghasilkan daya antibakteri tertinggi, sehingga konsentrasi ini disebut sebagai konsentrasi yang paling efektif. Ukuran diameter zona hambat pertumbuhan Escherichia coli yang dihasilkan melalui perlakuan dengan ekstrak etanol kulit batang Kersen pada konsentrasi 5 mg/ml adalah 16,3 mm. Ukuran diameter ini telah memenuhi kriteria susceptible untuk Escherichia coli. Ukuran diameter zona hambat pertumbuhan Escherichia coli yang dihasilkan melalui perlakuan dengan ekstrak etanol buah Kersen pada konsentrasi 4 mg/ml, 6 mg/ml, 7 mg/ml, dan 8 mg/ml tidak berbeda nyata. Keempat macam konsentrasi ekstrak ini memperoleh notasi yang sama, yaitu notasi d (notasi tertinggi pada perlakuan ini) yang menunjukkan daya antibakteri yang tertinggi. Konsentrasi ekstrak etanol buah Kersen 4 mg/ml adalah konsentrasi terendah yang dapat menghasilkan daya antibakteri tertinggi, sehingga disebut sebagai konsentrasi yang paling efektif. Ukuran diameter zona hambat pertumbuhan Escherichia coli yang dihasilkan melalui perlakuan dengan ekstrak etanol buah Kersen pada konsentrasi 6 mg/ml adalah 9,67 mm. Ukuran diameter ini merupakan ukuran diameter terbesar yang dihasilkan, namun belum memenuhi kriteria susceptible untuk Escherichia coli. Ukuran diameter zona hambat ini termasuk dalam kriteria resistant, yang berarti bahwa bakteri uji resisten terhadap senyawa antibakteri yang digunakan (CLSI, 27). Ukuran diameter zona hambat pertumbuhan Staphylococcus aureus yang dihasilkan melalui perlakuan dengan ekstrak etanol kulit batang Kersen pada konsentrasi 7 mg/ml memperoleh notasi g (notasi tertinggi pada perlakuan ini) yang menunjukkan daya antibakteri tertinggi. Konsentrasi ekstrak etanol kulit batang Kersen 7 mg/ml adalah konsentrasi terendah yang dapat menghasilkan daya antibakteri tertinggi, sehingga konsentrasi ini disebut sebagai konsentrasi yang paling efektif. Ukuran diameter zona hambat pertumbuhan Staphylococcus aureus yang dihasilkan melalui perlakuan dengan ekstrak etanol kulit batang Kersen pada konsentrasi 7 mg/ml adalah 17,58 mm. Ukuran diameter ini telah memenuhi kriteria susceptible untuk Staphylococcus aureus. Ukuran diameter zona hambat pertumbuhan Staphylococcus aureus yang dihasilkan melalui perlakuan dengan ekstrak etanol buah Kersen pada konsentrasi 6 mg/ml memperoleh notasi d (notasi tertinggi pada perlakuan ini) yang menunjukkan daya antibakteri tertinggi. Konsentrasi ekstrak etanol kulit batang Kersen 6 mg/ml adalah konsentrasi terendah yang dapat menghasilkan daya antibakteri tertinggi, sehingga konsentrasi ini disebut sebagai konsentrasi yang paling efektif. Ukuran diameter zona hambat pertumbuhan Staphylococcus aureus yang dihasilkan melalui perlakuan dengan ekstrak etanol kulit batang Kersen pada konsentrasi 6 mg/ml adalah 9,95 mm. Ukuran diameter ini belum memenuhi kriteria susceptible untuk Staphylococcus aureus. Ukuran diameter zona hambat ini termasuk dalam kriteria resistant, yang berarti bahwa bakteri uji resisten terhadap senyawa antibakteri yang digunakan (CLSI, 27). etanol buah Kersen tidak cukup efektif dalam menghambat pertumbuhan Escherichia coli maupun Staphylococcus aureus bila dibandingkan dengan ekstrak etanol kulit batang Kersen. Hal ini dapat terjadi karena kandungan senyawa bioaktif di dalam ekstrak etanol buah Kersen lebih rendah konsentrasinya apabila dibandingkan dengan kandungan senyawa bioaktif di dalam ekstrak etanol kulit batang Kersen. Senyawa bioaktif berperan sebagai senyawa antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Konsentrasi suatu senyawa antibakteri berpengaruh terhadap daya antibakteri yang dihasilkannya (Willey, dkk, 28). Pada umumnya, semakin tinggi konsentrasi senyawa antibakteri, akan semakin tinggi pula daya antibakterinya. Ada empat macam senyawa bioaktif yang terdeteksi di dalam kedua ekstrak Kersen tersebut, yaitu flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol. Senyawasenyawa bioaktif ini bersinergi untuk menghambat pertumbuhan bakteri uji. SIMPULAN Kesimpulan dari penelitian ini adalah: (1) ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen mengandung senyawa flavonoid, saponin, tanin, dan polifenol dalam kadar yang berbeda; (2) ekstrak etanol kulit batang dan buah Kersen dengan beberapa macam konsentrasi berpengaruh terhadap daya antibakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus secara in vitro; (3) konsentrasi ekstrak etanol kulit batang Kersen yang paling efektif untuk menghambat pertumbuhan Escherichia coli dan Staphylococcus aureusberturut-turut adalah 5 mg/ml dan 7 mg/ml, sedangkan untuk ekstrak etanol buah Kersen adalah 4 mg/ml dan 6 mg/ml. Prosiding Seminar Nasional Biologi 216_ ISBN:

5 Kajian Daya Antibakteri Etanol... DAFTAR PUSTAKA Chen, J.; R. Lin; C. Duh; H. Huang; dan I. Chen. 24. Flavones and Cytotoxic Constituents from the Stem Bark of Muntingia calabura. Journal of the Chinese Chemical Society, Vol. 51: Chuah, E. L.; Z. A. Zakaria; Z. Suhaili; S. A. Bakar; dan M. N. M. Desa Antimicrobial Activities of Plant Extracts against Methicillin-Susceptible and Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. Journal of Microbiology Research, 4 (1): CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute). 27. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, 17 th Informational Supplement. (Online), ( diunduh tanggal 21 Februari 215. Gomathi, R.; N. Anusuya; dan S. Manian A Dietary Antioxidant Supplementation of Jamaican Cherries (Muntingia calabura L.) Attenuates Inflammatory Related Disorders. Food Science Biotechnology, Vol. 22(3). (Online), ( #page-1), diunduh tanggal 13 Hudzicki, J. 21. Kirby-Bauer Disk Diffusion Susceptibility Test Protocol, (Online), ( diunduh tanggal 26 Isnarianti, R.; I. A. Wahyudi; dan R. M. Puspita Muntingia calabura L. Leaves Extract Inhibits Glucosyltransferase Activity of Streptococcus mutans. Journal of Dentistry Indonesia, Vol. 2(3): Kinge, C. N. W.; C. N. Ateba; dan D. T Kawadza. 21. Antibiotic Resistance Profiles of Escherichia coli Isolated from Different Water Sources in The Mmabatho Locality,North-West Province, South Africa. South African Journal of Science, 16 (1/2). (Online), ( ns/pdf/ pb.pdf), diunduh tanggal 26 Ortho-McNeil-Jansen Pharmaceuticals. 28. Floxin Tablets (Ofloxacin Tablets), (Online), ( abel/28/19735s59lbl.pdf), diunduh tanggal 27 Patel, H.; Y. Vaghasiya; B. R. M. Vyas; dan S. Chanda Antibiotic-resistant Staphylococcus aureus: A Challenge to Researchers and Clinicians. Bacteriology Journal, 2 (2), (Online), ( 5&linkid=pdf), diunduh tanggal 26 Februari 215. Surjowardojo, P.; Sarwiyono; I. Thohari; dan A. Ridhowi Quantitative and Qualitative Phytochemicals Analysis of Muntingia calabura. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare, Vol. 4 (16): Willey, J. M.; L. M. Sherwood; dan C. J. Woolverton. 28. Prescott, Harley, and Klein s Microbiology, Seventh Edition. New York: McGraw-Hill. Zakaria, Z. A.; C. A. Fatimah; A. M. M. Jais; H. Zaiton; E. F. P. Henie; M. R. Sulaiman; M. N. Somchit; M. Thenamutha; dan D. Kasthuri. 26. The in vitro Antibacterial Activity of Muntingia calabura Extracts. International Journal of Pharmacology, Vol. 2 (4): Prosiding Seminar Nasional Biologi 216_ ISBN: