S. D.Marliyana, et al., ALCHEMY jurnal penelitian kimia, vol. 9, no. 2, hal

Transkripsi

1 AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN SIRIH MERAH (Piper CrocatumRuiz & Pav.) (ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF THE ESSENTIAL OILS Piper CrocatumRuiz & Pav. LEAVES) Soerya Dewi M *a, Nestri Handayani a, Siti Ngaisah a, Eliza Nur Setyowati a Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universtas SebelasMaret, Jl. Ir Sutami No. 36 A, Kentingan Surakarta * s_marliyana@yahoo.com Received 10 Juni 2013, accepted 19 Juli 2013,published 25 September 2013 ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan komponen kimia dan uji antibakteri minyak atsiri daun sirih merah (Piper crocatum Ruiz & Pav.). Analisis Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC- MS) menunjukkan 16 senyawa terdeteksi dengan senyawa utama sabinen (44,91%) dan β-mirsena (18,88%). Nilai Konsentrasi Hambat Minimum (KHM) untuk bakteri gram positif yaitu Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, secara berurutan sebesar 1%, 0,25%, 0,5%, sedangkan untuk bakteri gram negative Shigellaflexneri mempunyai KHM sebesar 0,25%, Eschericia coli sebesar 1% dan Pseudomonas aeruginosa sebesar 0,075%. Kata Kunci : aktivitas antibakteri,minyak atsiri, Piper crocatum Ruiz & Pav. ABSTRACT The aim of this research is to determine the chemical compounds and antibacterial activitiyof the essential oil of Piper crocatum Ruiz & Pav. leaves. GC-MS analysis shows that there are 16 components with Sabinene andβ-mirceneas major component i.e 44.91% and %, respectively.the Minimum Inhibition Concentration (MIC) for gram positive bacteries, i.e Bacillus cereus, Staphylococcus aureus andstaphylococcus epiderrmidis are1%,0.25% and 0,5%, respectively. Meanwhile the MIC values for gram negative bacteries i.e Shigella flexneri, Eschericia coli and Pseudomonas aeruginosa are 0.25 %, 1.0% and 0.75 %, respectively. Key words: antibacterial activity,essential oils, Piper crocatum Ruiz &Pav. PENDAHULUAN Penyakit akibat infeksi bakteri merupakan masalah serius dalam kesehatan. Selama beberapa tahun terakhir, terjadi peningkatan timbulnya penyakit infeksi yang disebabkan oleh 33

2 bakteri seiring dengan bertambahnya populasi manusia (Nwinyi et al., 2009). Mikroorganisme seperti bakteri gram positif dan gram negatif dapat menyebabkan infeksi pada manusia. Walaupun obat untuk antibakteri yang telah ada cukup efektif, tetapi tidak menutup kemungkinan timbul resistensi terhadap obat tersebut. Oleh karena itu penemuan-penemuan baru obat antibakteri sangat diperlukan (Chopra, 2007). Bagian-bagian dari tanaman merupakan sumber senyawa yang dapat digunakan sebagai sumber obat antibakteri. Komponen kimia yang dapat digunakan sebagai sumber obat antibakteri salah satunya adalah minyak atsiri. Minyak atsiri mengandung senyawa-senyawa volatil seperti golongan monoterpen dan sesquiterpen. Berdasarkan penelitian senyawa golongan tersebut bersifat antibakteri (Emamghoreishi, 2005). Salah satu tanaman obat Indonesia yang akhir-akhir ini banyak dimanfaatkan adalah sirih merah (Piper crocatum Ruiz & Pav). Penapisan fitokimia terhadap daun sirih merah menunjukkan adanya kandungan minyak atsiri. Berdasarkan beberapa penelitian menunjukkan komponen minyak atsiri mempunyai aktivitas antibakteriyaitu dapat menghambat atau membunuh pertumbuhan bakteri patogen (Yuksel et al., 2006). Minyak atsiri daun sirih (Piper betel) dari Srilanka mempunyai nilai KHM yaitu sebesar 5,00 x 10 3 μg/ml terhadap bakteri Staphylococusaureus, 1,00 x 10 4 μg/ml terhadap bakteri Staphylococus epidermidis, 1,00 x 10 4 μg/ml terhadap bakteri Pseudomonas aeruginosa, 3,12 x 10 2 μg/ml terhadap bakteri Escherichia coli, 2,50 x 10 3 μg/ml terhadap Streptococcus yogenes (Arambawela et al., 2005). Minyak atsiri daun sirih pada konsentrasi 50%, 25%, 12,5% dapat menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis dan Streptococcus agalactiae, tetapi hanya dapat menghambat bakteri Staphylococcus aureus pada konsentrasi 25% dan 50% (Poeloengan, 2006). Ekstrak etanol sirih merah mempunyai kemampuan antibakteri terhadap bakteri gram positif dan bakteri gram negatif khususnya terhadapstaphylococcus aureus dengan KHM 25% dan Escherichia coli dengan KHM 6,25% (Juliantina et al., 2009). Beberapa bakteri yang dapat menyebabkan penyakit infeksi antara lain bakteri Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, Streptococcus epidermidis dan Shigellaflexneri. Staphylococcus aureus dapat menyebabkan bermacam macam infeksi seperti jerawat, bisul, meningitis, osteomielitis, pneumonia dan mastitis pada manusia (Supardi, 1999). Bacillus cereus merupakan penyebab keracunan 34

3 makanan, diare, infeksi mata, dan meningitis (Jawetz, 2005). Escherichia coli dapat menyebabkan penyakit seperti diare, infeksi saluran kemih, pneumonia, meningitis pada bayi yang baru lahir dan infeksi luka.pseudomonas aeruginosa menginfeksi darah, kulit, telinga, mata, saluran kemih, pada luka bakar akan menyerang darahnya menghasilkan nanah, sedangkan Streptococcus epidermidis dan Shigellaflexneri penyebab infeksi kulit dan usus (Karsinah et al., 1994). METODE PENELITIAN Alat alat yang digunakan sebagai berikut : seperangkat destilasi Stahl, timbangan Elektrik, heating mantel, water pump, inkubator suhu 37 C,, mikropipet 20 mldan 100 ml, cawan petri, pervorator, autoklaf, jarum ose, GC-MS (Shimadzu,jenispengion EI (Electron Impact), gas pembawa Helium 14,0 Kpa, jeniskolom HP-5MS, panjang kolom 30 meter, diameter kolom 0,25 mm, suhu kolom ºC, suhu injektor 290ºC, suhu detektor 250ºC, kecepatan kenaikan suhu 5ºC / menit)..bahan-bahan yang digunakan : daun SirihMerah, Na 2 SO 4 anhidrat (E. merck), kertas payung, isolat Escherichia coli, isolat Staphylococcus aureus, isolatpseudomonas aeruginosa, isolatbacillus cereus, isolatshigellaflexneri, isolatstaphylococcusepidermidis, kapas, alumunium foil, media Nutrien Agar (NA), Amoksisilin, etanol 75%, n-heksan. Isolasi minyak atsiri. Sebanyak 250g daun sirih merah kering yang diperoleh dari daerah Magelang dan telah diidentifikasi di Laboratorium Herbarium Fakultas Biologi UGM, didestilasi stahl dengan akuades 2/3 volume labu selama 4 jam, selanjutnya minyak atsiri dipisahkan. Minyak atsiri dimurnikan dengan menambahkan Na 2 SO 4 anhidrous sampai jenuh kemudian dipisahkan. Minyak atsiri yang diperoleh digunakan sebagai sampel untuk proses selanjutnya. Identifikasi komponen dalam minyak atsiri dilakukan dengan menggunakan alat GC-MS. Uji antibakteri minyak atsiri Alat yang digunakan untuk aktivitas antibakteri disterilkan dalam autoklaf dengan temperatur 121ºC selama kurang lebih 15 menit. Sebanyak 1 gram NA dilarutkan dalam 50 ml akuades, kemudian dipanaskan dengan stirer sampai warna kuning bening. Masukkan ke dalam tabung reaksi masing masing sebanyak 5 ml. Tutup tabung reaksi dengan kapas dan 35

4 alumunium foil. Sterilisasi pada suhu 121ºC selama 20 menit. Tempatkan ditempat yang miring dan diamkan sampai padat pada suhu kamar. Pembuatan biakan bakteri. Sebanyak 1 ose isolat bakteri ditempelkan pada media miring agar NA dengan pola zig zag, masing masing bakteri dibuat 3 biakan bakteri. Lakukan dalam keadaan steril pada ruang isolasi dengan sinar UV. Kemudian inkubasi biakan pada suhu 37 ºC selama 24 jam. Uji antibakteri. Sebanyak 1 gram NA dilarutkan dalam akuades 50 ml dan dipanaskan sampai kuning bening. Kemudian dimasukkan ke dalam botol duran masing masing sebanyak 15 ml. Pembuatan bakteri dalam bentuk suspensi dilakukan dengan cara, 3 ml akuades dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditutup rapat dengan kapas, 1 tabung untuk 1 bakteri. Selanjutnya dilakukan sterilisasi aquades, cawan petri yang telah dibungkus kertas, media NA dalam duran dan alat alat yang dibutuhkan dalam uji antibakteri (pervorator, tip, spatula) pada suhu 121ºC selama 20 menit. Suspensi bakteri dibuat dengan cara, diambil 1 ose bakteri kemudian dimasukkan dalam akuades steril dan diaduk, sampai larutan keruh. Diambil 100 µl suspensi bakteri lalu diletakkan ke dalam cawan petri yang steril. Kemudian dituangkan media NA steril dalam suhu tubuh sekitar 30-37ºC. Campuran tersebut didiamkan sampai beku (±15 menit). Setelah itu, dibuat sumuran dengan ukuran 6 mm dengan alat pervorator dan spatula. Selanjutnya 20 µl sampel dimasukkan ke dalam sumuran tersebut. Sampel tersebut dibungkus kembali dengan kertas dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37ºC. Pengamatan penghambatan pertumbuhan bakteri dilakukan dengan mengukur diameter zona bening disekitar sumuran yang merupakan diameter zona penghambatan sampel. Minyak atsiri yang menunjukkan adanya penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri kemudian dibuat dengan variasi konsentrasi mulai dari konsentrasi 12,5% sampai 0,1% dengan pelarut n-heksan yang selanjutnya dilakukan uji antibakteri masing masing konsentrasi untuk mengetahui Konsentrasi Hambat Minimum (KHM). Penentuan KHM dilihat dari persen konsentrasi yang mempunyai diameter zona bening minimum (Juliantina et al., 2009). 36

5 PEMBAHASAN Identifikasi komponen minyak atsiri. Minyak atsiri yang diperoleh berupa cairan berwarna kuning jernih dengan kadar 0,73 % (v/b). Identifikasi komponen minyak atsiri dilakukan dengan analisis data dari alat GC-MS. Hasil kromatogram diperoleh 16 komponen (16 puncak) yang terdeteksi. Kromatogram ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1. Kromatogram minyak atsiri daun sirih merah Analisis struktur senyawa penyusun minyak atsiri daun sirih merah ditentukandengan data spektra seperti ditunjukkan oleh Tabel 1. Hasil analisis spektra menunjukkan bahwa diperoleh dua komponen utama dari minyak atsiri daun sirih merah yaitu sabinen (44,91%) dan β-mirsen (18,88%), strukturnya ditunjukkan pada Gambar 2. Komponen kimia dari minyak atsiri bervariasi tergantung daerah geografi, umur tanaman, iklim lokal, musim dan kondisi eksperimen juga perbedaan genetik bertanggung jawab pada perubahan komponen kimia (Senthilkumar, 2009). Kemampuan minyak atsiri daun sirih merah sebagai antibakteri sangat dipengaruhi oleh komponen kimia penyusunnya (Parthasarathy et al., 2008). 37

6 Sabinen β-mirsen Gambar 2. Struktur senyawa mayor minyak atsiri daunsirih merah Tabel 1. Identifikasi senyawa minyak atsiri daun sirih merah Waktu Retensi (Menit) % Area Senyawa 38 5,958 1,54 -Tuyan 6,167 1,86 -Pinena 6,592 0,30 Kamfena 7,300 44,91 Sabinena 7,400 2,72 -Pinena 7,750 18,88 -Mirsen 8,592 0,44 -Terpinena 8,992 0,83 l-limonen 9,983 1,05 -Terpinena 11,383 3,19 l-linalol 14,025 1,33 4-Terpineol 14,508 0,35 -Terpineol 20,767 0,51 Zingiberen 21,275 3,04 Trans-Kariofilen 22,192 3,13 -Farnesen 22,967 1,86 Germakren D Uji antibakteri minyak atsiri daun sirih merah. Metode difusi dengan teknik sumuran merupakan metode yang digunakan dalam uji antibakteri minyak atsiri daun sirih merah. Bakteri yang digunakan yaitu bakteri gram positif meliputi B. cereus, S.epidermidis dan S. aereus dan bakteri gram negatif diantaranya E. coli, Sh. Flexneridan P. aeruginosa yang merupakan bakteri patogen pada manusia. Uji antibakteri ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan minyak atsiri daun sirih merahdalam menghambat pertumbuhan bakteri dan dinyatakan dengan Konsentrasi Hambat Minimal (KHM). Pengujian antibakteri ini juga dilakukan pada kontrolnegatif yang berupa pelarut dari sampel yaitu n-heksan dan juga pada kontrol positif yaitu amoksisilin. Data aktivitas

7 penghambatan minyak atsiri daun sirih merah dapatdilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Data konsentrasi hambat minimum (KHM) bakteri uji JenisBakteri KHM (%) B.cereus 1 S. aereus 0.25 Sh. Flexneri 0.25 E.coli 1 P.aeruginosa S. epidermidis 0.5 Hasil uji menunjukkan bahwa minyak atsiri daun sirih merah mempunyai daya penghambatan terhadap keenam bakteri uji. Besarnya daerah hambatan sebanding dengan besar konsentrasi yang diberikan, walaupun hal ini juga dipengaruhi oleh jenis bakteri. Hasil uji penetapan KHM seperti dalam Tabel 2 menunjukkan bahwa KHM terhadap bakteri P.aeruginosa merupakan nilai KHM terkecil, sehingga dapat diartikan bahwa minyak atsiri daun sirih merah memiliki aktivitas antibakteri lebih besar terhadap bakteri tersebut dibandingkan dengan bakteri lainnya. KESIMPULAN Minyak atsiri daun sirih merah mengandung senyawa α pinena, α-tuyan, sabinen, β- mirsena, kamfen dan trans-kariofilen. Nilai KHM untuk bakteri gram positif yaitu Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, secara berurutan sebesar 1%, 0,25%, 0,5%, sedangkan untuk bakteri gram negatif Shigellaflexneri mempunyai KHM sebesar 0,25%, Eschericia colisebesar 1% dan Pseudomonas aeruginosa sebesar 0,075%. UCAPAN TERIMAKASIH Peneliti mengucapkan terima kasih kepda LP2M DIKTI yang telah mendanai terlaksananya penelitian dengan skim penelitian Hibah Fundamental. DAFTAR PUSTAKA Arambawela, L., Kumaratunga, K.G.A., and Dias, K., 2005, Studies on Piper Betle of Srilanka, Journal of the National Science Foundation of Sri Lanka, vol. 33, no. 2, pp

8 Chopra, I., (2007), The Increasing Use Of Silver-Based Products As Antimicrobial Agents: Auseful Development or A Cause for Concern?, Journal of antimicrobial, Chemotherapy, vol. 59, pp Emamghoreishi, M., Khasaki, M., and Aazam, M. F., 2005, Coriandrum Sativum: Evaluation of Its Anxiolytic Effect in The Elevated Plus-Maze, Journal of Ethnopharmacology, vol. 96, pp Juliantina, F. R., Citra, D. A.,, Nirwani, B., Nurmasitoh, T., and Bowo, E.T., 2009, Manfaat Sirih Merah (Piper crocatum) Sebagai Agen Antibakterial Terhadap Bakteri Gram Positif dan Gram Negatif, Jurnal Kedokteran dan Kesehatan Indonesia,vol. 1, pp Yuksel, K., Uçan, Sait, U., Kartal, M., Altun, M.L., Aslan, S., Sayar, E., and Ceyhan, T., 2006, GC-MS Analysis and Antibacterial Activity of Cultivated Satureja cuneifolia Ten Essential Oil, Turkey Journal Chemitry, vol. 30, pp Karsinah, Lucky, H. M., Soehanto, and Mardiastuti, H. W., (1994), Kokus Positif Gram dan Batang Negatif Gram dalam Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran, Penerbit Bina Aksara, Jakarta, Edisi Revisi, pp , Ketaren, (1987), Minyak Atsiri, UI Press, terjemahan : Guenther. E., 1947, Essential Oils, vol. 1, John Willey and Sons, New York, pp , 90, , Nwinyi, O. C., Chinedu, N. S., Ajani, O. O., Ikpo C.O., and Ogunniran, K. O., 2009, Antibacterial Effects of Extracts of Ocimum Gratissimum and Piper Guineenseon Escherichia Coli and Staphylococcus Aureus, African Journal of Food Science, vol. 3, no.3, pp Parthasarathy,U., Asish, G.R., Zachariah, T.J., Saji, K.V., George, J.K., Jayarajan, K., Mathew, P.A., and Parthasarathy, V.A., 2008, Spatial Influence On The Important Volatile Oils of Piper Nigrumleves, Current science, vol. 94, no. 12, pp Poeloengan, M., Komala, I., Susan, M., Noor, M. S., Andriani and Rianti, P. R. S., 2006, Aktivitas Air Perasan, Minyak Atsiridan Ekstrak Etanol Daun Sirih Terhadap Bakteri Yang Diisolasi Dari Sapi Mastitis Subklinis, Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner, Jakarta, pp Senthilkumar, A. and Venketesalu, V., 2009, Phytochemical Analysis And Antibacterial Activity Of The Essential Oil Of Clausenaanisata L. Willd. Hook. F. Ex.Benth, International Journal of Integrative Biology,vol.5, no.2, pp Supardi (1999), Mikrobiologi dalam Pengolahan dan Keamanan Pangan, Penerbit Alumni Bandung. 40