SKRIPSI EFEK AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK SABUT KELAPA ( COCOS NUCIFERA L.

Transkripsi

1 i SKRIPSI EFEK AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK SABUT KELAPA (COCOS NUCIFERA L.) VARIETAS DALAM TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI EXTENDED SPECTRUM β-lactamase PRODUCING ESCHERICHIA COLI SECARA IN VITRO I KADEK ADITYA NUGRAHA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016

2 ii Lembar Pengesahan INI TELAH DISETUJUI TANGGAL Desember 2016 Pembimbing dr. Made Agus Hendrayana, M.Ked NIP Mengetahui, Ketua Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Dr. dr. Dewa Putu Gde Purwa Samatra, Sp.S (K) NIP

3 iii Skripsi ini telah diuji pada dan dinilai oleh panitia penguji pada Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Udayana Tanggal 23 Desember 2016 Berdasarkan SK : No : Tanggal : Panitia Penguji Skripsi adalah: Ketua : Ida Bagus Nyoman Putra Dwija, S.SI, M.Biotech

4 iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TULIS SKRIPSI Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya tulis yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila kemudian hari terbukti bahwa saya melakukan tindakan menyalin atau meniru tulisan orang lain sebagai hasil pemikiran saya sendiri, maka gelar dan ijazah yang telah diberikan oleh universitas batal saya terima. Denpasar, 23 Desember 2016 Yang menyatakan (I Kadek Aditya Nugraha) NIM

5 v KATA PENGANTAR Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan puji syukur ke hadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha esa, karena hanya atas asung wara nugraha-nya/kurnia-nya, skripsi ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dr. Made Agus Hendrayana, M.Ked, pembimbing utama yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan, dan saran selama penulis mengikuti program S1, khususnya dalam penyelesaian skripsi ini. Terima kasih sebesar-besarnya pula penulis sampaikan kepada dr. Ni Nengah Dwi Fatmawati, Sp. MK, Ph.D yang telah bersedia memberikan saran dan penjelasan kedua disamping dari pembimbing utama. Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD, KEMD atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program S1 di Universitas Udayana. Ucapan terima kasih ini juga ditujukan kepada Ketua Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang dijabat oleh Dr. dr. Dewa Putu Gde Purwa Samatra, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program S1 pada PSPD FK Universitas Udayana. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. dr. Putu Astawa, Sp.OT., M.Kes selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana atas ijin yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan program S1. Tidak lupa juga peneliti menyampaikan terimakasih kepada Pande Made Nova Armita Sari yang telah membantu peneliti dalam pembuatan ekstrak dan uji fitokimia, serta I.A. Kade Ratna Sukmadewi, Amd.AK yang telah menyempatkan untuk membimbing dan menuntun pelaksanaan penelitian di Laboratorium Mikrobiologi FK Universitas Udayana. Ungkapan terima kasih terakhir saya sampaikan kepada penguji skripsi peneliti yaitu Ida Bagus Nyoman Putra Dwija, S.SI, M.Biotech yang telah memberikan masukan, saran, sanggahan, dan koreksi sehingga skripsi ini dapat selesai sebagaimana mestinya. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian skripsi ini, serta kepada penulis sekeluarga. Denpasar, 22 Desember 2016 Penulis

6 vi ABSTRAK EFEK AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK SABUT KELAPA (COCOS NUCIFERA L.) VARIETAS DALAM TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI EXTENDED SPECTRUM β-lactamase PRODUCING ESCHERICHIA COLI SECARA IN VITRO Escherichia coli (E. coli) merupakan bakteri bersifat non-patogen dan patogen. Meskipun penatalaksaan utama infeksi E. coli adalah pemberian antibiotik, dalam perkembangannya muncul strain E. coli penghasil Extenden Spectrum β-lactamase (ESBL). E. coli penghasil ESBL memiliki kemampuan menghidrolisis antibiotic golongan beta-laktam yaitu penisilin; sefalosporin generasi pertama, kedua, dan ketiga; serta aztreonam. Sabut kelapa (Cocos nucifera L.) memiliki utama tannin berupa procyanidin serta fenol berupa catechin dan epicatechin yang memiliki aktivitas antibakteri. Kemampuan produksi kelapa varietas dalam di Provinsi Bali adalah ,68 ton per tahun. Jumlah produksi kelapa varietas dalam yang besar menarik peneliti untuk melakukan telaah mengenai aktivitas ekstrak etil asetat sabut kelapa varietas dalam dalam menghambat pertumbuhan E. coli penghasil ESBL. Penelitian dimulai dengan ekstraksi sabut kelapa dengan pelarut etil asetat dengan metode maserasi. Ekstrak kemudian diuji kandungan fitokimia untuk mengetahui komposisi fitokimia pada ekstrak. Ekstrak dengan konsentrasi 50 mg/ml, 75 mg/ml, dan 100 mg/ml ditanam pada kultur E. coli penghasil ESBL dengan metode disc diffusion dengan kontrol negatif dan kontrol positif yaitu etil asetat 100% dan meropenem. Kultur kemudian diinkubasi selama jam di suhu 35±2 o C. Hasil uji fitokimia menunjukkan kandungan ekstrak berupa tannin, saponin, dan fenol. Hasil uji antibakteri ekstrak tidak ditemukan adanya diameter zona hambat pada kultur. Ekstrak sabut kelapa varietas dalam konsentrasi 50 mg/ml, 75 mg/ml, dan 100 mg/ml tidak dapat menghambat pertumbuhan bakteri E. coli penghasil ESBL secara in vitro. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan metode ekstraksi yang lebih murni dan pemberian fitokimia dengan konsentrasi lebih tinggi. Kata Kunci: E. coli penghasil ESBL, Sabut Kelapa, tannin, catechin, epicatechin

7 vii ABSTRACT ANTIBACTERIAL ACTIVITY EFFECT OF COCONUT HUSK (COCOS NUCIFERA L.) TALL VARIETIES ON GROWTH OF EXTENDED SPECTRUM β-lactamase PRODUCING ESCHERICHIA COLI IN VITRO Background: Escherichia coli (E.coli) can be non-pathogenic or pathogenic. While the mainstay of treatment for E. coli infection is antibiotic, Extended Spectrum Β-Lactamase Producing (ESBLp) Escherichia Coli is emerging. It has the ability to hydrolyze beta-lactam group of antibiotic, such as penicillin, first to third generation cephalosporin, and aztreonam. Coconut (Cocos nucifera L.) husk contains tannin in form of procyanidin and phenolic compound, catechin and epicatechin which show antibacterial activity. Total production of coconut tall varieties in Bali is 71, ton each year. High production of coconut tall varieties is the main concern to make a research on inhibitory activity of ethyl acetate extract of coconut husk tall varieties on growth of ESBLp E. coli. Method: Research begin with extraction of coconut husk with ethyl acetate. Phytochemical composition is then analyzed. Antibacterial activity of 50 mg/ml, 75 mg/ml, and 100 mg/ml of extract is tested by disc diffusion method. Result: Phytochemical analysis is positive for tannin, phenol, and saponin. There is no inhibitory zone shown by the extract. Conclusion: Concentration of 50mg/ml, 75 mg/ml, and 100 mg/ml coconut husk extract don t inhibit growth of ESBLp E. coli. It is necessary to choose more effective extraction method to produce and analyze higher phytochemical concentration of extract to inhibit growth of ESBLp E. coli. Keywords: ESBLp E. coli, Coconut Husk, tannin, catechin, epicatechin

8 viii EFEK AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK SABUT KELAPA (COCOS NUCIFERA L.) VARIETAS DALAM TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI EXTENDED SPECTRUM β-lactamase PRODUCING ESCHERICHIA COLI SECARA IN VITRO I Kadek Aditya Nugraha Fakutas Kedokteran Universitas Udayana RINGKASAN Escherichia coli (E. coli) merupakan salah satu jenis bakteri flora normal pada saluran pencernaan manusia. Meskipun sebagian besar strain dari bakteri ini bersifat non-patogenis, namun terdapat beberapa jenis strain yang bersifat patogen terhadap manusia. Infeksi yang disebabkan dapat berupa infeksi gastrointestinal dan ekstra-gastrointestinal. Meskipun infeksi E. coli sebagian besar diterapi dengan menggunakan antibiotik, dalam perkembangannya resistensi E. coli terhadap antibiotik mulai bermunculan. Salah satu diantaranya yaitu Extended Spectrum β-lactamase Producing Escherichia coli (E. coli penghasil ESBL). E. coli penghasil ESBL memiliki kemampuan untuk menghidrolisis antiobiotik jenis β-lactam yaitu penisilin; sefalosporin generasi pertama, kedua, dan ketiga; serta aztreonam. Di region Asia Pasifik, sebanyak 42.2% infeksi E. coli disebabkan karena E. coli penghasil ESBL. Sabut kelapa (Cocos nucifera L.) merupakan bagian mesokarp dari buah kelapa. Sabut kelapa mengandung berbagai jenis alkaloid, flavonoid, tannin berupa procyanidin serta fenol berupa catechin dan epicatechin. Cathecin dan epicathecin dapat berikatan pada membrane sel dari bakteri dan mampu menyebabkan kerusakan pada membrane sel. Tannin disebutkan pula memiliki aktivitas dalam meng-inaktivasi adhesin, enzim, dan transport protein pada membran sel dari bakteri. Indonesia sebagai negara peringkat pertama penghasil buah kelapa dengan rata-rata produksi 15,5 milyar butir per tahun dan produksi sabut sebesar 1,8 juta ton sabut per tahun. Total kemampuan produksi buah kelapa Provinsi Bali sebanyak

9 ix ,14 ton, dengan ,68 ton merupakan kelapa varietas dalam. Produksi buah kelapa varietas dalam di Bali yang mencapai 98,36% serta penelitian mengenai aktivitas ekstrak sabut kelapa sebagai antibakteri terhadap E. coli penghasil ESBL masih belum tersedia di literature menarik peneliti untuk melaksanakan penelitian awal mengenai aktivitas antibakteri ekstrak sabut kelapa varietas dalam terhadap pertumbuhan bakteri E. coli penghasil ESBL. Bagian sabut kelapa varietas dalam diekstrak menggunakan pelarut etil asetat dengan teknik maserasi. Ekstrak akan dilakukan uji fitokimia untuk mengetahui komposisi zat aktif yang terkandung. Selanjutnya ekstrak diuji efektivitasnya dalam berbagai konsentrasi yaitu 50 mg/ml, 75 mg/ml, dan 100 mg/ml dalam menghambat pertumbuhan E. coli penghasil ESBL. Rancangan penelitian yang digunakan adalah True Experimental Post Test Only Group Design dengan metode difusi agar (Kirby- Bauer) dengan pengulangan sebanyak 5 kali. Hasil uji fitokimia menunjukkan kandungan ekstrak berupa tannin, saponin, dan fenol. Pada uji aktivitas antibakteri ekstrak terhadap pertumbuhan bakteri E. coli penghasil ESBL, tidak terdapat diameter zona hambat pada kultur. Dari hasil penelitian menunjukkan tidak adanya aktivitas antibakteri ekstrak sabut kelapa varietas dalam terhadap pertumbuhan bakteri E. coli penghasil ESBL. Diperlukan penelitian lebih lanjut yang menggunakan metode ekstraksi yang lebih efektif dibandingkan dengan metode maserasi yang mampu meminimalisasi faktorfaktor pengganggu proses ekstraksi sehingga mampu menghasilkan ekstrak dengan kemurnian dan konsentrasi zat aktif yang lebih maksimal yang kemudian dilanjutkan perlakuan dengan konsentrasi ekstrak lebih tinggi untuk menentukan konsentrasi inhibisi minimal ekstrak sabut kelapa untuk menghambat pertumbuhan bakteri E. coli penghasil ESBL. Selain itu, penelitian lebih lanjut mengenai kandungan fitokimia ekstrak sabut kelapa varietas secara kuantitatif untuk mendapatkan data yang lebih terperinci mengenai konsentrasi masing-masing kandungan fitokimia sabut kelapa varietas dalam yang berasal dari Provinsi Bali

10 x DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii PENETAPAN PANITIA PENGUJI... iii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TULIS SKRIPSI... iv KATA PENGANTAR... v ABSTRAK... vi ABSTRACT... vii RINGKASAN...viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Luaran yang Diharapkan Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Escherichia coli Extended Spectrum β-lactamase Producing Escherichia coli Kelapa Aktivitas Antibakteri Ekstrak Sabut Kelapa BAB III KERANGKA KONSEP PENELITIAN Kerangka Berpikir Kerangka Konsep BAB IV METODE PENELITIAN Ruang Lingkup Penelitian Rancangan (Design) Penelitian Sampel Penelitian Penentuan Sampel Identifikasi Variabel Definisi Operasional Variabel Hubungan Antar Variabel Alat dan Bahan Penelitian Alur Penelitian Prosedur Penelitian BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Pembahasan Hasil Penelitian BAB VI SIMPULAN DAN SARAN... 59

11 xi 6.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

12 xii DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Definisi Operasional Variabel Tabel 5.1 Tabel 5.2 Data Hasil Pemeriksaan Analisis Fitokimia dari Ekstrak Sabut Kelapa Varietas Dalam Data Hasil Pengukuran Diameter Zona Hambat Ekstrak Etil Asetat Sabut Kelapa Varietas Dalam terhadap Pertumbuhan Bakteri E. coli penghasil ESBL... 47

13 xiii DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skema lokasi antigen dalam penentuan strain E. coli secara serologis... 7 Gambar 2.2 Skema substitusi asam amino pada turunan dari TEM Gambar 2.3 Skema substitusi asam amino pada turunan dari SHV Gambar 2.4 Morfologi kelapa Gambar 2.5 Struktur buah kelapa Gambar 2.6 Aktivitas ekstrak sabut kelapa terhadap K. pneumoniae Gambar 3.1 Bagan kerangka konsep penelitian Gambar 4.1 Skema Rancangan Penelitian Gambar 4.2 Bagan hubungan antar variable Gambar 5.1 Hasil Ekstraksi Sabut Kelapa Varietas Dalam Gambar 5.2 Hasil uji ekstrak etil asetat sabut kelapa varietas dalam pada E. coli penghasil ESBL secara in vitro... 46

14 xiv DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Jadwal Penelitian Lampiran 2 Keterangan Kelaikan Etik Lampiran 3 Surat Keterangan Pelaksanaan Penelitian Lampiran 4 Hasil Uji Fitokimia Lampiran 5 Hasil Pemeriksaan Mikrobiologi di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana... 72