BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Manggis (Garcinia mangostana Linn) adalah pohon hijau di daerah tropis yang diyakini berasal dari Indonesia. Pohon manggis mampu tumbuh mencapai 7 hingga 25 meter. Bentuk buahnya khas dengan kulit berwarna merah hingga merah keunguan ketika matang. Manggis termasuk buah eksotik yang sangat digemari konsumen, baik di dalam maupun luar negeri karena rasanya lezat, bentuk buah yang indah, dan tekstur daging buah yang putih halus, sehingga mendapat julukan (Queen of Tropical Fruits) (Indah & Supriyanto, 2013). Kandungan kimia kulit buah manggis didominasi oleh xanthone. Xanthone merupakan fenol-fenol tanaman yang aktif secara biologis dan struktural sama dengan flavonoid yang sudah ditemukan dan bermanfaat bagi kesehatan. Aktivitas biologis dari kandungan kulit buah manggis antara lain sebagai antioksidan, antitumor, antibakteri, antivirus, antijamur, antikanker dan antiinflamasi (Subagja, 2013). Ekstrak kulit buah manggis memiliki aktivitas antibakteri (Priya et al., 2010). Kandungan dari ekstrak kulit buah manggis adalah senyawa derivat xanthone yaitu α-mangostin, β-mangostin, γ-mangostin, dan methoxy-βmangostin (Geetha et al., 2011). Derivat xanthone yang memiliki aktivitas antibakteri adalah α-mangostin (Chomnawang et al., 2009). Geetha et al., (2011) ekstrak kulit buah manggis konsentrasi 200 µg/ml memiliki zona hambat sebesar 24 mm dan kadar hambat minimum 1 mg/ml terhadap pertumbuhan Staphylococcus aureus. Penelitian ini, ekstrak etanol kulit buah manggis diformulasikan dalam bentuk krim untuk meningkatkan kemudahan penggunaan dan efektivitasnya sebagai antibakteri. Pemilihan sediaan krim karena sifat umum dari krim mampu melekat pada permukaan tempat pemakaian dalam waktu cukup lama dan mudah dicuci atau dihilangkan dengan air (Lachman et al., 1994). 1

2 2 Pada sediaan krim, asam stearat (emulgator) dinetralkan dengan zat pengalkali (trietanolamin) akan membentuk basis yang dapat menyerap air 5-15 kali beratnya. Penampakan dan plastisasi krim bergantung pada proporsi alkali yang digunakan (Allen, 2009). Trietanolamin dicampur dengan asam stearat akan membentuk sabun anionik dengan ph sekitar 8 dan membentuk emulsi tipe M/A yang stabil dan halus (Goskonda, 2009). Semakin banyak asam stearat yang digunakan maka sediaan akan tampak lebih kaku dan konsistensinya meningkat. Sebaliknya semakin banyak trietanolamin yang digunakan maka akan menurunkan konsistensinya sehingga sediaan akan lebih encer dan mudah dituang. Penggunaan asam stearat sebagai emulgator pada sediaan topikal akan membentuk basis yang kental dan tingkat kekentalannya ditentukan oleh jumlah trietanolamin yang digunakan (Allen, 2009). Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh formulasi krim ekstrak kulit buah manggis dengan kombinasi asam stearat dan trietanolamin terhadap sifat fisik (organoleptis, homogenitas, ph, viskositas, daya menyebar, dan daya melekat) dan aktivitas antibakterinya terhadap Staphylococcus aureus serta mendapatkan formula yang optimal dengan cara menganalisis data hasil uji sifat fisik dan uji antibakteri dengan menggunakan metode desain faktorial. Metode desain faktorial digunakan untuk mengetahui efek dari dua faktor atau variabel yang berbeda (Bolton, 1997) dari asam stearat dan trietanolamin, sehingga akan didapatkan perbandingan konsentrasi antara asam stearat dan trietanolamin yang menghasilkan krim ekstrak kulit buah manggis yang optimum. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka permasalahan dalam penelitian ini dirumuskan sebagai berikut: 1. Bagaimana pengaruh kombinasi asam stearat dan trietanolamin terhadap sifat fisik krim dan aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus? 2. Formula manakah yang menghasilkan krim ekstrak kulit buah manggis optimum dengan kombinasi asam stearat dan trietanolamin?

3 3 C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Mengetahui pengaruh kombinasi asam stearat dan trietanolamin terhadap sifat fisik krim dan aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus. 2. Memperoleh formula krim ekstrak kulit buah manggis yang optimum ditinjau dari sifat fisik dan aktivitas antibakterinya. D. Tinjauan Pustaka 1. Tanaman Manggis (Garcinia mangostana Linn.) Klasifikasi manggis menurut Rukmana (1995) sebagai berikut: Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Sub-devisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Guttiferanales Famili : Guttiferae Genus : Garcinia Spesies : Garcinia mangostana Linn. Ekstrak kulit buah manggis memiliki aktivitas antibakteri terhadap beberapa Gram positif yang berkaitan dengan infeksi kulit atau jerawat. Penelitian Chomnawang et al., (2005) menyatakan bahwa ekstrak buah manggis memiliki nilai KHM 0,039 mg/ml dan nilai KBM masing-masing 0,039 dan 0,156 mg/ml terhadap Propionibacterium acnes dan Staphylococcus epidermidis. Ekstrak etanol kulit buah manggis dengan konsentrasi 200 µg memiliki zona hambat sebesar 24 mm dan kadar hambat minimum 1 mg/ml terhadap pertumbuhan Staphylococcus aureus (Geetha et al., 2011). Priya et al., (2010) ekstrak kulit buah manggis dengan konsentrasi 500 µg memiliki zona hambat 12 mm terhadap Staphylococcus aureus. Ekstrak etanol kulit buah manggis memiliki KHM terhadap Staphylococcus aureus sebesar 2% (Poeloengan & Praptiwi, 2010).

4 4 2. Staphylococcus aureus Klasifikasi Staphylococcus aureus menurut Alcamo (1984) : Domain : Bacteria Kingdom : Eubacteria Phylum : Firmicutes Class : Bacilli Ordo : Bacillales Family : Staphylococcaceae Genus : Staphylococcus Species : S. aureus Staphylococcus aureus merupakan bakteri Gram positif berbentuk bulat dengan diameter 1 µm yang tersusun dalam bentuk kluster tidak teratur seperti anggur dan aktif melakukan metabolisme, fermentasi karbohidrat dan menghasilkan berbagai macam pigmen dari warna putih sampai kuning gelap. Bakteri ini relatif sering dijumpai pada manusia, dapat ditemukan di hidung pada 30-50% orang dewasa sehat dan di kulit sekitar 5-10% yang dapat menimbulkan berbagai macam infeksi seperti jerawat, bisul, atau penanahan pada bagian tubuh manapun. Ciri khas infeksi lokal Staphylococcus aureus berupa abses, benjolan merah dan mengeluarkan nanah pada kulit yang terinfeksi (Jawetz et al., 2005). S. aureus mampu memfermentasikan manitol, yang tidak bisa dilakukan oleh spesimen lain. Selain pembiakan, juga dilakukan test katalase dan test koagulase yang akan memberikan hasil positif yang ditandai dengan adanya penggumpalan plasma sitrat dalam 1-4 jam. Test koagulase ini dilakukan untuk membedakan spesimen patogen pada manusia (Brooks et al., 2001). 3. Uji Antibakteri Uji aktivitas antibakteri digunakan untuk mengukur potensi suatu senyawa yang dapat memberikan efek terhadap mikroorganisme. Metode difusi paling sering digunakan untuk menentukan aktivitas antibakteri dengan menggunakan disk atau sumuran yang dimasukkan antibakteri dan ditempatkan dalam media padat yang telah diinokulasikan dengan bakteri indikator. Setelah diinkubasi, akan terjadi daerah jernih di sekitar sumuran atau disk dan diameter hambatan

5 5 merupakan ukuran kekuatan hambatan dari substansi antibakteri terhadap bakteri yang digunakan (Pratiwi, 2008). 4. Sediaan Krim Krim digunakan sebagai emolien atau pemakaian obat pada kulit. Vanishing cream merupakan emulsi minyak dalam air, yang mengandung air dalam persentase besar dan asam stearat (Ansel et al., 1989). Pembuatan krim diperlukan emulgator sebagai senyawa yang dapat menurunkan tegangan permukaan (surface tension) antar cairan-cairan yang terdapat dalam suatu sistem karena mempunyai aktivitas permukaan (surface active agent). Kemampuan menurunkan tegangan permukaan yang dimiliki emulgator terkait dengan struktur kimianya yang mampu menyatukan dua senyawa dengan polaritas yang berbeda (Ansel et al., 1989). Bahan yang digunakan dalam pembuatan krim meliputi asam stearat, trietanolamin, natrium tetraborat, gliserin, dan akuades. Asam stearat berbentuk kristal padat atau bubuk putih atau kekuningan, agak mengkilap, memiliki sedikit bau. Asam stearat berfungsi sebagai emulgator, digunakan dengan konsentrasi sebesar 1-20%. Trietanolamin berbentuk cairan kental, berwarna kuning pucat, dan sedikit berbau amonia yang berfungsi sebagai zat pengalkali, digunakan dengan konsentrasi 2-4%v/v. Ketika dicampur dengan asam stearat, akan membentuk sabun anionik dengan ph sekitar 8, dan membentuk emulsi tipe M/A yang stabil dan halus (Goskonda, 2009). Natrium tetraborat berfungsi sebagai zat pengawet (antimikroba) dan juga mempunyai kemampuan yang baik sebagai buffering agent. Buffering agent berfungsi untuk mengontrol ph sehingga kestabilan ph krim bisa terjaga (De Jong, 2009). Gliserin berfungsi sebagai emolien, penggunaannya dalam krim biasanya 30% (Alvarez-Nu nez & Medina, 2009). 5. Metode Factorial Design Factorial design adalah aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel bebas. Factorial design digunakan dalam percobaan untuk menentukan secara simulasi efek dari beberapa faktor dan interaksinya yang signifikan. Faktor

6 6 merupakan variabel yang ditetapkan, sedangkan interaksi dapat dianggap sebagai batas dari penambahan efek-efek faktor (Kurniawan & Sulaiman, 2009). Adanya interaksi juga dapat diketahui dengan membuat grafik hubungan respon dan level faktor. Jika kurva menunjukkan garis sejajar, maka dapat dikatakan tidak ada interaksi antar faktor dalam menentukan respon. Sedangkan jika kurva menunjukkan garis tidak sejajar atau berpotongan, maka dapat dikatakan ada interaksi antar faktor dalam menentukan respon. Pada factorial design dua level dan dua faktor diperlukan empat percobaan (2 n = 4, dua menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah faktor). Berdasarkan metode ini dapat ditentukan persamaan dan contour plot yang dapat digunakan untuk menentukkan proporsi pasangan faktor yang menghasilkan respon seperti yang diinginkan. Persamaan (1) factorial design dengan dua level dan dua faktor. Y = β 0 + β 1 (A) + β 2 (B) + β 12 (A)(B)...(1) Keterangan: Y : respon hasil atau sifat yang diamati (A), (B) : level faktor A dan B yang nilainya antara -1 sampai +1 β0, β1, β2, β12 : koefisien, dihitung dari hasil percobaan (Kurniawan & Sulaiman, 2009) E. Landasan Teori Zulkarnain et al., (2013) menyebutkan bahwa berdasarkan analisis menggunakan metode simplex lattice design didapatkan formula optimum lotion o/w ekstrak etanol buah mahkota dewa pada variasi setil alkohol 2,690%; asam stearat 4,146%; dan trietanolamin 3,164%. Sediaan lotion o/w ekstrak etanolik buah mahkota dewa kurang stabil selama penyimpanan ditinjau dari viskositas, sedangkan uji daya menyebar dan daya melekat stabil. Penelitian lain dengan menggunakan metode simplex lattice design didapatkan formula yang optimum krim sarang burung walet putih pada komposisi asam stearat dan trietanolamin (70:30) yaitu 8,751 gram dan 3,589 gram. Semakin banyak asam stearat akan meningkatkan daya melekat dan memperkecil daya menyebar, sedangkan semakin banyak trietanolamin akan meningkatkan ph (Engelina, 2013). Krim ekstrak

7 7 etanol bawang hutan yang memenuhi stabilitas mutu fisik krim adalah formula 2 dengan kombinasi asam stearat dan TEA konsentrasi 12% : 3% (Sharon et al., 2013). Koefisien difusi menggambarkan kecepatan ekstrak keluar dari basis. Semakin besar viskositas maka kecepatan ekstrak keluar dari basis akan berkurang (Aulton, 2003). Hal tersebut akan berpengaruh terhadap aktivitas ekstrak kulit buah manggis sebagai antibakteri. Jadi, dapat disimpulkan bahwa krim dengan kombinasi asam stearat yang lebih banyak dibandingkan trietanolamin merupakan formula yang optimum dan memiliki sifat fisik (daya menyebar, daya melekat, dan homogenitas) yang baik tetapi stabilitas selama penyimpanan kurang baik ditinjau dari viskositas dan aktivitas antibakterinya lebih kecil. F. Hipotesis Kombinasi asam stearat dan trietanolamin diperkirakan dapat meningkatkan viskositas dan daya melekat krim, memperkecil daya menyebar dan menurunkan aktivitas antibakterinya. Pada proporsi asam stearat : trietanolamin (15:3) akan menghasilkan formula yang optimum.