KARYA TULIS ILMIAH Aktivitas Antibakteri Ekstrak Jahe terhadap Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, dan Klebsiella pneumoniae secara In vitro Oleh : IQBAL MUHAMMAD 110100078 FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Aktivitas Antibakteri Ekstrak Jahe terhadap Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, dan Klebsiella pneumoniae secara In vitro Karya Tulis Ilmiah ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh kelulusan Sarjana Kedokteran Oleh : IQBAL MUHAMMAD 110100078 FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
i LEMBAR PENGESAHAN Aktivitas Antibakteri Ekstrak Jahe terhadap Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, dan Klebsiella pneumoniae secara In vitro Nama : Iqbal Muhammad NIM : 110100078 Pembimbing Penguji I (dr. Rina Yunita, Sp.MK) (Sri Lestari, SP, M.Kes) NIP 197906242003122003 NIP 197104262005012002 Penguji II (dr. Edhie Djohan Utama,Sp.MK) NIP 130535845 Medan, 20 Desember 2014 Dekan Fakultas Kedokteran (Prof. dr. Gontar Alamsyah Siregar, Sp.PD-KGEH) NIP 195402201980111001
ii. ABSTRAK Resistensi terhadap antimikroba dapat mengancam pencegahan dan pengobatan yang efektif, sehingga dapat meningkatkan risiko memburuknya kondisi klinis bahkan kematian pada pasien. Perlunya solusi alternatif untuk mengatasi resistensi mengarah pada herbal, yakni jahe. Jahe memiliki komponen minyak atsiri dan oleoresin, yang ditemukan lebih banyak pada jahe merah. Jahe diyakini memiliki aktivitas antibakteri oleh karena kandungan aktifnya seperti gingerol, tanin, saponin, senyawa fenol, essential oils, dan flavonoid. Penelitian ini bertujuan mengetahui potensi kemampuan ekstrak jahe (Zingiber officinale) dengan berbagai konsentrasi untuk menghambat dan membunuh bakteri Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, dan Klebsiella pneumoniae secara In vitro. Penelitian ini juga bertujuan mengetahui perbedaan aktivitas antibakteri tersebut pada bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan teknik uji dilusi untuk menilai aktivitas antibakteri. Parameternya adalah Minimum Inhibitory Concentration (MIC) dan Minimum Bactericidal Concentration (MBC). Konsentrasi ekstrak jahe merah yang digunakan dalam penelitian ini adalah 100%, 50%, 25%, 12,5%, 6,25%, 3,13%, dan 1,56%. Ekstraksi dilakukan dengan maserasi dan perkolasi menggunakan pelarut etanol. Hasil penelitian ini membuktikan bahwa ekstrak jahe menghasilkan aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, dan Klebsiella pneumoniae yakni bersifat bakterisidal berdasarkan hasil uji MBC relatifnya yakni 3,9 mg/ml. Sedangkan pada Bacillus cereus tidak didapatkan hasil uji MBC. Sementara itu, hasil MIC tidak didapatkan untuk semua jenis bakteri yang diujikan. Disamping itu, ekstrak jahe merah pun tidak menunjukkan perbedaan aktivitas antibakteri terhadap bakteri Gram positif dan Gram negatif. Diharapkan adanya penelitian lebih lanjut dengan menentukan nilai MIC dan MBC yang absolut dengan metode dilusi yang berbeda dan didahului oleh uji fitokimia. Kata Kunci : Bakteri, resistensi, jahe, MIC, MBC, metode dilusi
iii ABSTRACT Resistance of antimicrobial drugs could threat effective prevention and treatment, thus increase risks of bad clinical condition even death of patients. It is important to find some alternative to solve this resistance problem, herbal plant like ginger. Ginger have some component such as volatile oil and oleoresin, which found abundance in red ginger. However, ginger is believed to have antibacterial activity because of its active compounds such as gingerol, tanin, saponin, fenol compound, essential oils, and flavonoid. The purpose of this research was to investigate the ability of to inhibit and kill potent from rhizome ginger (Zingiber officinale) with different concentration against Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, dan Klebsiella pneumoniae with In vitro. This research was also to know whether there is a difference in antibacterial activity from Gram-positive bacteria and Gram-negative bacteria. This research used experimental method with dilution test to determined antibacterial activity. Parameters were Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC). Concentration of red ginger extract used were 100%, 50%, 25%, 12,5%, 6,25%, 3,13%, and 1,56%. Extraction is occupied with maceration and percolation using ethanol solvent. Result of research showed that ginger extract does have antibacterial activity against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Klebsiella pneumoniae which bactericidal based on relative results of MBC value which 3,9 mg/ml, meanwhile not found on Bacillus cereus. Besides that, MIC test was not found for all tested bacteria. Thus, red ginger extract also not showed difference of antibacterial activity on Gram-positive bacteria and Gran-negative bacteria. Further research is needed to determine absolute MIC and MBC value with different dilution method and proceeded by phytochemical test Keywords : Bacteria, resistance, ginger, MIC, MBC, dilution methods
iv KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Puji dan syukur penulis ungkapkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan nikmat-nya kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah yang berjudul Aktivitas Antibakteri Ekstrak Jahe terhadap Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, dan Klebsiella pneumoniae secara In vitro. Selama proses penyusunan karya tulis ilmiah ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan dukungan dari berbagai pihak baik secara moril maupun materil. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Prof. dr. Gontar Alamsyah Siregar, Sp.PD-KGEH selaku Dekan Fakultas Kedokteran 2. Ibu dr. Rina Yunita, Sp. MK selaku Dosen Pemimbing yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya dalam memberikan bimbingan dan petunjuk sehingga karya tulis ilmiah ini dapat terselesaikan 3. Bapak dr. Edhie Djohan Utama, Sp.MK selaku Dosen Penguji I 4. Ibu dr. Isma Aprita, Sp. KK dan Ibu Sri Lestari, SP, M.Kes selaku Dosen Penguji II 5. Bapak Drs. Awaluddin Saragih, Apt. atas bimbingan, nasihat, dan motivasinya selama melaksanakan penelitian di laboratorium obat tradisional Fakultas Farmasi 6. Kedua orang tua tercinta, ayahanda Topan Komarudin dan ibunda Rosnani atas nasihat dan do a yang terus mengalir serta kakakku Astrid Nurfadilah, adik-adikku Astari Azizah dan Tiffani Amanda yang selalu memberikan semangat di kala kondisi yang sulit maupun lapang. 7. Murabbiku Hafiz Syaifullah, S.Ked dan sahabat-sahabatku satu liqo an Andry Maival, Roushan Fikri, Mukhsin Daulay, Wynne Putradana, dan M. Ibnu Khaldun atas perhatian dan transfer semangat yang berhasil membuat penulis terus berjuang menyelesaikan amanah-amanah yang ada.
v Penulis menyadari bahwa penulisan karya tulis ilmiah ini masih belum sempurna, maka saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk perbaikan dan kesempurnaannya karya tulis ilmiah ini. Semoga karya tulis ilmiah ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca. Wassalamualaikum Wr. Wb. Medan, Desember 2014 Penulis
vi DAFTAR ISI HALAMAN LEMBAR PENGESAHAN... i ABSTRAK... ii ABSTRACT... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... x BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan Penelitian... 3 1.4 Manfaat Penelitian... 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 Bakteri... 5 2.1.1 Definisi... 5 2.1.2 Struktur... 5 2.1.3 Klasifikasi... 7 2.1.3.1 Bakteri Gram Positif... 7 2.1.3.2 Bakteri Gram Negatif... 10 2.2 Tanaman Jahe... 13 2.2.1 Morfologi... 14 2.2.2 Taksonomi... 14 2.2.3 Komposisi Jahe... 15 2.2.4 Kegunaan Jahe sebagai Obat Tradisional... 16 2.2.5 Efek Antibakteri... 17 2.3 Ekstraksi... 2.3.1 Maserasi... 2.3.2 Perkolasi... 18 18 19 2.4 Uji Aktivitas Antibakteri... 20 BAB 3 KERANGKA KONSEP DAN DEFINISI OPERASIONAL... 22 3.1 Kerangka Konsep Penelitian... 22 3.2 Definisi Operasional... 23 3.3 Hipotesis... 23 BAB 4 METODE PENELITIAN... 24 4.1 Rancangan Penelitian... 24 4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian... 24
vii 4.3 Populasi dan Sampel Penelitian... 24 4.4 Bahan dan Alat Penelitian... 24 4.4.1 Bahan Penelitian... 24 4.4.2 Alat Penelitian... 24 4.5 Metode Pengumpulan Data... 4.5.1 Ekstraksi Rimpang Jahe Merah... 4.5.2 Pembuatan Seri Konsentrasi Ekstrak... 4.5.3 Pembuatan Suspensi Bakteri... 4.5.4 Alur Kerja Uji Antibakteri... 4.6 Metode Analisis Data... 28 BAB 5 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 29 5.1. Hasil Penelitian... 29 5.2. Pembahasan... 36 BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN... 40 6.1. Kesimpulan... 40 6.2. Saran... 40 DAFTAR PUSTAKA... 41 LAMPIRAN... 44 26 26 26 27 27
viii DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman 1.1 Struktur Bakteri, Fungsi, dan Komposisi Kimianya... 6 2.1 Komponen dalam Jahe... 15 3.1 Definisi Operasional... 23 4.1 Hasil uji MIC dengan pengamatan secara visual... 30 4.2 Hasil uji MBC... 35
ix DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 1 Struktur Bakteri... 5 Gambar 2 Staphylococcus aureus... 8 Gambar 3 Bacillus cereus... 10 Gambar 4 Pseudomonas aeruginosa... 11 Gambar 5 Jenis-Jenis Jahe... 14 Gambar 6 Kerangka Konsep... 22 Gambar 7 Suspensi bakteri setelah kontak dengan ekstrak jahe merah dan diinkubasi... 29 Gambar 8 Pertumbuhan Koloni Bakteri Staphylococcus aureus pada agar darah... 31 Gambar 9 Pertumbuhan Koloni Bakteri Bacillus cereus pada agar darah... 32 Gambar 10 Pertumbuhan Koloni Bakteri Pseudomonas aeruginosa pada agar darah... 33 Gambar 11 Pertumbuhan Koloni Bakteri pada Klebsiella pneumoniae agar darah... 34
x DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1 Daftar Riwayat Hidup Peneliti... 44 Lampiran 2 Dokumentasi Penelitian... 46 Lampiran 3 Surat Izin Penelitian... 49