artikel ilmiah abinnahl g1g008020
TRANSCRIPT
2
ARTIKEL ILMIAH
EFEKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK KAYU SIWAK (Salvadora persica) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI Porphyromonas gingivalis
Oleh:
ABINNAHL ASHSHOBIRING1G008020
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU-ILMU KESEHATANJURUSAN KEDOKTERAN GIGI
PURWOKERTO2012
3
EFEKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK KAYU SIWAK (Salvadora persica) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI Porphyromonas gingivalis
Abinnahl Ashshobirin Alhasdiqi1 Rosani Wiogo2 Eka Prasasti3
1Mahasiswa Jurusan Kedokteran Gigi Universitas Jenderal Soedirman,Purwokerto, Jawa Tengah
2Staf Pengajar Jurusan Kedokteran Gigi Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto, Jawa Tengah
3Staf Pengajar Jurusan Farmasai Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto, Jawa Tengah
Alamat Korespondensi: Kampus Unsoed Karangwangkal Jalan Dr. Soeparno Purwokerto 53123 Telepon (0281) 634744 Email: [email protected]
ABSTRAKKayu siwak mengandung senyawa kimia yang diduga memiliki aktivitas
antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak kayu siwak dengan nilai IC50 dan golongan senyawa kimia yang terkandung. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimental laboratoris. Kayu siwak yang diperoleh dalam bentuk kemasan, diekstrak mengunakan metode maserasi dengan menggunakan pelarut etanol 96%. Uji antibakteri dilakukan secara in vitro dengan 7 macam perlakuan yaitu: 0,753%, 1,563%, 3,125%, 6,25%, 12,5%, 25%, dan 50%. Uji daya hambat dilakukan dengan menggunakan metode difusi sumuran, sedangkan uji efektivitas dilakukan dengan menggunakan analisis probit untuk mengetahui nilai IC50. Hasil penelitian menunjukan ekstrak kayu siwak ini mengandung senyawa kimia yang diduga memiliki aktivitas antibakteri yaitu saponin, flavonoid, tanin, alkaloid, dan terpenoid. Aktivitas zona hambat terendah dihasilkan pada konsentrasi 6,25% dengan persentase daya hambat 6,22% sedangkan zona hambat tertinggi yaitu pada konsentrasi 50% dengan persentase daya hambat 30,22%. Nilai IC50 yaitu konsentrasi yang dapat menghambat 50% pertumbuhan bakteri P. gingivalis. Nilai IC50 yang didaptkan yaitu 49,5%.
Kata kunci: Antibakteri, IC50, Porphyromonas gingivalis, Salvadora persica, Siwak,
4
EFFECTIVITY OF EXTRACT Siwak (Salvadora persica) TO BACTERIA Porphyromonas gingivalis
Abinnahl Ashshobirin Alhasdiqi1 Rosani Wiogo2 Eka Prasasti3
1Mahasiswa Jurusan Kedokteran Gigi Universitas Jenderal Soedirman,Purwokerto, Jawa Tengah
2Staf Pengajar Jurusan Kedokteran Gigi Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto, Jawa Tengah
3Staf Pengajar Jurusan Farmasai Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto, Jawa Tengah
Alamat Korespondensi: Kampus Unsoed Karangwangkal Jalan Dr. Soeparno Purwokerto 53123 Telepon (0281) 634744 Email: [email protected]
ABSTRACTSiwak contains chemical compounds believed to have antibacterial activity. This study aims to determine the antibacterial activity of siwak extracts with IC50 values and the chemical compound contained. The research method used was experimental laboratory. Siwak obtained in the from of packaging and extracted using maceration method using 96% ethanol. Antibacterial test conducted in vitro with 7 kinds of treatment are: 0.753%, 1.563%, 3.125%, 6.25%, 12.5%, 25%, and 50%. Tests conducted by the inhibition of diffusion method, whereas effectiveness trials conducted using probit analysis to determine the IC50 values. The results showed siwak extract contains a chemical compound that is thought to have antibacterial activity of saponins, flavonoids, tannins, alkaloids, and terpenoids. Activity lowest inhibition zone produced at a concentration of 6.25%, with the percentage inhibition of 6.22%, while the highest inhibition zone on the concentration of 50% with the percentage inhibition of 30.22%. IC50 value is the concentration that can inhibit 50% growth of bacteria P. gingivalis. IC50 values were be obtained is 49.5%.
Key words: Antibactery, IC50, Porphyromonas gingivalis, Salvadora persica, Siwak,
5
PENDAHULUAN
Penyakit gigi dan mulut merupakan penyakit yang sering dikeluhkan oleh
masyarakat. Penyakit periodontal merupakan penyakit gigi dan mulut yang
menduduki peringkat kedua selain karies. Penyakit periodontal diderita oleh hampir
seluruh penduduk di dunia dan mencapai 70-80% dari jumlah populasi dewasa
(Samaranayake, 2006). Penyakit Periodontal adalah penyakit yang terlokalisasi pada
gingiva dan jaringan pendukung gigi yang disebabkan oleh mikroorganisme,
maloklusi, dan trauma kronis yang menghasilkan pembentukan poket periodontal,
kerusakan jaringan ikat, dan resorpsi tulang alveolar (Fedi, et al., 2004).
Salah satu contoh bakteri yang dapat menyebabkan penyakit periodontal adalah
Porphyromonas gingivalis. Penyakit periodontal dapat diminimalisir dengan cara
menghambat pertumbuhan bakteri P. gingivalis sebagai bakteri penyebabnya. Salah
satu usaha untuk mencegah penyakit periodontal adalah dengan memanfaatkan bahan
alam yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri penyebab penyakit periodontal.
Salah satu tanaman yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri P. gingivalis yaitu
tanaman siwak (Salvadora persica).
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi senyawa kimia yang terkandung
dalam ekstrak kayu siwak yang diduga memiliki aktivitas antibakteri yaitu saponin,
flavonoid, tanin, alkaloid, dan terpenoid dan mengetahui nilai IC5o ekstrak kayu
siwak.
6
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelas ukur, hot plate, cawan
porselen uji, tabung reaksi, tempat tabung reaksi, mikropipet, vortex mixer, cawan
petri, bunsen, inkubator, drugalsky, jangka sorong, anaerobic jar, autoclave, pisau,
blender, timbangan, oven, kamera, shaker, dan Rotary Evaporator.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu siwak (Salvadora
persica), biakan bakteri Porphyromonas gingivalis murni, media agar darah, akuades,
etanol 96%, kertas saring, serbuk Mg, HCl:EtOH (1:1), amil alkohol, NH3, CHCl3,
H2SO4 2M, larutan Dragendrof, larutan Mayer, dan larutan Wagner.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif Jenis penelitian yang
digunakan adalah penelitian eksperimental laboratoris dengan post test only control
group design. Determinasi tanaman dilakukan untuk mengetahui kebenaran
tumbuhan yang digunakan adalah kayu siwak. Kayu siwak diekstrak menggunakan
metode maserasi dengan palarut etanol 96% selama 3x24 jam. Ekstrak kental bebas
etanol didapatkan setelah maserat diuapkan menggunakan rotary evaporator. Uji
golongan senyawa kimia dilakukan dengan metode pereaksi warna untuk
mengidentifikasi senyawa saponin, flavonoid, tanin, alkaloid, dan terpenoid.
Uji antibakteri dilakukan menggunakan metode sumuran. Konsentrasi yang
digunakan dalam penelitian ini yaitu 0,753%, 1,563%, 3,125%, 6,25%, 12,5%, 25%,
dan 50%. Konsenrasi dibuat dengan mengencerkan ekstrak ditambahkan akuades dan
DMSO 5%. Media yang digunakan untuk pertumbuhan bakteri P. gingivalis adalah
7
Tryptone Soya Agar (TSA) yang ditambahkan 5% darah domba. Bakteri P. gingivalis
disuspensikan dengan NaCl fisiologis hingga sesuai dengan tingkat kekeruhan
McFarland 0,5, dan dicampurkan ke dalam media TSA pada suhu 45o – 50o C.
Lubang sumuran dibuat dengan menggunakan perforator dengan diameter 9 mm.
Setiap sumuran diberi perlakuan sesuai penandaan konsentrasi ekstrak sebanyak 75 μl
kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37oC (Soemarno, 2005).
Uji antibakteri dilakukan sebanyak 3 kali. Diameter zona hambat didapatkan
dengan mengukur daerah bening di sekeliling sumuran yang tidak terdapat
pertumbuhan koloni bakteri. Pengukuran dilakukan menggunakan jangka sorong
dengan mengukur diameter sumuran dari 3 sisi. Ketiga hasil pengukuran diameter
tersebut dijumlahkan dan dibagi tiga untuk mendapatkan diameter zona hambat.
Diameter zona hambat kemudian dikonversikan menjadi persentase zona
hambat dengan menggunakan rumus (Agiliasari, 2012):
I = (d1 – d2) x 100
d2
Keterangan:I : daya hambat ekstrak terhadap bakterid1: diameter zona hambat (mm)d2: diameter sumuran (9mm)
Analisis Data
Zona hambat bakteri dikonversikan ke dalam persentase daya hambat
kemudian dianalisis dengan menggunakan analisis probit untuk menentukan nilai IC50
8
dengan menggunakan persamaan y = a + bx dengan x adalah logaritma konsentrasi
dan y merupakan bilangan probit.
.HASIL PENELITIAN
Lembar hasil uji determinasi tumbuhan yang diperoleh dari Laboratorium
Taksonomi Tumbuhan menunjukkan bahwa tumbuhan yang digunakan pada
penelitian ini adalah Salvadora persica Wall. Kayu Siwak dari famili Salvadoraceae.
Ekstraksi kayu siwak dimulai dengan minimbang sebanyak 800 gr, kayu siwak
dipotong untuk kemudian dikeringkan menggunakan oven, didapatkan 635 gr. Kadar
air yang terkandung dalam kayu siwak adalah 20,6%. Sebanyak 600 gr serbuk kayu
siwak dilarutkan dengan pelarut etanol 96% sebanyak 9 L selama 3x24 jam
menghasilkan ekstrak bebas etanol dengan berat 12,8 gr. Nilai rendemen ekstrak kayu
siwak adalah 2,13%.
Uji Identifikasi golongan senyawa kimia yang terkandung dalam ekstrak kayu
siwak yang diduga memiliki aktivitas antibakteri yaitu saponin, flavonoid, tanin,
alkaloid, dan terpenoid. Hasil identifikasi golongan senyawa tersebut menunjukkan
teridentifikasinya kandungan senyawa kimia saponin, flavonoid, tanin, alkaloid dan
terpenoid.
Tabel 4.1 Hasil Uji senyawa Kimia dengan Pereaksi Warna
No. Uji Senyawa Pereaksi WarnaPerubahan
WarnaKeterangan Hasil
1. Flavonoid Serbuk Mg + HCl 2 N Merah Jingga (+)
2. Saponin Akuades Terdapat Buih (+)
3. Tanin FeCl3Hijau
kehitaman(+)
4. Alkaloid HClOranye (jingga)
(+)
5. Terpenoid Pereaksi Vanilin Merah (+)
9
Pengujian daya hambat ekstrak kayu siwak terhadap pertumbuhan bakteri
P. gingivalis menunjukkan bahwa ekstrak kayu siwak memiliki aktivitas antibakteri.
Zona hambat yang terbentuk disekitar sumuran diperoleh dan diukur setiap
konsentrasi perlakuan.
Tabel 4.2 Diameter Zona Hambat Ekstrak Kayu Siwak
No KonsentrasiRata-rata
Diameter Zona Hambat (mm)
1 0,753% 92 1,563% 93 3,125% 9
4 6,25% 9,56
5 12,5% 10,52
6 25% 10,5
7 50% 11,72
8 DMSO 5% 9
Hasil pengukuran diameter zona hambat dalam satuan panjang dikonversikan
menjadi persentase daya hambat yang digunakan untuk menghitung nilai probit.
Tabel 4.3. Perhitungan Persentase Daya Hambat dan Nilai Probit
NoKonsentrasi
(%)Log Konsentrasi
(X)% Daya Hambat Probit (Y)
1 0,753% - 0,12 0 0
2 1,563% 0,19 0 0
3 3,125% 0,49 0 0
4 6,25% 0,80 6,22 % 3,46
5 12,5% 1,09 16,89 % 4,04
6 25% 1,39 16,67 % 4,03
7 50% 1,69 30,22 % 4,08
Nilai logaritma konsentrasi dan bilangan probit tersebut kemudian digunakan
untuk menentukan persamaan garis linear sehingga dapat ditentukan nilai IC50.
10
-0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.000.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00
f(x) = 3.01003112420954 x − 0.101662571774221R² = 0.830775541377529
Series2Linear (Series2)
Konsentrasi
Zona
Ham
bat %
Persamaan yang dihasilkan dari hasil analisisi probit terhadap persentase daya
hambat yaitu Y=3,01x-0,101 dengan bilangan r = 0,911. Nilai IC50 ekstrak kayu siwak
terhadap P. gingivalis adalah sebesar 49,5%. Nilai IC50 adalah konsentrasi yang
mampu menghambat 50% pertumbuhan bakteri P. gingivalis.
PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi golongan kandungan senyawa
kimia yang terkandung dalam ekstrak kayu siwak yaitu saponi, flavonoid, tanin,
alkaloid, dan terpenoid dan untuk mengetahui efektivitas antibakteri ekstrak kayu
siwak. Ekstrak dibuat dengan menggunakan metode maserasi. Sebelum dilakukan
perendaman simplisia dikeringkan agar terhindar dari pertumbuhan kapang
(Harbourne, 1987). Perendaman sampel menyebabkan pelarut akan menembus
dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel. Senyawa aktif yang berada dalam ekstrak
akan larut di dalam pelarut. Perbedaan konsentrasi senyawa aktif terjadi antara di luar
dan di dalam sel sehingga menyebabkan larutan dengan konsentrasi tinggi didesak
menuju konsentrasi yang lebih rendah. Proses maserasi berhenti ketika keseimbangan
11
konsentrasi antara di luar dan di dalam telah terjadi. Pengadukan dan dilakukan
selama proses ekstraksi yang bertujuan untuk membuat perputaran pelarut sehingga
akan mengubah profil konsentrasinya dan proses ekstraksi akan terjadi secara optimal
(Ditjen POM, 1986). Penggunaan pelarut etanol 96 % dalam penelitian ini karena
etanol merupakan pelarut yang dapat melarutkan senyawa polar maupun non polar
(Anonim, 2010).
Identifikasi senyawa kimia yang terkandung dalam ekstrak kayu siwak
dilakukan dengan metode pereaksi warna. Adanya senyawa saponin ditunjukkan
dengan adanya buih pada ekstrak kayu siwak yang telah ditambahkan dengan
aquades. Buih yang terbentuk pada uji saponin disebabkan adanya glikosida yang
mempunyai kemampuan membentuk buih dalam air yang terhidrolisis menjadi
glukosa. Uji senyawa tanin ditunjukkan dengan terbentuknya warna hijau kehitaman
yang berasal dari kompleks FeCl3 dengan fenol yang berarti diduga adanya senyawa
fenol dalam larutan yang diperiksa. Adanya senyawa flavonoid ditunjukkan dengan
terbentuknya warna oranye setelah penambahan serbuk Mg dan HCl, terjadi reduksi
senyawa flavonoid oleh Mg dan HCl sehingga terbentuk warna merah. Senyawa
alkaloid ditunjukkan dengan terbentuknya endapan warna jingga setelah penambahan
HCl dan pereaksi dragendorff. Senyawa terpenoid terbentuk warna merah setelah
penambahan pereaksi vanillin.
Aktivitas ekstrak kayu siwak dipengaruhi oleh adanya senyawa kimia yang
diduga memiliki aktivitas antibakteri. Setiap senyawa kimia memiliki mekanisme
antibakteri yang berbeda, alkaloid diduga memiliki cara dengan mengganggu
komponen penyusun peptidoglikan pada sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel
12
tidak terbentuk secara utuh dan menyebabkan kematian sel tersebut (Juliantina, et al.,
2008).
Tanin dan flavonoid diduga memiliki mekanisme dapat mengerutkan dinding
sel atau membran sel sehingga mengganggu permeabilitas sel. Akibat terganggunya
permeabilitas, sel tidak dapat melakukan aktivitas hidup sehingga pertumbuhannya
terganggu (Ajizah, 2004). Terpenoid diduga memiliki mekanisme dengan cara
senyawa aktif terpenoid membentuk antagonis pada permukan sel yang menghambat
proses transduksi suatu sinyal (faktor pertumbuhan) ke dalam sel sehingga proliferasi
sel terhambat. Menurut Maryati et al. (2007), saponin mengandung gugus –OH yang
akan merusak dinding sel bakteri dan menembus ke dalam sel dengan cara
melarutkan lapisan lipidnya sehingga sela akan mengalami kerusakan. Bakteri gram
negatif memiliki konsentrasi lipid yang tinggi di dalam dinding selnya, sehingga
dapat dengan mudah dilarutkan oleh senyawa saponin.
Simpulan
Senyawa kimia yang teridentifikasi dalam ekstrak kayu siwak adalah saponin,
flavonoid, tanin, alkaloid, dan terpenoid. Nilai IC50 yang didapatkan dari hasil uji
daya hambat bakteri P. gingivalis yaitu 49,5%.
Saran
Perlu dilakukan penelitian selanjutnya untuk mengisolasi senyawa yang
terkandung demi mengetahui senyawa yang paling aktif, dan perlu dilakukan
penelitian selanjutnya untuk mengidentifikasi senyawa kimia secara kuantitatif.
13
PUSTAKA
Agiliasari, W., 2012, Aktivitas Antibakteri Fraksi Kloroform dan Fraksi Air Ekstrak Daun Majapahit (Crescentia cujete) terhadap Streptococcus aureus, Skripsi, Tidak Dipublikasikan, Jurusan Farmasi, Fakultas Kedokteran dan Ilmu-ilmu Kesehatan, Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto.
Ajizah, A., 2004, Sensitivitas Salmonella typhimurium Terhadap Ekstrak Daun Psidium guajava, Bioscientiae, 1 (1):31-8.
Ditjen POM, 1986, Sediaan Galenik, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta.
Fedi, P.F., Vernino, A.R., dan Gray, J.L., 2004, Silabus Periodonti 4th ed, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.
Harborne, J.B., 1987, Metode Fitokimia, Penerbit ITB, Bandung.
Juliantina, F.R., Nirwani, B., 2008, Manfaat Sirih Merah (Piper crocatum) sebagai agen antibakterial terhadap bakteri gram poritif dan gram negatif, Jurnal Kedokteran dan Kesehatan Indonesia.
Maryati, Fauzia, R.S., Rahayu, T., 2007, Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Kemangi (Ocinum basilicum L.) Terhadap Staphylococcus aureus dan Eschericia coli, Jurnal Penelitian Sains dan Teknologi, 8 (1): 30-38.
Samaranayake, L., 2006, Essential Microbiology for Dentistry 3rded, Elsevier, Livingstone.
Soemarno, 2005, Isolasi dan Identifikasi Bakteri Klinik, Akademi Analisis Kesehatan Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Yogyakarta.