6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Botani Tumbuhan Pinang (Areca catechu L.)
Tumbuhan pinang (Areca catechu L.) adalah salah satu jenis palma yang
memiliki banyak kegunaan antara lain untuk konsusmsi, bahan industri
kosmetika, kesehatan dan bahan pewarna pada industri tekstil. Tumbuhan ini
tumbuh dan tersebar luas di wilayah Indonesia, Malaysia, Taiwan, India dan
Negara Asia lainnya, baik secara individu maupun secara populasi, umumnya
tumbuhan ini ditanam sebagai tanaman pagar atau pembatas perkebunan (Staples
dan Bavecque, 2006 dalam Chamima, R. A. 2012).
1. Morfologi Tumbuhan pinang (Areca catechu L.)
Gambar 2.1 Tumbuhan pinang (Areca catechu L.)
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
a. Organum pinang (Areca catechu L.)
1. Akar (Radix) :.
Akar tumbuhan Pinang (Areca catechu L.) memiliki jenis akar serabut.
7
Gambar 2.2 Akar pinang (Areca catechu L.)
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
2. Batang (Caulis) :
Batang tumbuhan pinang (Areca catechu L.) lurus langsing, dapat
mencapai ketinggian 25 m bergaris tengah 15 cm . Tajuk tidak rimbun dan tidak
berkambium.
Gambar 2.3 Batang Tumbuhan Pinang (Areca catechu L.)
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
3. Daun (Folium) :
Daun tumbuhan pinang (Areca catechu L.) memiliki panjang sekitar 85
cm dan lebar 5 cm daunnya tunggal menyirip bertoreh sangat dalam tumbuh
berkumpul di ujung batang membentuk rose (Puspawati, N. 2009 )
Batang Pinang
Akar Pinang
8
Gambar 2.4 Daun Tumbuhan Pinang (Areca catechu L.)
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
b. Organum Reproduktivum pinang (Areca catechu L.)
1. Bunga (Flos)
Bunga tumbuhan Pinang terdiri dari bunga jantan dan bunga betina, yang
menempel pada tongkol bunga dengan selundang panjang yang mudah rontok,
keluar dibawa rose daun. Kumpulan bunga jantan terletak di bagian terminal (
ujung) perbungaan ukuranya kecil dan mudah rontok, sedangkan bunga betinanya
terletak di bagian pangkal memiliki ukuran yang lebih besar.
Gambar 2.5 Bunga Tumbuhan Pinang (Areca catechu L.)
(Sumber : Dokumentasi pribadi )
2. Buah (Fructus)
Bunga Pinang
Daun Pinang
9
Buah pinang berbentuk bulat telur terbalik memanjang, merah oranye,
panjang 3,5–7 cm, dengan dinding buah yang berserabut. Bila masak buah pinang
berwarna oranye, buahnya berkecambah setelah 1,5 bulan dan 4 bulan kemudian
mempunyai jambul daun-daun kecil yang belum terbuka.
Gambar 2.6 (a). Buah Pinang yang belum dikupas kulit buah
(b). Buah pinang yang sudah dikupas kulit buah
(Sumber : Dokumentasi pribadi )
c. Taksonomi tanaman pinang (Areca catechu L.)
Klasifikasi tanaman pinang (Areca catechu L.) adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)
Division : Magnoliphyta
Classis : Liliopsida
Order : Arecales
Family : Arecaceae
Genus : Areca
Spesies : Areca catechu L.
d. Kandungan Kimia Pinang (Areca catechu L.)
kandungan kimia dari buah pinang (Areca catechu L.) telah diketahui sejak
abad ke-18 (Awang, 1986 dalam Chamima, R. A. 2012 ). Komponen utama dari
buah pinang adalah karbohidrat, lemak, serat, polyphenol dan termasuk Flavonoid
(a) (b)
10
dan tanin, alkaloid, dan mineral (IARC, 2004). Polyphenol dan alkaloid dari
golongan piridin mendapat perhatian lebih dari sekian banyak kandungan kimia
yang terdapat dalam pinang, dikarenakan zat-zat tersebut diketahui memiliki
dampak yang signifikan terhadap kesehatan (Awang, 1986 dalam Chamima, R. A.
2012).
Buah pinang rasanya pahit, pedas dan hangat serta mengandung 0,3% s/d
0,6 % alkaloid. Selain itu juga mengandung red tannin 15%, lemak 14%
(palmitic, oleic, stearic, caprylic, lauric, myristic acid), kanji dan resin ( Sentral
Informasi IPTEK, 2005 dalam Kristina dan Syahid, 2007 ).
Buah buah pinang mengandung alkaloid, seperti arekolin (C8H13NO2),
arekolidin, arekain, guvakolin, guvasin, dan isoguvasin. Ekstrak etanolik buah
buah pinang mengandung tanin terkondensasi, tanin terhidrolisis, flavan, dan
senyawa fenolik, asam galat, getah, lignin, minyak menguap dan tidak menguap
serta garam (Wang dan Lee, 1996).
e. Manfaat pinang (Areca catechu L.)
Tumbuhan pinang memiliki banyak manfaat diantaranya air rebusan dari
buah pinang digunakan untuk mengatasi penyakit seperti menstruasi dengan darah
berlebihan, hidung berdarah (mimisan), koreng, borok, bisul, eksim, kudis,
difentri, cacingan (kremi, gelang, pita, tambang) menceret dan disentri (Oudhia,
2002 dalam Chamima, R. A. 2012). Buah pinang yang aromatis memiliki efek
antioksidan dan antimutagenik, astrigent ( bersifat menyiutkan), serta bersifat
memabukan, sehingga telah lama digunakan sebagai taeniafuge untuk mengobati
cacingan (Grieve, 1995 dalam Wang dan Lee, 1996).
11
B. Kajian Umum Bakteri
Bakteri merupakan organisme uniseluler mikroskopis, bersifat prokariotik
yang memiliki morfologi bentuk tubuh dasar yang pada umumnya mirip satu
sama lain dengan struktur tambahan yang berbeda-beda.
1. Struktur Dasar Sel Bakteri :
Gambar 2.7. Gambar Struktur Dasar Sel Bakteri
Sumber : https://gurungeblog.files.wordpress.com
1) Kapsul, di sebelah luar dinding sel terdapat kapsul yang berfungsi untuk
melindungi sel dari antibodi inang dan melindungi sel dari kekeringan.
Bakteri yang memiliki kapsul hanya bakteri patogen.
2) Flagela, terbuat dari protein flegelin. Berfungsi untuk bergerak. Flagela
melekat pada membran plasma. Berdasarkan letak dan jumlahnya tipe flagela
dibedakan menjadi amfitrik, lofotrik, dan peritrik.
3) Dinding sel, tersusun atas Peptidoglikan yaitu polisakarida yang berikatan
dengan protein. Fungsinya adalah melindungi sel. Berdasarkan struktur
protein dan polisakarida yang terkandung dalam dinding. Bakteri dapat
dibedakan menjadi bakteri Gram positif dan Gram negatif
4) Membran sel, membran sel tersusun atas molekul lemak dan protein. Bersifat
semipermiabel dan berfungsi untuk mengatur keluar masuknya zat keluar atau
kedalam sel.
12
5) Mesosom, mesosom adalah penonjolan membran sel ke arah dalam atau ke
arah sitoplasma. Tonjolan tersebut berfungsi sebagai pabrik energi dan pusat
pembentukan dinding sel baru diantara kedua sel anak pada proses
pembelahan.
6) Sitoplasma, sitoplasma adalah cairan yang berada di dalam sel. Sitoplasma
tersusun atas koloid yang mengandung berbagai molekul organik, seperti
karbohidrat, lemak, protein, mineral-mineral, ribosom, dna, dan enzim-
emzim. Sitoplasma merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi
metabolism.
7) DNA, Asam deoksiribonukleat (DNA) atau asam nukleat, merupakan materi
genetik bakteri yang terdapat di dalam sitoplasma. Bentuk DNA bakteri
seperti kalung yang tidak berujung pangkal (DNA sirkuler). DNA merupakan
zat pengontrol sintesis protein bakteri dan merupakan pembawa sifat
8) Ribosom, Ribosom merupakan organel yang berfungsi dalam sintesis protein
atau sebagai pabrik protein. Bentuknya berupa butiran-butiran kecil yang
tidak diselubungi membran. Ribosom tersusun atas protein dan RNA.
9) Endospora, Beberapa bakteri dapat membentuk endospora. Pembentukan
endospora merupakan cara bakteri mengatasi kondisi lingkunagn yang tidak
menguntungkan. Endospora tahan terhadap panas hingga 120 0C.
C. Gambaran Umum Bakteri Escherichia coli
Escherichia coli pertama kali diisolasikan oleh Theodore Escherich pada
tahun 1885 dari tinja seorang bayi (Marchen dan Parker, 1961 dalam Zakki, G.
13
2015). Escherichia coli merupakan bakteri Gram negatif berbentuk batang
pendek yang memiliki panjang sekitar 2 µm, diameter 0,7µm, lebar 0,4-0,7µm
dan bersifat anaerob fakultatif. Escherichia coli merupakan golongan bakteri
mesofilik yaitu bakteri yang suhu pertumbuhan optimumnya 15-45ºC dan dapat
hidup pada pH 5,5-8. Escherichia coli akan tumbuh secara optimal pada suhu
27ºC.
1. Morfologi Escherichia coli
Escherichia coli atau biasa disingkat E. coli adalah salah satu jenis spesies
utama bakteri gram negatif. Pada umunya bakteri ini hidup di tinja dan dapat
menyebabakan masalah kesehatan pada manusia, seperti diare, muntaber dan
masalah pencenaan lainnya.
Gambar 2.8 Morfologi Escherichia coli
Sumber :
2. Taksonomi Escherichia coli
14
Escherichia coli merupakan bakteri komensial yang dapat bersifat
patogen, bertindak sebagai penyebab utama morbiditas dan mortalitas diseluruh
dunia (Tenailon et all, 2010 dalam Zakki, G. 2015).
Berdasarkan taksonominya Escherichia coli diklasifikasikan sebagai
berikut :
Domain : Bacteria
Kingdom : Monera
Phylum : Proteobacteria
Class : Gammaproteobateria
Ordo : Enterobacteriales
Famili : Enterobacteriaceae
Genus : Escherichia
Species : Escherichia coli
(Soedarto,2015)
3. Habitat Escherichia coli
Habitat alami Escherichia coli terbatas pada usus manusia dan binatang
menyusui lainnya, dimana Escherichia coli memproduksi eksitoksin yang tidak
tahan panas yang mempengrauhi usus dan susunan saraf pusat. Penyebaran
Escherichia coli selalu terbatas pada saluran pencernaan, penyebaran dalam aliran
darah sangat jarang.
Bakteri Escherichia coli yang kurang tahan tehadap agen fisik dan kimia
dibandingkan Salmonela. Tahan dalam ½ % fenol selam 5 jam dan dalam 1%
fenol dalam ½ jam. Tahan dalam es selama dua bulan. Dalam laut selam 2-5
bulan. Toleran terhadap suhu rendah dengan kelembaban yang cukup. Garam
15
empedu konsentrasi yang tinggi menghambat pertumbuhan strain tertentu. Kuman
akan mati pada suhu 55o C
4. Jenis-jenis Escherichia coli
Berdasarkan perbedaan serotipe dan virulensi, strain Escherichia coli
patogen yang menyebabkan penyakit pada saluran pencernaan dibedakan
menjadi lima, yaitu enterotoksigenik (ETEC), enteroinvasif (EIEC),
enteropatogenik (EPEC), enterohemorhagik (EHEC), eteroagregatif (EAEC)
(Widiasih dan Budiharta, 2012 dalam Erista, Kardewi. 2016).
a. Enteropatogenic E. coli (EPEC)
Merupakan salah satu serotipe yang paling sering berhubungan dengan
diare pada bayi. Untuk membedakan dengan galur lain digunakan dengan pelacak
DNA. Lesi yang ditimbulkan secara morfologi adalah destruksi mikrovili tanpa
invasi kuman (perlekatan). Gejala klinis demam, diare, mual, muntah, dan BAB
tidak lancar. EPEC umumnya menyerang bayi dan anak-anak dibawah usia 3
tahun.
b. Enterotoxigenik E.coli (ETEC)
Juga menyebabkan diare mirip kolera tetapi lebih ringan. Kuman ini juga
dikenal sebagai penyebab tranvellers diarrhea. Dua tipe plasmid menjadi toksin
yaitu Heat labile toxin serupa choleragen, mengaktivasi adeny lcylase dan
meningkatkan sikresi air dan ion. Heat stable toxin mengaktivasi guanylate
cylase sehingga menghambat pengambilan ion dari lumen usus. Pada kedua kasus
terjadi diare berair, demam, dan mual. ETEC merupakan penyebab utama diare
pada bayi dan diare pada orang yang sedang mengadakan perjalanan daerah
16
beriklim musim dengan standar hygiene baik ke daerah tropis dengan standar
hygiene yang lebih rendah.
c. Enteroinvasive E.coli (EIEC)
EIEC menyerang sel epithelia mucosa usus sehingga menyebabkan diare
berdarah dengan gejala mirip disentri (Shigela).
d. Enterohemmorhagic E. coli (EHEC )
Umumnya serotipe O157:H7 menyebabkan hemmorhagic colitis dengan
ciri khas diare berdarah dan mengandung sejumlah leukosit, pasien tanpa demam.
Juga dapat menyebarkan ke dalam darah menyebabkan sistemic hemolitik-
uremik syndrome (anemia hemolitik, trombositopenia, dan gagal ginjal). Kuman
mampu memproduksi vero toxin yang disandi faga lisogenik yang secara
biokimia mirip shiga toxin sehingga dikenal sebagai shiga–like. Hemolysin
(plasmid-enoded) juga penting dalam pathogenesis. EHEC mempunyai faktor
virulen disamping produksi sitoksin Vero yang penting dalam menimbulkan
penyakit yang berat pada manusia.
e. Enteroagregative E.coli (EAEC)
Menyebabkan diare akut dan kronis (dalam jangka waktu > 14 hari).
EAEC melekat pada mukosa intestinal dan menghasilkan sitotoksin, akibatnya
adalah terjadi kerusakan mukosa sehingga terjadi pengeluaran sejumlah besar
mucus dan terjadi diare.
D. Ekstraksi Buah Pinang (Areca catechu L.)
Ekstraksi merupakan peristiwa pemindahan massa zat aktif yang semula
berada dalam sel di tarik oleh pelarut sehingga terjadi larutan zat aktif dalam
pelarut tersebut. Pada umumnya ekstraksi akan bertambah baik bila permukaan
17
serbuk simplisia yang bersentuhan dengan pelarut makin luas. Makin halus serbuk
simplisia, seharusnya makin baik ekstraksinya. Tetapi dalam pelaksanaannya
tidak selalu demikian karena ekstraksi masih tergantung pada sifat fisik dan kimia
simplisia yang bersangkutan (Ahmad, 2006 dalam Chamima, R. A, 2012).
Maserasi merupakan metode penyarian yang umum dilakukan pada
senyawa aktif suatu simplisia karena dianggap sebagai metode penyarian yang
paling mudah dilakukan. Maserasi dilakukan dengan merendam serbuk simplisia
pinang ke dalam pelarut etanol yang dapat melarutkan senyawa aktif. Prinsip
dasar dari penyarian adalah melarutkan zat yang dapat larut dalam pelarut dan
dipisahkan dari bahan yang tidak dapat larut.
Serbuk simplisia pinang direndam dalam larutan penyarian hingga
meresap dan melunakkan sel sehingga senyawa yang larut dapat mudah terlarut
(Ansel, 1989 dalam Wadu 2014). Cairan penyarian akan menembus dinding sel
dan masuk ke dalam rongga sel yang merupakan tempat penyimpanan zat aktif.
Zat aktif akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara sel dan pelarut,
maka larutan dalam sel yang lebih pekat didesak keluar sel dan larut dalam pelarut
(Anonim 1986a dalam Wadu, 2014). Proses maserasi perlu dilakukan pengadukan
sesekali karena kemungkinan terjadinya kejenuhan pelarut dapat terjadi sehingga
gradien konsentrasi pada pelarut dapat dihindari. Pada proses maserasi perlu
dilakukan remaserasi yaitu pengulangan proses maserasi setelah dilakukan
penyaringan maserasi pertama dan seterusnya. Maserasi merupakan cara ekstraksi
yang sederhana namun proses pengerjaannya membutuhkan waktu yang lama dan
penyarian simplisia kurang sempurna (Anonim, 1986a dalam Wadu, 2014).
18
E. Uji Antibakteri
1. Antibakteri
Bahan antibakteri diartikan sebagai bahan yang mengganggu pertumbuhan
dan metabolisme bakteri, sehingga bahan tersebut dapat menghambat
pertumbuhan atau bahkan membunuh bakteri. Cara kerja bahan antibakteri antara
lain dengan merusak dinding sel, merubah permeabilitas sel, merubah molekul
protein dan asam nukleat, menghambat kerja enzim, serta menghambat sintesis
asam nukleat dan protein. Pemakaian antibakteri berlebihan menyebabkan
mikroba yang semula sensitif terhadap antibiotik menjadi resisten. Oleh karena
itu, senyawa antibakteri alami diperlukan untuk mengatasi bakteri resisten tesebut
(Lenny, 2006 dalam Lalong, P, 2015).
Resistensi sel mikroba ialah suatu sifat tidak terganggunya kehidupan sel
mikroba oleh antibakteri. Sifat ini dapat merupakan suatu mekanisme alamiah
untuk bertahan hidup.
Mekanisme resistensi terhadap antibakteri antara lain : perubahan tempat
kerja obat pada mikroba; mikroba menurunkan permeabilitasnya hingga obat sulit
masuk ke dalam sel; inaktivasi obat oleh mikroba; mikroba membentuk jalan
pintas untuk menghindari tahap yang dihambat oleh antibakteri; dan
meningkatkan produksi enzim yang dihambat oleh antibakteri (Ganiswarna, 2003
dalam Wadu, 2014).
2. Pertumbuhan dan Perkembangbiakan Bakteri
Istilah pertumbuhan umum digunakan untuk bakteri dan mikroorganisme
lain, biasanya mengacu pada pertambahan jumlah atau massa sel dan bukan
19
perubahan individu organisme. Apabila bakteri diinokulasikan ke dalam suatu
medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya,
maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek
(Pelczer dan Chan, 1986 dalam Wadu, 2014). Bakteri berkembang biak dengan
jalan membelah diri, 1 (satu) menjadi 2 (dua) menjadi 4 (empat) dan seterusnya.
Interval waktu yang dibutuhkan bakteri untuk membelah diri berbeda antar yang
satu dengan yang lainnya.
F. Kerangka Teori
Bagan 2.1. Bagan Kerangka Teori
G. Hipotesis
Rumusan hipotesis dalam penelitian ini adalah “Ekstrak Buah Pinang
(Areca catechu L.) berkemampuan sebagai antibakteri terhadap Escherichia coli
secara in vitro”
Buah Pinang
(Areca catechu L.)
Mengandung ; Flavanoid,
Tanin , Alkanoid
Bakteri Escherichia coli
Merusak dinding sel
bakteri
Merubah permeabelitas
sel
Merubah molekul protein
& asam nukleat
Menghambat kerja enzim
Menghambat dan atau mematikan bakteri Escherichia coli
Bakteri gram negatif Dinding sel lebih
tipis mengandung
polisakarida &
protein
Kandungan lipid
tinggi Peptidoglikan tipis