TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus merupakan salah satu mikroflora normal yang umumnya berada pada hidung dan kulit dengan rentangan insidens 20-85%, sementara pada kulit 5-25%, pada rongga mulut 10-35%.19 Bakteri ini bersifat patogen yang memiliki kemampuan untuk menimbulkan penyakit pada manusia apabila dipengaruhi faktor predisposisi seperti perubahan kuantitas bakteri dan penurunan daya tahan tubuh host.20 Staphylococcus aureus merupakan salah satu bakteri yang berkaitan dalam bidang ilmu kedokteran gigi yang dapat menyebabkan infeksi yang bersifat abses lokal namun dapat juga menyebar melalui pembuluh darah dan menyebabkan abses pada organ dalam seperti paru-paru dan jantung.21
10
2.2.2 Klasifikasi Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus adalah bakteri gram positif. Jika diamati dibawah mikroskop akan tampak dalam bentuk bulat tunggal atau berpasangan, atau berkelompok seperti buah anggur.19,20
Klasifikasi Staphylococcus aureus adalah sebagai berikut:19
Domain : Bacteria Kindom : Eubacteria Divisi : Firmicutes Class : Cocci Ordo : Bacillales Family : Staphylococcaceae Genus : Staphylococcus
Spesies : Staphylococcus aureus
Gambar 2. Staphylococcus aureus
secara mikroskopis23
2.2.3 Morfologi Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus merupakan bakteri gram positif berbentuk kokus (bulat) menyerupai bola dengan garis tengah ± 0,8-1,0 μm tersusun dalam kelompok -kelompok tidak teratur (menyerupai buah anggur). Staphylococcus aureus bersifat non-motil (tidak bergerak), non-spora, anaerob fakultatif, katalase positif dan oksidase negatif.19,20 Bakteri ini dapat tumbuh pada pH 4,0-9,8 dengan pH optimum 7,0-7,5.19 Bakteri ini tumbuh pada suhu optimum (35-37)°C, tetapi membentuk
11
pigmen paling baik pada suhu kamar (20-25)°C. Koloni pada perbenihan padat berwarna abu-abu sampai kuning keemasan, berbentuk bundar, halus, menonjol dan berkilau.19,21
Gambar 3. Staphylococcus aureus pada media Blood Agar (BA)24
Staphylococcus aureus adalah bakteri aerob tetapi bila sudah berpindah ke tempat lain dapat bersifat anaerob fakultatif, mampu memfermentasikan manitol dan menghasilkan enzim koagulase, hialurodinase, fosfatase, protease dan lipase. Bakteri ini mengandung lisostafin yang dapat menyebabkan lisisnya sel darah merah.
Staphylococcus aureus mempunyai dinding sel yang terdiri dari kapsul, peptidoglikan, asam teikoat, protein A, membran sitoplasma, clumping factor.25
Kapsul merupakan lapisan terluar dinding sel Staphylococcus aureus yang diselubungi oleh kapsular polisakarida. Sebagian besar isolat klinis Staphylococcus
12
asetilglukosamin dan asam N-asetilmuramik), polipeptida (L-Ala, Glu, L-Lys, D-Ala, D-ala) dan pentaglisin. Dinding sel Staphylococcus aureus juga mengandung asam teikoat, yaitu sekitar 40% dari berat kering dinding selnya. Asam teikoat adalah beberapa kelompok antigen dari Staphylococcus. Asam teikoat mengandung aglutinogen dan N-asetilglukosamin.19,25
2.2.4 Mekanisme infeksi Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus memiliki beberapa mekanisme untuk menyebabkan infeksi, diantaranya adalah:21
a. Perlekatan pada protein sel inang
Struktur sel Staphylococcus aureus memiliki protein permukaan yang membantu penempelan bakteri pada sel inang. Protein ini adalah laminin dan fibronektin yang membentuk matriks ekstraseluler pada permukaan epitel dan endotel. Selain itu, beberapa galur mempunyai ikatan protein fibrin atau fibrinogen yang mampu meningkatkan penempelan bakteri pada darah dan jaringan.
b. Invasi
Invasi Staphylococcus aureus terhadap jaringan inang melibatkan sejumlah besar kelompok protein ekstraseluler. Beberapa protein yang berperan penting dalam proses invasi Staphylococcus aureus adalah α-toksin, -toksin, -toksin, δ-toksin, leukosidin, koagulase, stafilokinase, dan beberapa enzim seperti protease, lipase, DNAse, dan enzim pemodifikasi asam lemak.
c. Perlawanan terhadap ketahanan inang
Staphylococcus aureus memiliki kemampuan mempertahankan diri terhadap mekanisme pertahanan inang. Beberapa faktor pertahanan diri yang dimiliki
Staphylococcus aureus adalah simpai polisakarida, protein A, dan leukosidin. d. Pelepasan beberapa jenis toksin
Pelepasan beberapa jenis toksin dari Staphylococcus aureus diantaranya adalah eksotoksin, superantigen, dan toksin eksfoliatin.
13
2.2.5 Penyakit Infeksi
Staphylococcus aureus sebagai salah satu mikroflora normal yang berada di dalam rongga mulut, bilamana dipengaruhi oleh faktor predisposisi seperti perubahan kuantitas mikroorganisme menjadi tidak seimbang dan penurunan daya tahan tubuh
host, maka mikroflora normal dapat menyebabkan penyakit infeksi. Staphylococcus aureus yang patogen bersifat invasif, menghasilkan koagulase dan cenderung menghasilkan pigmen kuning, bersifat hemolitik, serta mencairkan gelatin. Beberapa penyakit infeksi dalam rongga mulut dan sekitarnya yang disebabkan oleh
Staphylococcus aureus yaitu abses, gingivitis, angular cheilitis, parotitis,
Staphylococcal mucositis dan denture stomatitis.3 Staphylococcus aureus sebagai agen kausatif ataupun faktor predisposisi selain menyebabkan infeksi superfisial pada kulit dan mukosa, juga menyebabkan infeksi nosokomial, septikemia, pneumonia, osteomielitis, gastroenteritis, Toxic Shock Syndrome (TSS), dan sepsis.4,5,6
Infeksi oleh Staphylococcus aureus ditandai dengan kerusakan jaringan yang disertai abses bernanah. Mula-mula terjadi nekrosis jaringan setempat, lalu terjadi koagulasi fibrin di sekitar lesi dan pembuluh getah bening, sehingga terbentuk dinding yang membatasi proses nekrosis. Infeksi dapat menyebar ke bagian tubuh lain melalui pembuluh getah bening dan pembuluh darah, sehingga terjadi peradangan pada vena, trombosis, bahkan bakteremia. Bakteremia dapat menyebabkan terjadinya endokarditis, osteomielitis akut hematogen, meningitis atau infeksi paru-paru. Kontaminasi langsung Staphylococcus aureus pada luka terbuka (seperti luka pasca bedah) atau infeksi setelah trauma (seperti osteomielitis kronis setelah fraktur terbuka) dan meningitis setelah fraktur tengkorak, merupakan
14
bentuk penanaman di pekarangan dan tidak bersifat komersial. Sebagian besar pohon jambu biji yang ditanam oleh masyarakat Indonesia varietasnya didatangkan dari Thailand. Di Indonesia tanaman jambu biji memiliki beberapa nama daerah misalnya guawa (Ende), pertukal atau jambu susu (Sumatera), klutuk (Jawa Barat), goyawas (Manado), jambu biji (Jawa Tengah dan Jawa Timur).28,29
2.3.1 Klasifikasi Tanaman Jambu Biji
Tanaman jambu biji (Psidium guajava L.) merupakan spesies dari famili
Myrtaceae.7-10,13 Secara taksonomi jambu biji dapat diklasifikasikan sebagai berikut:9,28,29
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta (Tumbuhan berbiji) Subdivisi : Angiospermae (Berbiji tertutup) Kelas : Dicotyledonae (Biji berkeping dua) Ordo : Myrtales
Famili : Myrtaceae Genus : Psidium
Spesies : Psidium guajava, Linn
Gambar 4. Tanaman jambu biji buah putih9
15
2.3.2 Morfologi Tanaman Jambu Biji
Tanaman jambu biji berasal dari Amerika tropik,12 tumbuh pada tanah yang gembur maupun liat, pada tempat terbuka, dan mengandung air yang cukup banyak. Tanaman jambu biji ditemukan pada ketinggian 1-1.200 mdpl. Tanaman jambu biji berbunga sepanjang tahun, perdu atau pohon kecil, tinggi 2-10 m, percabangan banyak. Batangnya berkayu, keras, kulit batang licin, berwarna coklat kehijauan.29
2.3.3 Morfologi Daun Jambu Biji Buah Putih
Daun jambu biji buah putih tergolong daun tidak lengkap karena hanya terdiri dari tangkai (Petiolus) dan helaian (Lamina) saja yang disebut daun bertangkai. Daun jambu biji buah putih menghasilkan aromatik jika diremas. Dilihat dari letak bagian terlebarnya pada daunnya bagian terlebar daun jambu biji buah putih berada ditengah-tengah dan memiliki bagian jorong dengan panjang 6-14 cm dan lebar 3-6 cm. Daun jambu biji buah putih memiliki tulang daun yang menyirip yang mana daun ini memiliki satu ibu tulang yang berjalan dari pangkal ke ujung dan merupakan terusan tangkai daun dari ibu tulang ke samping, keluar tulang-tulang cabang. Tanaman jambu biji memiliki ujung daun yang tumpul, pada umumnya warna daun bagian atas tampak lebih hijau jika dibandingkan sisi bawah daun. Tangkai daun berbentuk selindris dan tidak menebal pada bagian tangkainya.29
16
2.3.4 Kandungan Kimia Tanaman Jambu Biji
Dari hasil screening secara kualitatif, didapatkan kandungan fitokimia dalam tanaman jambu biji adalah:
Tabel 1. Fitokimia Dari Jambu Biji15
Bagian Tanaman Senyawa Kimia
Buah Karbohidrat (13,2%), Lemak (0,53%), Protein (0,88%), Kadar air (84,9%), Makronutrisi seperti Mn, Fe, P dan Ca, S, Vitamin
Daun Sitokinin seperti Zeatin, Zeatin Riboside, Zeatinnukleotida, Flavonoid, Saponin, Asam Oleanolic, Nerolidiol, Asam Ursolic, Asam Crategolic, Asam Guayavolic, Minyak esensial seperti ß-caryophyllene, a-pinene, 1,8-cineole, Tanin, Asam Guavanoic, 2 asam ursolat-a-hidroksi, Ileletifol, Asam Isoneriucoumaric, Guajadial, asam
2a-hydroxyoleanolic, Morin-3-OAL-arabopyranoside,
Quercetin, Hyperin, Myricetin 3-O-ß-Dglucoside, Quercetin-3-O-ß-D-glucurunopyranoside, 1-O-galloyl-ß -D-glukosa, Diguajadial
Kulit Buah Asam ascorbic
Kulit Pohon Tanins, Resin, Kristal dari Kalsium oxalate.
Akar Tanin, Leucocyanidin, Sterol, Asam Galic, Karbohidrat dan Garam
Benih Protein, Minyak Pati, Fenolik dan senyawa Flavonoid, Asam Linoleic
Kuncup Bunga Quercetin, Myricetin, Luteolin, Kaempferol dan Apigenin Ranting Kalsium, Magnesium, Fosfor, Kalium, Natrium, Fluoride,
Tembaga, Besi, Seng, Mangan, Flavonoid, Alkohol Sesquiterpen dan Asam Triterpenoid
17
Senyawa tanin yang terkandung dalam daun jambu biji dapat diperkirakan sebanyak 9–12%.9,14 Tanin dapat menimbulkan rasa sepat pada buah dan daun jambu biji, tetapi berfungsi memperlancar sistem pencernaan, dan sirkulasi darah. Tanin mempunyai sifat sebagai pengelat berefek spasmolitik yang mengkerutkan usus sehingga gerak peristaltik usus berkurang.14
Daun jambu biji memiliki kandungan flavonoid yang sangat tinggi. Flavonoid adalah senyawa yang terdiri dari dari 15 atom karbon yang umumnya tersebar di dunia tumbuhan. Quercetin adalah zat sejenis flavonoid yang ditemukan dalam buah-buahan, sayuran, daun dan biji-bijian. Hal ini juga dapat digunakan sebagai bahan dalam suplemen, minuman atau makanan. Quercetin memiliki aktivitas anti inflamasi, anti viral, aktivitas anti tumor, dan antioksidan.30
2.3.5 Aktivitas Antibakteri Daun Jambu Biji Buah Putih
Berdasarkan efektif kerjanya, senyawa antibakteri dibagi dua yaitu, senyawa antibakteri berspektrum luas dan berspektrum sempit. Senyawa antibakteri berspektrum luas efektif terhadap bakteri yang bersifat gram positif dan gram negatif, sedangkan senyawa antibakteri berspektrum sempit hanya efektif untuk bakteri gram positif atau gram negatif saja. Dari hasil beberapa penelitian, senyawa antibakteri pada ekstrak daun jambu biji berspektrum luas, karena selain mampu menghambat pertumbuhan bakteri gram negatif, juga mampu menghambat bakteri gram positif, seperti Escherichia coli, Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, Proteus mirabilis,
Mycobacterium phlei dan Shigella dysenteria.15
18
Ekstrak daun jambu biji muda mengandung senyawa fenol yang cukup banyak diantaranya flavonoid, sehingga daun jambu biji memiliki aktivitas antimikroba. Flavonoid merupakan salah satu antiseptik tertua dengan khasiat bakteriosidal. Mekanisme flavonoid sebagai antibakteri adalah meracuni protoplasma, merusak dan menembus dinding serta mengendapkan protein sel bakteri. Senyawa fenolik bermolekul besar mampu menginaktifkan enzim esensial di dalam sel bakteri meskipun dalam konsentrasi sangat rendah. Flavonoid dapat menyebabkan kerusakan sel bakteri, denaturasi protein, inaktivasi enzim dan menyebabkan kebocoran sel.14,15
Triterpenoid meskipun terutama digunakan untuk kualitas aromatik, juga telah ditemukan sebagai agen yang berpotensi menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara menghambat sintesis enzim dan merusak struktur membran sel. Saponin termasuk senyawa triterpenoid telah ditemukan memiliki efek penghambatan pada bakteri gram positif yaitu Staphylococcus aureus dengan cara merusak struktur membran sel. Saponin dapat sebagai antimikroba, berdasarkan sifat racunnya bagi hewan berdarah dingin dapat menghemolisis sel darah merah.8,14,15
Dalam penelitian Aponno dkk (2014) di Manado membuktikan bahwa ekstrak daun jambu biji dalam bentuk sedian gel memiliki efektivitas terhadap penyembuhan luka pada kelinci yang disebabkan oleh Staphylococcus aureus. Didalam gel ekstrak daun jambu biji mengandung zat aktif yang mampu meningkatkan aliran darah ke daerah luka dan juga dapat menstimulasi fibrolast sebagai respon untuk penyembuhan luka. Penyembuhan luka terinfeksi dilihat berdasarkan adanya pembekuan darah, terbentuknya keropeng (scab), hilangnya nanah.31
Sejalan dengan itu, penelitian Penelitian Richard dkk (2013) di Nigeria membuktikan bahwa ekstrak daun dan batang jambu biji dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur antara lain Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermis, Microsporum gypseum, Trichophyton mentagrophytes.10
Penelitian Anas dkk (2008) di India juga membuktikan perbandingan ekstrak daun jambu biji dengan menggunakan pelarut metanol dan air, memiliki antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus. Hasil penelitian diperoleh kadar hambat minimum (KHM) masing-masing sebesar 625 µg/ml dan 75 µl sedangkan kadar
19
bunuh minimum (KBM) masing-masing sebesar 100 µl dan 125 µl. Adanya senyawa aktif tanin yang terkandung dalam ekstrak daun jambu biji menyebabkan denaturasi protein sehingga dapat menghambat dan membunuh bakteri.32
Penelitian Sanches dkk (2005) di Brazil juga membuktikan ekstrak daun, batang dan akar dari jambu biji dengan pelarut etanol memiliki antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, dan Pseudomonas aeruginosa. Adanya senyawa aktif flavonoid yang terkandung dalam ekstrak daun jambu biji sehingga dapat menghambat dan membunuh pertumbuhan Staphylococcus aureus dengan kadar hambat minimum (KHM) dan kadar bunuh minimum (KBM) sebesar 125 µg/ml dan 250 µg/ml, 62,5 µg/ml dan 125 µg/ml, 125 µg/ml dan 250 µg/ml.13
2.4 Uji Sensitivitas Bakteri dengan Menggunakan Prosedur Kadar