BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Uji Aktivitas Antibakteri
Penelitian ini menggunakan cakram kertas/ paper disk untuk menghambat aktivitas dari bakteri. Cakram kertas dengan diameter 0,5 cm awalnya diambil secara aseptis menggunakan pinset lalu direndam dalam masing-masing konsentrasi ekstrak bawang yaitu konsentrasi 15%, 30%, 45%, 60%, 75% dan 90% yang masing-masing terdiri atas 3 kali ulangan. Digunakan pula akuades steril sebagai kontrol negatif dan kloramfenikol sebagai kontrol positif. Lama perendaman selama 30 menit dimaksudkan agar esktrak bawang dapat terserap secara baik dan benar pada cakram kertas.
Ekstrak yang digunakan dikatakan efektif apabila terlihat daerah yang dihambat oleh ekstrak tersebut. Daerah hambat akan terlihat lebih bening daripada daerah sekitarnya. Daerah hambat diukur menggunakan jangka sorong. Daerah hambat diukur dengan
meletakkan jangka sorong dari batas luar cakram kertas hingga batas terpanjang dan batas terpendek daerah hambat yang terbentuk sehingga diperoleh jari-jari daerah hambat terpanjang dan jari-jari daerah hambat terpendek. Setelah didapatkan jari-jari daerah hambat terpanjang dan terpendek pada masing-masing kuadran, lalu nilainya dirata-rata dan dihitung diameternya sehingga akan didapatkan nilai diameter zona hambat pada masing-masing konsentrasi ekstrak bawang lanang.
b. Uji Kadar Hambat Minimal (KHM)
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan sebelumnya, akan didapat konsentrasi minimal antibakteri. Konsentrasi minimal tersebut digunakan untuk menguji nilai Kadar Hambat Minimal (KHM).
Cara mengujinya dengan menggunakan suspensi bakteri yang telah diencerkan dengan pengenceran bertingkat lalu diambil sebanyak 1 ml dituang ke dalam cawan petri steril dan ditambahkan ekstrak sampel yang digunakan lalu dituang media NA yang masih panas sekitar suhu 45°C ke dalam cawan petri tersebut dan diinkubasi selama 24 jam. Penentuan nilai KHM dilihat dari konsentrasi terendah yang tidak ditumbuhi bakteri.
c. Uji Kadar Bunuh Minimal (KBM)
Setelah dilakukan pengujian pada KHM, selanjutnya menguji Kadar Bunuh Minimal (KBM) dengan cara menggoreskan hasil yang ditetapkan sebagai KHM dengan menggunakan cutton bud steril lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 35°C dan media yang tetap terlihat jernih setelah diinkubasi ditetapkan sebagai Kadar Bunuh Minimal (KBM).
H. Analisis Data
Analisis data yang digunakan ialah ANOVA untuk One Factor Between Subject Design. Data dianalisis menggunakan SPSS versi 16.
I. Variabel Penelitian
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini ialah:
Variabel bebas : konsentrasi ekstrak bawang lanang
Variabel terikat : daya hambat (KHM) dan daya bunuh (KBM)
Variabel terkendali : suhu inkubasi, waktu inkubasi, media, volume media serta lama perendaman kertas cakram.
50 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Uji Aktivitas Antibakteri
Uji aktivitas antibakteri dari ekstrak bawang lanang terhadap pertumbuhan bakteri S. aureus dan E. coli dilakukan dengan berbagai konsentrasi yaitu: konsentrasi 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90% serta kontrol positif dan negatif. Bakteri yang digunakan ialah bakteri S. aureus yang merupakan bakteri gram positif serta E. coli bakteri gram negatif. Kedua bakteri ini didapatkan dari laboratorium Mikrobiologi Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Dalam proses pengujian, bakteri yang akan digunakan terlebih dahulu diencerkan dengan pengenceran bertingkat hingga pengenceran 10-5 dengan tujuan untuk mengurangi jumlah populasi bakteri. Ekstrak yang digunakan juga terlebih dahulu disterilkan agar pada ekstrak tersebut hanya mengandung zat dalam bawang lanang untuk menghambat pertumbuhan bakteri dan bukan sebaliknya agar tidak terjadi kontaminasi. Zona hambat diukur menggunakan jangka sorong dengan ketelitian ukurannya milimeter (mm). Hasil pengukuran zona hambat ekstrak bawang lanang terhadap bakteri S. aureus dan bakteri E. coli dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Tabel 4.1. Diameter zona hambat aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus
Keterangan: R : Jari-jari daerah/ zona hambat D: Diameter daerah/ zona hambat
Pada tabel 4.1 terlihat bahwa diameter zona hambat pada masing-masing konsentrasi ekstrak bawang lanang 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90% terhadap pertumbuhan bakteri S. aureus memiliki nilai yang berbeda namun kriteria kekuatan antibakterinya sama karena termasuk dalam kategori sangat kuat dengan zona hambat yang terbentuk > 20 mm. Hal ini menunjukkan bahwa dalam esktrak bawang lanang mengandung zat antibakteri yang sangat baik dan ampuh dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus. Kemampuan bawang putih sebagai antibakteri juga didukung oleh penelitian Yamada dan Azama (1977)
Bakteri Kosentrasi Ekstrak D (mm) Kriteria kekuatan antibakteri Staphylococcus aureus 15% 46.83 Sangat kuat 30% 37.71 Sangat kuat 45% 41.15 Sangat kuat 60% 46.48 Sangat kuat 75% 49.93 Sangat kuat 90% 50.78 Sangat kuat Kontrol + 46.14 Sangat kuat
yang menyatakan bahwa selain bersifat antibakteri, bawang putih juga bersifat antijamur. Kemampuan bawang putih ini berasal dari zat kimia yang terkandung dalam umbi. Komponen kimia tersebut adalah allicin. Allicin berfungsi sebagai penghambat atau penghancur berbagai pertumbuhan jamur dan bakteri. Kandungan allicin tersebut bila bergabung dengan enzim allinase akan bereaksi sebagai antibakteri (Anonymous, 2004 dalam Lingga, dkk 2005). Pada tabel 4.1 diatas, terlihat bahwa konsentrasi yang memiliki nilai diameter zona hambat paling besar yaitu pada konsentrasi ekstrak 90% dengan diameter zona hambat mencapai hingga 50.78 mm sedangkan rerata diameter zona hambat yang paling kecil yaitu sekitar 37.71 mm pada konsentrasi ekstrak 30%.
Sesuai dengan hipotesis bahwa semakin besar/ tinggi konsentrasi suatu ekstrak, maka akan semakin besar pula zona hambat yang akan terbentuk. Namun, jika diperhatikan pada konsentrasi terendah 15% memiliki zona hambat yang besar yaitu 46.83 mm. Hal ini tentunya tidak sesuai dengan hipotesis tersebut. Diameter zona hambat yang terbentuk ini, dapat dikarenakan saat melakukan proses uji aktivitas antibakteri, suspensi bakteri yang akan digunakan hanya divorteks tidak begitu lama sehingga suspensi bakteri masih berkumpul di bagian dasar tabung reaksi. Oleh karena itu, dengan suspensi bakteri yang mengandung jumlah bakteri yang sedikit, apabila di sapukan pada permukaan media NA secara spread plate, bakteri yang terbentuk/ tumbuh sedikit sehingga saat diberikan kertas cakram yang mengandung ekstrak, dapat menghambat
pertumbuhan bakteri dengan zona hambat yang cukup besar. Sedangkan untuk konsentrasi 30%, 45%, 60%, 75%, 90%, diameter zona hambat yang terbentuk sesuai dengan teori bahwa semakin besar konsentrasi yang digunakan maka zona hambat yang terbentuk juga akan semakin besar. Perbandingan zona hambat yang dihasilkan oleh masing-masing konsentrasi ekstrak pada pertumbuhan bakteri S. aureus dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1.Perbandingan zona hambat yang dihasilkan oleh masing-masing konsentrasi ekstrak pada pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus
Dalam penelitian ini, data yang didapat dianalisis secara statistik. Pengujian yang dilakukan ialah uji One Way Annova dikarenakan hanya satu variabel penguji yang diuji yaitu konsentrasi ekstrak bawang lanang. Syarat dalam uji One Way Annova ialah data yang digunakan harus berdistribusi normal serta data memiliki varian yang sama. Oleh sebab itu dilakukan terlebih dahulu uji
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 15 30 45 60 75 90 D ia m e te r H a m b a t (m m ) Konsentrasi Ekstrak (%)
Normalitas Kormogorov Smirnov serta uji Homogenitas dengan menggunakan program SPSS versi 16. Berdasarkan hasil uji normalitas, data zona hambat yang didapatkan normal. Hal ini terbukti dari nilai sig. 0.447 > 0.05 sehingga hal ini membuktikan bahwa data normal. Selanjutnya untuk pengujian homogenitas, data yang didapat ternyata memiliki varian yang tidak sama dengan nilai sig. 0.028 < 0.05 sehingga hal ini membuktikan bahwa datanya tidak homogen. Uji One Way Annova didapatkan nilai sig. 0.021 < 0.05 sehingga hasilnya signifikan. Bahwa ada pengaruh penggunaan ekstrak bawang lanang terhadap pertumbuhan bakteri. Sebagai pembanding, uji yang akan dilakukan selanjutnya yaitu uji Kruskal-Wallis. Dalam uji ini, kita akan membandingkan apakah nilai signifikan yang didapat dalam uji Annova sesuai dengan hasil nilai signifikan pada uji Kruskal-Wallis mengingat data yang tidak homogen. Uji Kruskal-Kruskal-Wallis ialah uji non parametrik berbasis peringkat yang bertujuan untuk menentukan adakah perbedaan signifikan secara statistik antara 2 atau lebih variabel independen pada variabel dependen (Hidayat, 2014).
Syarat atau asumsi dalam uji ini ialah:
1. Variabel independen berskala kategorik lebih dari 2 kategori 2. Variabel dependen berskala numerik/ data rasio
3. Independen artinya sampel ditiap kategori harus bebas satu sama lain, yaitu tidak boleh ada sampel yang berada pada 2 kategori atau lebih
4. Tiap kategori memiliki variabilitas yang sama, yaitu bentuk kurva histogram atau sebaran data yang sama. Apabila bentuk sebaran data sama, maka uji Kruskal-Wallis dapat digunakan untuk menilai perbedaan median antar kategori. Sedangkan jika bentuk sebaran tidak sama, maka uji ini tidak dapat digunakan untuk menilai perbedaan median, jadi hanya untuk menilai perbedaan peringkat rata-rata (Hidayat, 2014).
Pengujian dengan Kruskal-Wallis hampir mirip dengan pengujian One Way Annova tetapi bedanya uji dengan menggunakan uji Kruskal-Wallis tidak harus memenuhi syarat data harus homogen. Setelah dilakukan uji dengan Kruskal-Wallis, didapatkan bahwa histogram variabilitasnya tidak sama sehingga dalam uji hanya akan menilai perbedaan peringkat rata-rata dari masing-masing konsentrasi ekstrak. Nilai signifikansi yang didapatkan ialah sig. 0.028 < 0.05 yang berarti bahwa terdapat perbedaan yang signifikan terhadap penggunaan berbagai ekstrak bawang lanang terhadap pertumbuhan bakteri S. aureus yang berarti hipotesis alternatif (Ha) diterima dan Hipotesis Nol (Ho) ditolak. Berbeda secara signifikan, maka uji tes selanjutnya ialah dengan uji Post Hoc yaitu uji BNT/ LSD untuk melihat perbedaan konsentrasi-konsentrasi ekstrak yang satu dengan lainnya yang digunakan dalam penelitian untuk menghambat pertumbuhan bakteri. Hal ini berarti secara statistik, penggunaan berbagai konsentrasi ekstrak bawang lanang berbeda secara signifikan dalam menghambat pertumbuhan bakteri. Output data uji statistik aktivitas antibakteri
terhadap bakteri S. aureus dengan perhitungan SPSS versi 16 dapat dilihat pada lampiran 4.
Tabel 4.2. Diameter zona hambat aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli
Bakteri Kosentrasi Ekstrak D (mm) Kriteria kekuatan antibakteri Escherichia coli 15% 9.11 Sedang 30% 4.65 Lemah 45% 18.96 Kuat 60% 19.59 Kuat 75% 30.46 Sangat kuat 90% 38.24 Sangat kuat Kontrol + 47.27 Sangat kuat
Kontrol - 0 Tidak ada
Keterangan: R : Jari-jari daerah/ zona hambat D: Diameter zona hambat
Hasil pada tabel 4.2 merupakan diameter zona hambat yang terbentuk pada masing-masing konsentrasi 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90% serta kontrol positif dan negatif. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak bawang lanang mempunyai zat antibakteri yang juga dapat mempengaruhi pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Diameter zona hambat yang terbentuk berbeda-beda antara konsentrasi yang satu dengan lainnya. Nilai diameter zona hambat yang paling
besar yaitu pada konsentrasi 90% yang memiliki diameter 38.24 mm. Namun jika dibandingkan dengan kontrol positif yang digunakan, diameter zona hambat kontrol positif hingga 47.27 mm karena kloramfenikol bersifat bakteriostatik dengan menghambat sintesis protein bakteri gram negatif dan bakteri gram positif. Kloramfenikol merupakan antibiotik yang mempunyai spektrum kerja yang luas. Antibiotik ini dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif maupun gram negatif dengan cara menghambat sintesa protein bakteri (Handayani, dkk 2009).
Berdasarkan tabel 4.2 di atas, ada data yang tidak sesuai dengan hipotesis bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak, maka zona hambat yang terbentuk akan semakin besar. Hal ini terlihat pada konsentrasi 30%, diameter zona hambat yang terbentuk hanya sekitar 4.65 mm. Jika dibandingkan dengan konsentrasi yang lebih rendah yaitu 15%, zona hambat yang terbentuk 9.11 mm. Hal ini dapat diakibatkan kurangnya proses aseptis saat mengambil kertas cakram dari erlenmeyer serta saat meletakkan kertas cakram tersebut di atas permukaan media NA. Hal ini terlihat dengan jelas pada hasil lampiran 4 bahwa pada kuadran 2 dan 3 kertas cakram mengalami kontaminasi dengan ditumbuhinya bakteri sehingga zona hambat hanya terbentuk pada kuadran 1 yang menyebabkan perhitungan zona hambat hanya bisa dilakukan pada kuadran 1 yang tidak ditumbuhi bakteri. Perbandingan zona hambat yang dihasilkan oleh masing-masing konsentrasi ekstrak pada pertumbuhan bakteri E. coli dapat dilihat pada Gambar 4.2
.Gambar 4.2.Perbandingan zona hambat yang dihasilkan oleh masing-masing konsentrasi ekstrak pada pertumbuhan bakteri Escherichia coli
Berdasarkan uji statistik, terhadap pengujian normalitas dan homogenitas bahwa data yang didapatkan berdistribusi normal serta memiliki varian data yang sama (homogen). Uji normalitas dengan program SPSS versi 16 didapatkan nilai sig. 0.973 > 0.05 sehingga hal ini menunjukkan dengan jelas bahwa secara statistik, data yang didapat ialah data normal. Salah satu syarat dalam uji Annova selesai, dan selanjutnya ialah uji homogenitas. Hasil dalam uji homogenitas menunjukkan nilai sig. 0.017 < 0.05 sehingga hal ini menunjukkan datanya tidak homogen. Namun pengujian dengan uji One Way Annova tetap dapat dilakukan karena datanya normal. Setelah uji Annova, nilai sig. 0.007 < 0.05 sehingga hal ini menunjukkan bahwa ada pengaruh penggunaan ekstrak
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 15 30 45 60 75 90 D ia m e te r H a m b a t (m m ) Konsentrasi Ekstrak (%)
antibakteri dari bawang lanang dalam menghambat pertumbuhan bakteri E. coli sebagai pembanding dari hasil Annova, kita akan uji dengan uji Kruskal-Wallis. Uji ini merupakan uji nonparameterik yang tidak mempersyaratkan data yang harus homogen. Nilai signifikan yang didapat setelah uji Kruskal-Wallis ialah nilai sig. 0.038 < 0.05 sehingga hal ini membuktikan bahwa benar secara statistik penggunaan berbagai konsentrasi ekstrak dalam menghambat pertumbuhan bakteri berbeda secara signifikan. Hasil yang menunjukkan terdapat perbedaan secara signifikan, harus diuji lebih lanjut untuk mengetahui secara lebih spesifik perbedaan diantara masing-masing konsentrasi yang digunakan. Uji yang dilakukan ialah uji Post Hoc yaitu uji BNT/ LSD untuk melihat perbedaan konsentrasi-konsentrasi ekstrak yang satu dengan lainnya yang digunakan dalam penelitian untuk menghambat pertumbuhan bakteri. Hal ini menunjukkan secara statistik bahwa terdapat perbedaan secara signifikan terhadap masing-masing konsentrasi ekstrak yang digunakan dalam menghambat pertumbuhan bakteri. Output data uji statistik aktivitas antibakteri terhadap bakteri E. coli dengan perhitungan SPSS versi 16 dapat dilihat pada lampiran 5.
Berdasarkan hasil yang didapatkan di atas, ekstrak bawang lanang memiliki zat antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri dari golongan bakteri gram positif dan gram negatif. Hal ini ditandai dengan adanya zona hambat pada masing-masing konsentrasi yang digunakan. Zona hambat menandai bahwa adanya aktivitas antibakteri sehingga indikator inilah yang
menjadi penentu/ acuan bahwa ekstrak bawang lanang berpotensi dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Salah satu bahan kimia yang berperan sebagai antibakteri adalah allicin. Berbagai hasil penelitian juga membuktikan bahwa ekstrak bawang lanang mempunyai aktivitas sebagai antibakteri, antijamur dan antivirus. Semua konsentrasi yang digunakan untuk uji antibakteri memiliki potensi untuk membentuk zona hambat dengan kekuatan antibakteri yang berbeda-beda.
Menurut hasil penelitian tersebut ekstrak bawang lanang yang efektif dalam menghambat pertumbuhan bakteri ialah pada konsentrasi ekstrak 90%. Semua konsentrasi ekstrak yang digunakan baik itu konsentrasi 15%, 30%, 45%, 60%, 75% dan 90% dalam penelitian memiliki kemampuan dalam menghambat pertumbuhan bakteri, baik itu bakteri S. aureus maupun E. coli. Kontrol positif seperti yang telah dijelaskan di atas, digunakan kloramfenikol. Kloramfenikol sangat mempengaruhi pertumbuhan bakteri dengan cara menghambat pertumbuhan bakteri tersebut sehingga terbentuk zona bening di sekitar kertas cakram. Kloramfenikol yang digunakan sebanyak 250g/ml. Antibiotika ini dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan gram negatif dengan cara menghambat sintesa protein bakteri. Perbandingan diameter zona hambat antara bakteri S. aureus dan bakteri E. coli terlihat pada gambar 4.3.
Gambar 4.3.Perbandingan diameter zona hambat (mm) antara bakteri Staphylococcus aureus (Sa) dan Escherichia coli (Ec)
Hasil pada gambar 4.3 merupakan perbandingan antara bakteri S. aureus dan E. coli dilihat dari diameter zona hambat yang terbentuk. Pada gambar tersebut, terlihat dengan jelas bahwa bakteri S. aureus yang merupakan bakteri gram positif memiliki diameter zona hambat yang lebih besar jika dibandingkan dengan diameter zona hambat bakteri gram negatif. Hal ini menunjukkan bahwa bakteri gram positif lebih rentan terhadap ekstrak bawang lanang dengan menggunakan pelarut etanol sehingga zat aktif dalam ekstrak dapat bekerja dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus.
Pada bakteri gram positif memiliki kandungan lipid yang rendah yaitu hanya sebesar (1- 4%) apabila dibandingkan dengan bakteri gram negatif (11-22
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 15 30 45 60 75 90 D ia m e te r Z o n a H a m b a t (m m ) Konsentrasi Ekstrak (%) Bakteri Sa Bakteri Ec
%) (Pelczar dan Chan, 2005). Bakteri gram positif hanya memiliki satu lapis membran peptidoglikan yang tebal. Membran peptidoglikan ini mudah larut oleh etanol (Brock, et al., 1994 dalam Lingga, 2005). Hal inilah yang terjadi pada bakteri gram positif yang diuji dengan ekstrak bawang lanang dengan pelarut etanol. Dengan demikian, terjadi kerusakan peptidoglikan oleh etanol yang terdapat pada ekstrak etanol bawang lanang, sehingga zat terlarut dari bawang yang larut dalam etanol mudah memasuki membran sel bakteri (Brock, et al., 1994 dalam Lingga, 2005).
Sedangkan bakteri E. coli yang merupakan bakteri gram negatif yang lebih resisten terhadap antibakteri ekstrak bawang lanang yang menggunakan pelarut etanol. Hal ini berkaitan dengan kandungan lipid pada bakteri gram negatif yang tebal. Zat antibakteri akan lebih sulit dalam melarutkan lipid yang tebal sehingga tidak mudah dalam melarutkan peptidoligkan.