commit to user
ISOLASI, IDENTIFIKASI DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI FRAKSI TERAKTIF EKSTRAK NON POLAR UMBI LOBAK
(Raphanus sativus Linn.)
Disusun oleh : PUTRI DWI PRASUCI
M0306068
SKRIPSI
Ditulis dan diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2011
commit to user
commit to user PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul
“Isolasi, Identifikasi dan Uji Aktivitas Antibakteri Fraksi Teraktif Ekstrak Non Polar Umbi Lobak (Raphanus sativus Linn.)” adalah benar – benar hasil penelitian sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat kerja atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Juli 2011
Putri Dwi Prasuci
commit to user
ISOLASI, IDENTIFIKASI DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI FRAKSI TERAKTIF EKSTRAK NON POLAR
UMBI LOBAK (Raphanus sativus Linn.)
PUTRI DWI PRASUCI
Jurusan Kimia. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang isolasi, identifikasi, dan uji aktivitas antibakteri ekstrak non polar umbi lobak (Raphanus sativus Linn.). Ekstraksi senyawa digunakan sokletasi dengan pelarut petroleum eter dan kemudian Kromatografi Vakum Cair (KVC) dengan pelarut heksana dan etil asetat. Uji antibakteri ekstrak dan fraksi menggunakan metode difusi. Hasil pemisahan yang mempunyai aktivitas antibakteri tertinggi ditentukan oleh Diameter Daya Hambat (DDH) pertumbuhan bakteri. Untuk mengetahui golongan senyawa kimianya dengan skrining fitokimia menggunakan uji tabung dan penegasan Kromatografi Lapis Tipis (KLT), sedangkan mengetahui komponen kimianya dilakukan analisis GC-MS.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak petroleum eter, fraksi heksana, dan fraksi etil asetat umbi lobak mempunyai aktivitas antibakteri terhadap E. coli, B. cereus,dan S. aureus. Ekstrak petroleum eter memiliki aktivitas antibakteri tertinggi, KHM yang diperoleh terhadap E. coli adalah 15%, B. cereus dan S. aureus adalah 10%. Uji banding terhadap standar amoksisilin menunjukkan 3,32.10-3% untuk E. coli, 4,88.10-3% untuk B. cereus, dan 5,38.10-
3% untuk S. aureus. Hasil skrining fitokimia pada ekstrak petroleum eter menunjukkan golongan senyawa flavonoid, fenolat, terpenoid, steroid, dan asam lemak. Hasil analisis GC-MS menunjukkan adanya senyawa asam heksadekanoat, tetradekanoat, asam-9, 12, 15-oktadekatrienoat, dan asam oktadekanoat.
Kata Kunci : Raphanus sativus Linn., antibakteri, Konsentrasi Hambat Minimum, Kromatografi Lapis Tipis, GC-MS.
commit to user
ISOLATION, IDENTIFICATION AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY TEST ACTIVE FRACTION NON-POLAR EXTRACT OF
RADISH TUBER (Raphanus sativus Linn.).
PUTRI DWI PRASUCI
Department Of Chemistry. Mathematics And Natural Sciences Faculty.
Sebelas Maret University ABSTRACT
It has been researched about the isolation, identification, and antibacterial activity test non-polar extracts of radish tuber (Raphanus sativus Linn.).
Extraction of compound using sochxlet with petroleum ether solvent and Vacuum Liquid Chromatography (VLC) with the solvent hexane and ethyl acetate. The antibacterial extracts and fractions test are uses the diffusion method. The results separation having the highest antibacterial activity is determined by the Diameter of the Inhibitory (DDH) bacterial growth. Then, it is determines its chemical component with phytochemical screening by using a tube test and the affirmation of Thin Layer Chromatography (TLC), the analysis by GC-MS to know its chemistry component.
The results show that petroleum ether extract, hexane fraction, and ethyl acetate fraction of radish tuber has antibacterial activity against E. coli, B. cereus, and S. aureus. The petroleum ether extract has the highest antibacterial activity.
MIC obtained to E. coli is 15%, B. cereus and S. aureus are 10%. Comparative test to amoxycillin standard show that in E. coli equal to 3.32.10-3%, 4.88.10-3% for B. cereus, and 5.38.10-3% for S. aureus. The result of phytochemical screening on the extracts petroleum ether of flavonoid, phenolics, terpenoids, steroids, and fatty acids. The analysis of GC-MS show the existence of hexadecanoic acid, tetradecanol, 9, 12, 15-octadecatrienoic acid, and octadecanoic acid.
Keywords: Raphanus sativus Linn., antibacterial, Minimum Inhibitory Concentration, Thin Layer Chromatography, GC-MS.
commit to user MOTTO
Wahai orang-orang yang beriman ! Mohonlah pertolongan (kepada Alloh) dengan sabar dan sholat. Sesungguhnya Alloh beserta orang-
orang yang sabar (Q.S. Al-Baqarah: 153)
“maka apabila kamu telah selesai (mengerjakan urusan), kerjkanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain, dan
hanya kepada Tuhanmu-lah hendaknya kamu brharap”
(Q.S. Alam Nasyrah : 7-8)
“untuk diakui harus berubah, untuk berubah harus matang, matang berarti penciptaan diri tanpa henti”
(H. Bergson)
commit to user PERSEMBAHAN
Syukur Alhamdulillah saya panjatkan pada Allah SWT atas hidayah-Nya, dan dengan segala kerendahan hati serta rasa terima kasih saya persembahkan karya sederhanaku ini untuk :
v Bapak dan Ibu tercinta. Terimakasih untuk cinta, kasih sayang,
kesabaran dan sgalanya…. Hanya Allah SWT yang mampu membalas semuanya…
v Mbak sariku & adekku nugroho tersayang yang senantiasa memberi semangat untuk kelulusanku
v Cahyo Bowo Riskianto terimakasih untuk segalanya darimu atas dukungan serta bantuan disetiap kesulitanku.
v Nana, mita dan semua anak sunarjati tercinta. Hidup seatap bersama demi meraih cita-cita.
v Thang’s banget to all my best friend ms ridwan, mb mey, vika, eva, …..dan seluruh temen-temen KIMIA '2006 atas bantuan dan semangatnya selama pengerjaan skripsi ini
v Special thanks to PAK ROFIQ, BU SURYA atas bimbingannya selama ini...
v Almamaterku, Universitas Sebelas Maret Surakarta...
commit to user KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan segala nikmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Isolasi, Identifikasi dan Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Non Polar Umbi Lobak (Raphanus sativus Linn.)”
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidak akan selesai tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada:
1. Bapak Dr.Eddy Heraldy, M.Si. selaku Ketua Jurusan Kimia.
2. Bapak Achmad Ainurofiq, M.Si., Apt. selaku pembimbing akademik dan Dosen Pembimbing I beserta Ibu Soerya Dewi Marliyana, M.Si. selaku Dosen Pembimbing II, yang telah meluangkan waktunya dan selalu sabar memberikan arahan dalam membimbing penulis selama menyelesaikan skripsi.
3. Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sebelas Maret atas semua ilmu yang berguna dalam penyusunan skripsi.
4. Para laboran di Laboratorium Kimia dan Laboran di Sub Laboratorium Biologi terimakasih atas bantuan dan kerjasamanya dengan baik.
5. Teman-teman kimia’06. Terimakasih atas bantuan, doa dan dorongannya.
6. Semua pihak yang telah membantu, yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh sebab itu, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di masa mendatang. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan berguna bagi yang membacanya.
Surakarta, Juli 2011
Putri Dwi Prasuci
commit to user DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar belakang masalah ... 1
B. Perumusan masalah ... 3
1. Identifikasi masalah ... 3
2. Batasan masalah ... 4
3. Rumusan masalah ... 5
C. Tujuan Penelitian ... 5
D. Manfaat penelitian ... 6
BAB II. LANDASAN TEORI ... 7
A. Tinjauan pustaka ... 7
1. Tanaman Lobak (Raphanus sativus L.) ... 7
a. Klasifikasi tanaman ... 7
b. Nama Daerah ... 8
c. Deskripsi tanaman ... 8
d. Habitat tanaman ... 8
e. Manfaat dan kandungan tanaman ... 8
2. Bakteri dan klasifikasi bakteri uji ... 9
commit to user
3. Pengertian antibakteri ... 15
4. antibiotik amoksisilin dan senyawa metabolit sekunder ... 17
5. Uji aktivitas antibakteri ... 25
6. Ekstraksi ... 26
7. Kromatografi lapis tipis ... 28
8. kromatografi vakum cair (KVC) ... 29
9. GC-MS ... 30
10. Konsentrasi Hambat Minimum dan Uji banding ... 34
B. Kerangka Pemikiran ... 34
C. Hipotesis ... 35
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 36
A. Metode Penelitian ... 36
B. Waktu dan tempat penelitian ... 36
C. Alat dan bahan ... 36
1. Alat ... 36
2. Bahan ... 37
D. Prosedur penelitian ... 38
1. Determinasi dan preparasi sampel ... 38
2. Ekstraksi sampel umbi lobak ... 38
3. Pengujian aktivitas antibakteri ... 38
4. Pemisahan ekstrak petroleum eter ... 39
5. Pengujian antibakteri terhadap fraksi-fraksi hasil KVC ... 40
6. Pengujian golongan senyawa ... 40
7. GC-MS ... 44
E. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data ... 44
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 46
A. Identifikasi sampel ... 46
B. Persiapan sampel ... 46
C. Ekstraksi sampel ... 46
D. Pengujian aktivitas antibakteri ... 47
E. Pemisahan ekstrak petroleum eter ... 48
F. Pengujian aktivitas antibakteri fraksi hasil KVC ... 49
commit to user
G. Perbandingan KHM dengan amoksisilin ... 50
a. Penetapan KHM ekstrak petroleum eter ... 50
b. Penetapan KHM amoksisilin ... 52
H. Penetapan nilai banding ekstrak petroleum eter ... 53
I. Skrining fitokimia senyawa aktif antibakteri ... 54
J. Hasil analisis GC-MS ... 57
BAB V. PENUTUP ... 62
A. Kesimpulan ... 62
B. Saran ... 62
DAFTAR PUSTAKA ... 63
LAMPIRAN ... 68
xi
commit to user DAFTAR TABEL
Tabel 1.
Tabel 2.
Tabel 3.
Tabel 4.
Tabel 5.
Tabel 6.
Tabel 7.
Tabel 9.
Tabel 10.
Tabel 11.
Tabel 12.
Tabel 13.
Tabel 14.
Tabel 15.
Tabel 16.
Tabel 17.
Tabel 18.
Ciri bakteri gram positif dan negatif...
Klasifikasi terpenoid...
Hasil pengujian aktivitas antibakteri ekstrak petroleum eter lobak (Raphanus sativus L.)...
Hasil kromatografi vakum cair ekstrak petroleum eter lobak (Raphanus sativus L.).. ...
Hasil uji aktivitas antibakteri dari fraksi-fraksi hasil kromatografi vakum cair terhadap 3 bakteri uji...
Hasil uji aktivitas antibakteri ekstrak petroleum eter dan fraksi- fraksi hasil kromatografi vakum cair pada konsentrasi 100% ...
Hasil pengujian penentapan KHM ekstrak petroleum eter terhadap 3 bakteri uji...
Hasil pengujian penetapan konsentrasi hambat minimum (KHM) amoksisilin terhadap 3 bakteri uji...
Kesetimbangan terhadap ekstrak petroleum eter 15% dengan amoksisilin...
Hasil perhitungan penetapan nilai banding ekstrak petroleum eter terhadap amoksisilin pada masing-masing bakteri...
Hasil skrining fitokimia (uji tabung) golongan senyawa antibakteri yang terdapat pada ekstrak petroleum eter...
Hasil uji golongan senyawa yang terdapat pada ekstrak petroleum eter dengan penapisan fitokimia dan KLT...
Hasil uji golongan kimia fraksi heksana...
Hasil uji golongan kimia fraksi etil asetat...
Data komponen kimia penyusun ekstrak petroleum eter umbi lobak...
Fragmentasi senyawa puncak 3 dibandingkan standar (Wiley 229 LIB)...
Fragmentasi senyawa puncak 5dibandingkan standar (Wiley- 229.LIB)...
Halaman 11 22
47
48
49
50
51 52
53
54
54
55 56 56
58
59
60
xii
commit to user DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 3.
Gambar 4.
Gambar 5.
Gambar 6.
Gambar 7.
Gambar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
Gambar 11
Gambar 12.
Gambar 13 Gambar 14.
Gambar 15.
Gambar 16.
Gambar 17.
Tanaman lobak...
Anatomi umum dari bakteri...
Bakteri Staphylococcus aureus...
Bakteri Bacillus cereus...
Bakteri Escherichia coli...
Struktur kimia amoksisilin...
Senyawa-senyawa golongan flavonoid...
Struktur smilagenin...
Struktur asam glisiretat...
Struktur senyawa (i) phytadiena dan (ii) 1,2-seco- cladiellan...
Golongan senyawa alkaloid berdasarkan penyusun asam aminonya...
Senyawa-senyawa alkaloid yang bersifat antibakteri....
Senyawa-senyawa golongan fenol...
Skema alat GC-MS...
Kromatogram ekstrak petroleum eter umbi lobak...
Spektra senyawa 3 dan spektra senyawa standar...
Spektra senyawa 5 dan spektra senyawa standar...
Halaman 7 10 12 13 14 18 20 21 21
23
23 24 25 33 57 58 59
xiii
commit to user DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Lampiran 2.
Lampiran 3.
Lampiran 4.
Lampiran 5.
Lampiran 6.
Lampiran 7.
Lampiran 8.
Lampiran 9.
Lampiran 10.
Diagram alir prosedur penelitian………..
Hasil determinasi umbi lobak………...
Perhitungan rendemen ekstrak dan fraksi...
Hasil pengujian aktivitas antibakteri ekstrak petroleum eter terhadap 3 bakteri uji...
Hasil pengujian aktivitas antibakteri fraksi-fraksi hasil kromatografi vakum cair.………....………..
Hasil pengujian penetapan KHM .……….
Penentuan KHM amoksisilin...
Hasil pengujian penentuan nilai banding ekstrak petroleum eter terhadap amoksisilin .………...
Hasil skrining fitokimia.………
Analisis GC-MS ekstrak petroleum eter umbi lobak...
Halaman 68 69 70
71
72 74 75
76 82
84
commit to user BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Negara Indonesia terkenal akan kekayaan alam terutama keanekaragaman tumbuhan yang dapat dikembangkan sebagai salah satu sumber obat tradisional.
Obat tradisional berasal dari alam, baik dari tumbuhan, hewan maupun bahan- bahan mineral. Disamping pelayanan kesehatan formal, pengobatan secara tradisional dan pemakaian obat tradisional masih banyak dilakukan oleh masyarakat Indonesia secara luas baik didaerah pedesaan maupun daerah perkotaan. Hal ini muncul sebagai akibat banyak dijumpai efek samping yang tidak dikehendaki dari penggunaan obat sintesis. Situasi ini mendorong para ilmuwan untuk mengembangkan senyawa antibakteri baru yang berasal dari tumbuhan (Hargono, 1997).
Tumbuhan menghasilkan banyak senyawa untuk pertahanan diri melawan infeksi mikroba (Oyetayo, 2007). Senyawa – senyawa yang dihasilkan tumbuhan antara lain adalah senyawa metabolit sekunder dimana banyak senyawa ini yang bersifat sebagai antibakteri antara lain fenol dan fenolat (Pelczar and Chan, 1988), terpenoid (Daisy, 2008), flavonoid (Pilewski, 2004), saponin, alkaloid, tanin, poliasetilen, poliamina, isotiosianat, tiosulfinat, dan glukosida (Cowan, 1999).
Suku Brassicaceae merupakan salah satu suku tumbuhan yang telah banyak diteliti sebagai antibakteri. Sawi mempunyai aktivitas antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, dan Escherischia coli sedangkan Selada mempunyai aktivitas antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus (Flowers, 2009). Penelitian Rani, et. al (2010) menunjukkan ekstrak Eruca sativa mempunyai efek antibakteri terhadap bakteri Penicillium lilacinum, Paecilomyces variotii, Spadicoides stoveri, Penicillium funiculosum. Ekstrak bunga aster mempunyai aktivitas antibakteri terhadap bakteri Salmonella typhimurium dan Streptococcus pyogenes (Josiane et al, 2006).
Selain itu ekstrak Curcubita pepo and Brassica nigra juga telah diteliti dan menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus dan
commit to user
Escherischia coli (Nwanebu, 2009). Berdasarkan penelitian-penelitian diatas dapat dikatakan suku Brassicaceae memiliki potensi sebagai tanaman obat yaitu sebagai antibakteri.
Salah satu tumbuhan yang dapat dimanfaatkan sebagai tanaman obat adalah suku Brassicaceae. Salah satunya adalah lobak (Raphanus sativus Linn.) yang buahnya dapat digunakan sebagai sayuran. Selain digunakan sebagai sayuran, lobak juga mempunyai manfaat pengobatan yaitu mengatasi sulit tidur, anti-insomnia juga bersifat hipnotis dan saporifis (Sotyaningtyas, 2008). Khasiat lain dari lobak antara lain sebagai antitumor terhadap tumor payu darah, menyembuhkan demam, mengatasi sulit tidur, mengatasi batuk dan bronkhitis, mengusir wasir, menghentikan diare, mengobati keluhan hidung dan tenggorokan yang selalu beringusan (Wijayakusuma, 2005).
Pada penelitian sebelumnya terhadap komponen daun lobak telah diketahui bahwa lobak mengandung golongan saponin, flavonoid dan polifenol.
Golongan senyawa ini mempunyai manfaat bagi kesehatan diantaranya berfungsi sebagai antibakteri. Penelitian (Virganita, 2004) menunjukkan bahwa ekstrak metanol daun lobak menghambat pertumbuhan bakteri E.coli.
Berdasarkan teori kekerabatan sesama tanaman yang dikemukakan Venkataraman (1976) disebutkan bahwa tanaman yang berbeda dalam satu famili memiliki kesamaan dalam sifat dan kandungan kimianya, yang membedakan antara satu tanaman dengan yang lainnya adalah kuantitas kandungan kimianya.
Salah satu spesies yang termasuk dalam suku Brassicaceae adalah umbi lobak (Raphanus sativus Linn.)
Penelitian tentang aktivitas antibakteri ekstrak non polar umbi lobak (Raphanus sativus Linn.) belum banyak dilakukan. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi dan mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak non polar umbi lobak dan juga untuk mengetahui bagaimanakah potensi ekstrak umbi lobak dibandingkan dengan antibiotik sintesis yaitu amoksisilin terhadap bakteri gram positif : Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, dan gram negatif : Escherichia coli.
commit to user
B Perumusan Masalah 1. Identifikasi Masalah
Umbi lobak (Raphanus sativus Linn.) mempunyai kandungan kimia yang berbeda pada tiap bagiannya. Bagian yang biasa digunakan adalah daging buahnya. Selain itu tempat pengambilan tanaman umbi lobak juga sangat mempengaruhi kandungan kimia di dalamnya.
Metode yang digunakan untuk mengambil ekstrak non polar bahan tanaman dapat dilakukan dengan cara seperti maserasi, perkolasi dan soxhletasi dengan pelarut non polar. Metode maserasi dapat dilakukan dengan merendam bahan dalam pelarut selama waktu tertentu, perkolasi dilakukan dengan melewatkan pelarut pada sampel sehingga pelarut akan membawa senyawa organik bersama-sama dengan pelarut, sedangkan sokhletasi dapat dilakukan dengan mengekstrak bahan menggunakan alat soxhlet.
Komponen kimia bahan alam dapat larut dalam pelarut yang sesuai dengan sifat kepolarannya. Senyawa yang bersifat polar akan larut dalam pelarut polar sedangkan senyawa non polar akan larut dalam pelarut non polar. Pemilihan pelarut penting dalam proses isolasi. Pelarut yang digunakan untuk mengekstrak senyawa dengan kepolaran rendah adalah heksana, petroleum eter, benzena dan toluena, sedangkan pelarut untuk mengisolasi senyawa polar dapat menggunakan kloroform, etil asetat, butanol, etanol, metanol dan air. Hasil isolasi dengan pelarut yang berbeda akan menghasilkan ekstrak dengan komponen kimia yang berbeda pula dan dalam hal ini dapat mempengaruhi aktivitas antibakteri ekstrak.
Pengujian aktivitas antibakteri dapat dilakukan dengan menggunakan metode difusi, dilusi, dan turbidimetri. Jenis bakteri yang digunakan untuk pengujian aktivitas antibakteri adalah bakteri patogen. Beberapa bakteri patogen yang dapat digunakan dibagi dalam 2 kelompok, yakni bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Beberapa bakteri gram positif misalnya Enterococcus faecalis, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumonia, Streptococcus pyogenes, sedangkan bakteri gram negatif misalnya Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Legionella, pneumophila, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus parainfluenzae, Moraxella catarrhalis.
commit to user
Oleh karena itu masing-masing fraksi perlu dilakukan uji aktivitas antibakteri untuk menentukan fraksi yang paling aktif kemudian dibandingkan dengan amoksisilin.
Uji potensi fraksi pemisahan teraktif antibakteri bertujuan untuk mengetahui kekuatan antibakteri sampel bila dibandingkan terhadap suatu zat pembanding yaitu antibiotik lain. Beberapa antibiotik sintetik yang sering digunakan adalah antibiotik golongan penisilin dan turunannya. Amoksisilin merupakan antibiotik sintetik turunan penisilin yang memiliki spektrum luas dimana aktif terhadap bakteri gram positif maupun gram negatif. Beberapa keuntungan penggunaan amoksisilin dibanding ampisilin adalah absorpsi obat dalam saluran cerna lebih sempurna (Siswandono dan Soekardjo, 2000), difusi obat ke jaringan-jaringan dan cairan-cairan tubuh lebih baik (Tjay dan Rahardja, 2002).
Komponen kimia yang terkandung didalam fraksi pemisahan yang berpotensi sebagai antibakteri dalam bahan alam dapat dilakukan dengan berbagai metode, seperti mengetahui golongan senyawa kimia dengan menggunakan skrining fitokimia dan Kromatografi Lapis Tipis, sedangkan identifikasi senyawa kimia dilakukan dengan spektrofotometri UV Vis, spektroskopi Inframerah, spektroskopi resonansi magnet inti, kromatografi gas dan spektroskopi massa.
Untuk mengetahui komponen kimia yang terkandung didalam aktivitas antibakteri fraksi teraktif yang berpotensi sebagai antibakteri perlu diketahui senyawa mana yang aktif antibakteri. Maka perlu dilakukan dengan metode yang tepat.
2. Batasan Masalah
a. Umbi lobak diperoleh dari daerah Blumbang Pancot Tawangmanggu.
Bagian yang dipakai dalam penelitian adalah umbinya.
b. Isolasi ekstrak non polar umbi lobak dilakukan dengan ekstraksi soxhlet menggunakan pelarut petroleum eter dilanjutkan dengan pemisahan dengan Kromatografi Vakum Cair (KVC) menggunakan pelarut secara berurutan yaitu heksana dan etil asetat.
commit to user
c. Pengujian aktivitas antibakteri ekstrak non polar umbi lobak dilakukan dengan metode difusi yaitu lubang (perforasi) terhadap bakteri Staphylococcus auerus, Bacillus cereus, dan Escherichia coli serta dilakukan uji potensi dengan membandingkan antibakteri fraksi teraktif menggunakan amoksisilin.
d. Identifikasi golongan dan senyawa kimia ekstrak non polar umbi lobak dilakukan dengan menggunakan analisis skrining fitokimia dan analisis data GC-MS terhadap fraksi yang mempunyai aktivitas antibakteri tertinggi.
3. Rumusan Masalah
Masalah utama yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah:
a. Apakah ekstrak petroleum eter umbi lobak dan fraksi hasil pemisahan dengan KVC mempunyai aktivitas antibakteri?
b. Fraksi pemisahan manakah yang memberikan hasil uji antibakteri teraktif dan bagaimanakah potensi antibakterinya bila dibandingkan dengan amoksisilin?
c. Komponen kimia apa sajakah yang dapat diidentifikasi di dalam fraksi antibakteri teraktif?
C. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah:
a. Mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak petroleum eter dan fraksi hasil pemisahan KVC umbi lobak.
b. Mengetahui hasil pemisahan teraktif antibakteri dan potensi antibakterinya dibandingkan dengan amoksisilin.
c. Mengidentifikasi komponen kimia yang terkandung di dalam hasil uji antibakteri teraktif.
commit to user D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah mengetahui dan memberikan informasi mengenai kandungan ekstrak non polar umbi lobak dan kegunaannya sebagai obat antibakteri sehingga dapat membuka kemungkinan pembudidayaan umbi lobak (Raphanus sativus Linn.) sebagai sumber yang dapat digunakan sebagai obat alternatif dalam pengobatan modern.
commit to user BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Tanaman Lobak (Raphanus sativus Linn.)
Lobak merupakan tanaman hortikultura yang dapat dijadikan sebagai komoditas devisa, tidak hanya diunggulkan sebagai sayuran namun telah dibudidayakan di seluruh dunia sebagai tanaman obat atau dapat dikatakan tanaman sayur berkhasiat obat (Shoeb, 2006, Wijayakusuma, 2005). Lobak mudah ditanam baik di dataran rendah maupun tinggi (pegunungan). Berdasarkan indikator di daerah sentra penanaman lobak, kondisi lingkungan tumbuh yang paling baik adalah di dataran tinggi antara 1000-1500 meter di atas permukaan laut dengan suhu antara 15,6ºC-21,1ºC, cukup mendapatkan sinar matahari dan keadaan air tanahnya memadai (Rukman, 1995).
Gambar 1. Tanaman Lobak (Raphanus sativus Linn.) a. Klasifikasi tanaman
Klasifikasi Lobak menurut Hutchinson (1959):
Devisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Bangsa : Brassicales
Suku : Brassicaceae
Genus : Raphanus
Spesies : Raphanus sativus Linn.
b. Nama Daerah
commit to user
Raphanus sativus Linn memiliki beberapa nama daerah diantaranya Lobak (Jawa), Lobak (Sunda), Sing li mei atau daikon (Cina).
c. Deskripsi Tanaman
Lobak merupakan herba semusim, dengan tinggi ± 1 m. batang tegak, lurus, membentuk umbi, putih pucat. Daun tunggal, lonjong, panjang 15-20 cm, lebar 6-10 cm, tepi bergerigi, ujung dan pangkal ramping dengan pertulangan menyirip, berbulu, tangkai pipih, hijau, ujung lembaran daun lebih besar dari pangkalnya. Bunganya majemuk, bentuk tandan, di ujung batang, tangkai bulat, panjang 0,75-2 cm, kelopak bulat, panjang 13-22 mm, kuning kehijauan, kepala sari bentuk silindris, kuning, mahkota lonjong, putih. Ujung petala yang runcing memiliki panjang yang sama dengan calyx. Buah berbentuk lonjong, masih muda hijau setelah tua coklat. Umbi berbentuk bulat panjang berwarna putih seperti tampak pada Gambar 1 (Backer and Van Den Brink, 1968).
d. Habitat Tanaman
Tanaman lobak mudah ditanam baik di dataran rendah maupun tinggi (pegunungan). Berdasarkan indikator di daerah sentra penanaman Lobak, kondisi lingkungan tumbuh yang paling baik adalah di dataran tinggi (pegunungan) antara 1000-1500 meter di atas permukaan laut dengan suhu antara 15,6oC-21.1oC, cukup mendapat sinar matahari dan keadaan air tanahnya memadai. Tanah yang baik untuk tanaman lobak adalah tanah gembur, subur, dan lapisan atasnya tidak mengandung kerikil (batu-batu kecil) dengan derajat keasaman tanah 5-6, sementara waktu tanam adalah musim hujan atau awal musim kemarau (Rukman, 1995)
e. Manfaat dan Kandungan Tanaman
Umbi dan daun lobak mengandung saponin, flavonoid dan polifenol.
Selain itu juga pada bagian umbi dan daunnya menggandung glikosida. Glikosida adalah sejenis senyawa yang bersifat asetal, oleh karena itu daun lobak dan lobaknya itu sendiri rasanya sedikit pedas (Nirmala, 2004).
Kandungan kimia dari umbinya antara lain vitamin A, B1, B2, niasin, minyak atsiri, kolin, serat kasar, kalsium, fosfat, zat besi, dan asam oksalat.
Sedangan daunnya mengandung minyak atsiri, vitamin A dan C serta bijinya
commit to user
mengandung 30-40% minyak lemak dan minyak atsiri. Zat-zat tersebut mengandung antibiotik terhadap beberapa jenis bakteri dan antioksidan (Wijayakusuma, 2005). Minyak atsiri dari suatu tanaman pada umumnya merupakan senyawa yang aktif sebagai antibakteri, antijamur, atau antihelmintik (Vasquez et al., 2000 dalam santosa dan Hertiani, 2005).
Kandungan serat kasar pada lobak sangat tinggi sehingga dapat memperkecil resiko penyakit kanker lambung dan usus. Manfaat lain dari lobak antara lain dapat mencegah dan menyembuhkan luka lambung, menstimulasi kekebalan, dan mencegah infeksi. Mengandung sulforafan, yaitu zat yang dapat menghambat pertumbuhan tumor, mencegah kanker kolon dan rectum, meningkatkan daya tahan tubuh untuk melawan kanker, detoksifikasi senyawa kimia berbahaya yang berlebihan dalam tubuh. Kandungan asam amino dan sulfurnya berkhasiat menurunkan kadar kolesterol yang tinggi, sebagai penenang saraf dan pembangkit semangat (Nirmala, 2004).
Dalam ilmu pengobatan jepang, campuran jus lobak dan wortel dipercaya mampu mengurangi pengerasan dan timbunan lemak dalam tubuh. lobak juga berkhasiat membersihkan liver dan mencegah sembelit. Kandungan sulfurnya yang tinggi membuatnya sangat efektif mencegah kanker. Rasa pedas pada lobak membantu mengatasi penyakit sinus, sebagai obat radang tenggorokan, membersihkan lendir dan dahak (Fajarayu, 2008). Khasiat lain dari lobak antara lain sebagai antitumor terhadap tumor payu darah, menyembuhkan demam, mengatasi sulit tidur, mengatasi batuk dan bronkhitis, mengusir wasir, menghentikan diare, mengobati keluhan hidung dan tenggorokan yang selalu beringusan (Wijayakusuma, 2005).
2. Bakteri dan Klasifikasi Bakteri Uji
Bakteri dari kata latin bacterium (jamak, bacteria), adalah kelompok raksasa dari organism hidup. Mereka sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan uniseluler (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, sitoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. Struktur sel mereka dijelaskan lebih lanjut dalam artikel mengenai prokariota, karena bakteri merupakan prokariota, untuk membedakan mereka
commit to user
dengan organisme yang memiliki sel lebih kompleks, disebut eukariota. Istilah
"bakteri" telah diterapkan untuk semua prokariota atau untuk kelompok besar mereka, tergantung pada gagasan mengenai hubungan mereka.
Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak bakteri merupakan patogen. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5-5 µm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel hewan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang bergerak menggunakan flagela, yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain. Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri.
Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828.
Gambar 2. Anatomi Umum dari Bakteri
Dikutip dari : Microsoft Encarta Reference Library Premium, 2005
Bakteri dibagi menjadi dua golongan, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif yang perbedaanya ditunjukkan pada tabel 1. Perbedaan golongan bakteri ini dapat ditentukan dengan pewarnaan bakteri. Bakteri diwarnai dengan zat warna violet dan yodium, dibilas dengan alkohol, kemudian diwarnai lagi dengan zat warna merah. Struktur dinding sel akan menentukan respon pewarnaan. Bakteri gram positif yang sebagian besar dinding selnya terdiri dari peptidoglikan akan menjerat warna violet. Bakteri gram negatif memiliki lebih
commit to user
sedikit peptidoglikan, yang terletak di suatu gel periplasmik antara membran plasma dan suatu membran bagian luar. Zat warna violet yang digunakan dalam pewarnaan gram sangat mudah dibilas dengan alkohol pada bakteri gram negatif, tetapi selnya tetap menahan zat warna merah (Campbell et al., 2003).
Tabel I. Beberapa ciri bakteri gram positif dan gram negatif.
Ciri Perbedaan Relatif
Gram positif Gram negative Struktur dinding
sel
· Tebal (15 - 80 nm)
· Berlapis tunggal (mono) · Tipis (10 - 15 nm)
· Berlapis tiga (multi) Komposisi
dinding sel
· Kandungan lipid rendah (1 - 4%)
· Peptidoglikan ada sebagai lapisan tunggal;
komponen utama merupakan lebih dari 50% berat kering pada beberapa sel bakteri.
· Memiliki asam teikoat
· Kandungan lipid tinggi (11 - 22%)
· Peptidoglikan ada di dalam lapisan kaku sebelah dalam;
jumlahnya sedikit;
merupakan sekitar 10% berat kering
· Tidak memiliki asam teikoat
Kerentanan terhadap penisilin
· Lebih rentan · Kurang rentan Persyaratan
nutrisi
· Relatif rumit pada banyak spesies
· Relatif sederhana Resistensi
terhadap gangguan fisik
· Lebih resisten · Kurang resisten
(Pelczar et al., 1986)
Bakteri uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Staphylococcus auerus
Gambar 3. Staphylococcus auerus
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.
commit to user
Klasifikasi Staphylococcus auerus adalah sebagai berikut : Divisi : Protophyta
Kelas : Schizomycetes Bangsa : Eubacteryales Suku : Mycrococcaceae Marga : Staphylococcus
Jenis : Staphylococcus aureus (Salle, 1961)
Staphylococus aureus merupakan bakteri yang berasal dari genus Staphylococcus. Staphylococcus aureus merupakan agen infeksi yang dapat menyerang setiap jaringan dan organ tubuh. Timbulnya penyakit dengan tanda – tanda yang khas yaitu peradangan, nekrosis dan pembentukan abses.
Staphylococcus aureus adalah bakteri kokus Geram positif, yang kelihatan seperti kumpulan anggur ketika dilihat dengan mikroskop dan mempunyai bentuk besar, bulat, koloni kuning keemasan yang sering bergabung dengan β-hemolysis.
Jika dibiakkan dalam blood agar plates, ketika tumbuh warna emas tampak.
Warna emas ini digunakan sebagai nama bakteri aureus yang dalam bahasa latin eureus berarti emas. S. aureus merupakan bakteri anaerob dan mempunyai kemungkinan patogen. Staphylococcus aureus adalah sel berbentuk bulat dengan diameter 0,8 – 1,0 µm, tersusun dalam kelompok tidak teratur dan tidak bergerak, tidak membentuk spora dan merupakan bakteri gram positif (Anonim, 1994).
Staphylococcus aureus hidup sebagai saprofit didalam membran mukosa dari tubuh manusia dan hewan seperti hidung, mulut dan tenggorokan dan dapat mengelurkan batuk dan bersin. Bakteri ini juga sering terdapat pada pori – pori permukaan kulit, kelenjar keringat dan saluran usus. Selain dapat menyebabkan intoksikasi, Staphylococcus aureus juga dapat menyebabkan bermacam – macam infeksi seperti seperti jerawat, bisul, meningitis, osteomielitis, pneumonia dan mastitis pada manusia (Supardi, 1999)
commit to user 2. Bacillus cereus
Gambar 4. Bacillus cereus Klasifikasi
Kingdom : Bacteria Phylum : Firmicutes Class : Bacilli Order : Bacillales Family : Bacillaceae Genus : Bacillus Spesies : Bacillus cereus
Bacillus cereus merupakan bakteri gram-positif, aerob fakultatif, dan dapat membentuk spora. Selnya berbentuk batang besar dan sporanya tidak membengkakkan sporangiumnya Genus Bacillus lazim terdapat dalam tanah, air, udara, dan tumbuh – tumbuhan. Basil saprofit ini menggunakan sumber nitrogen dan karbon sederhana untuk pertumbuhannya. Bacillus cereus dapat tumbuh dalam makanan dan menghasilkan enterotoksin yang menyebabkan keracunan makanan. Keberadaan B. cereus dalam jumlah besar (lebih dari 106 organisme/g) dalam makanan merupakan indikasi adanya pertumbuhan dan pembelahan sel bakteri secara aktif, dan berpotensi membahayakan kesehatan. Keracunan makanan karena Bacillus cereus mempunyai dua bentuk yang berbeda, jenis muntah yang berkaitan dengan nasi yang tercemar dan jenis diare yang berkaitan dengan daging dan saus. Bakteri ini juga merupakan penyebab infeksi mata, keratis berat, endoftalmitis dan panoftalmitis.
Sporanya resisten terhadap perubahan lingkungan, tahan terhadap panas kering dan desinfektan kimia tertentu dalam waktu yang cukup lama dan dapat bertahan selama bertahun – tahun pada tanah yang kering (Jawetz et al., 2005).
commit to user 3. Escherichia coli
Gambar 5. Bakteri Escherichia coli Klasifikasi
Divisi : Protophyta Subdivisi : Schizomycetea Kelas : Schizomycetes Bangsa : Eubacteriales Suku : Enterobacteriaceae Marga : Escherichia
Jenis : Escherichia coli
Escherichia coli adalah bakteri gram negatif, berbentuk batang pendek, berderet seperti rantai, dapat memfermentasi glukosa dan laktosa membentuk asam dan gas. Escherichia coli dapat tumbuh baik pada media Mc Conkey dan dapat memecah laktosa dengan cepat, juga dapat tumbuh pada media agar. Dapat merombak karbohidrat dan asam lemak menjadi asam dan gas serta dapat menghasilkan gas karbondioksida dan hidrogen (Pelczar dan Chan, 1998).
Escherichia coli berbentuk batang pendek (cocobasil), gram negatif dengan ukuran 0,4 – 0,7 µm x 1,4 µm. Sebagian besar bersifat motil (bergerak) dan beberapa strain memiliki kapsul (Supardi, 1999).
Escherichia coli banyak ditemukan di dalam usus halus manusia sebagai flora normal, tetapi bila kesehatan menurun, bakteri ini dapat bersifat patogen terutama akibat toksin yang dihasilkan. Escherichia coli umumnya tidak menyebabkan penyakit bila masih berada dalam usus, tetapi dapat menyebabkan penyakit pada saluran kencing, paru – paru, saluran empedu dan saluran otak (Jawetz, et all, 2005). Bakteri ini dapat menyebabkan penyakit seperti diare, infeksi saluran kemih, pneumonia, meningitis pada bayi yang baru lahir dan infeksi luka (Karsinah, dkk, 1994).
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.
commit to user
3. Pengertian Antibakteri
Antibiotika adalah senyawa kimia yang khas yang dihasilkan oleh mikroorganisme hidup termasuk turunan senyawa dan struktur analognya yang dibuat secara sintetik dan dalam kadar yang rendah mampu menghambat proses penting dalam kehidupan suatu mikroorganisme. Pada awalnya antibiotik diisolasi dari mikroorganisme, tetapi sekarang beberapa antibiotik didapatkan dari tumbuhan tingkat tinggi dan binatang (Soekardjo dan Siswandono, 2000). Salah satu contoh antibiotik adalah obat antibakteri. Antibakteri adalah zat yang membunuh atau menekan pertumbuhan atau reproduksi bakteri. Suatu zat antibakteri yang ideal harus memiliki sifat toksisitas selektif, artinya bahwa suatu obat berbahaya terhadap parasit tetapi tidak membahayakan tuan rumah (hopses).
Zat antibakteri dibagi menjadi dua kelompok, yaitu antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri (bakteriostatik) dan antibakteri yang dapat membunuh bakteri (bakteriosid) (Talaro, 2008). Berdasarkan daya menghambat atau membunuhnya, antibakteri dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu berspektrum sempit (narrow spectrum) dan berspektrum luas (broad spectrum).
Antibakteri yang berspektrum sempit yaitu antibakteri yang hanya dapat bekerja terhadap bakteri tertentu saja, misalnya hanya terhadap bakteri gram positif saja atau gram negatif saja. Antibakteri yang berspektrum luas dapat bekerja baik pada bakteri gram negatif maupun gram positif (Talaro, 2008).
Berdasarkan mekanisme kerjanya, antibakteri dapat dibedakan menjadi empat cara, yaitu:
a. Penghambatan terhadap sintesis dinding sel.
Bakteri mempunyai lapisan luar yang kaku yaitu dinding sel yang mengelilingi secara lengkap sitoplasma membran sel. Dinding sel berisi polimer mucopeptida kompleks (peptidoglikan) yang secara kimia berisi polimer mucopeptida kompleks (peptidoglikan) yang secara kimia berisi polisakarida dan campuran rantai polipeptida yang tinggi, polipeptida ini berisi gula amino N- acetylglucosamine dan asam acetylmuramic (hanya ditemukan pada bakteri) (Jawetz et al., 2005). Dinding ini mempertahankan bentuk mikroorganisme dan pelindung sel bakteri dari perbedaan tekanan osmotik di dalam dan diluar sel yang
commit to user
tinggi. Dinding sel bakteri terdiri dari peptidoglikan dan komponen yang lain. Sel yang aktif secara kontinyu mensintesis peptidoglikan yang baru dan menempatkanya pada posisi yang tepat pada amplop sel. Antibakteri bereaksi dengan satu atau banyak enzim yang dibutuhkan pada proses sintesis, sehingga menyebabkan pembentukan dinding sel yang lemah dan menyebabkan pemecahan osmotik (Talaro, 2008).
b. Penghambatan terhadap fungsi membran sel.
Sitoplasma semua sel hidup dibatasi oleh membrane sitoplasma, yang berperan sebagai barrier permebilitas selektif, memiliki fungsi transport aktif, dan kemudian mengkontrol komposisi internal sel. Jika fungsi integritas dari membran sitoplasma dirusak akan menyebabkan keluarnya makromolekul dan ion dari sel, kemudian sel rusak atau terjadi kematian (Jawetz et al., 2005). Sitoplasma semua sel hidup dibatasi oleh membrane sitoplasma yang berperan sebagai barrier permebilitas selektif dan mengontrol komposisi internal sel. Antibakteri (polymyxins) berkaitan dengan membran pospolipid yang menyebabkan pemecahan protein dan basa nitrogen sehingga membran bakteri pecah yang menyebabkan kematian bakteri (Talaro, 2008).
c. Penghambatan terhadap sintesis protein (penghambatan transisi dan transkripsi material genetik).
DNA, RNA dan protein memegang peranan sangat penting di dalam proses kehidupan normal sel. Hal ini berarti bahwa gangguan apapun yang terjadi pada pembentukan atau pada fungsi zat-zat tersebut dapat mengakibatkan kerusakan total pada sel (Pelczar et al., 1986). Kebanyakan obat menghambat translasi atau sintesis protein, bereaksi dengan ribosom-mRNA. Mekanisme kerjanya antara lain dengan menghalangi terikatnya RNA pada tempat spesifik ribosom, selama pemanjangan rantai peptide (Pelczar et al., 1986). Ribosom eukariotik berada dalam ukuran dan struktur dari prokariotik, sehingga menyebabkan aksi yang selektif terhadap bakteri. Bakteri mempunyai 70S ribosom, sedangkan sel mamalia mempunyai 80S ribosom. Subunit masing- masing tipe ribosom, komposisi kimia dan spesifikasi fungsinya berbeda.
Perbedaan tersebut dapat untuk menerangkan mengapa antibakteri dapat
commit to user
menghambat sistem protein dalam ribosom bakteri tanpa berpengaruh pada ribosom mamalia (Talaro, 2008; Jawetz et al., 2005).
d. Penghambatan terhadap sintesis asam nukleat.
Pembentukan DNA dan RNA bakteri merupakan perjalanan yang panjang dan membutuhkan enzim di beberapa proses. Pembentukan DNA dan RNA sangat penting dan berefek dalam metabolisme protein. Antibakteri menginterferensi sintesis asam nukleat dengan menghambat sintesis nukleitida, menghambat replikasi, atau menghentikan transkripsi. Obat berikatan sangat kuat pada enzim DNA Dependent RNA Polymerase bakteri, sehingga menghambat sintesis RNA bakteri.resistensi pada obat-obat ini terjadi akibat perubahan pada RNA polymerase akibat mutasi kromosom yang sangat sering terjadi (Talaro, 2008;
Jawetz et al., 2005)
4. Antibiotik Amoksisilin dan Senyawa-Senyawa Metabolisme Sekunder yang Diduga Mempunyai Aktivitas Antibakteri
Antibiotik merupakan sekelompok senyawa, baik alami maupun sintetik yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi (Ritschel, 1976). Menurut Heyne (1987), senyawa yang mengandung turunan hidrokarbon teroksigenasi merupakan antibiotik alami yang memiliki efek antibakteri. Penelitian Inouye et al., (2001) menunjukkan bahwa senyawa terpen alkohol seperti geraniol, mentol, terpinen-4-ol dan linalol memiliki daya antibakteri yang kuat. Aktivitas antibakteri dari terpen keton seperti kamfor dan menton menunjukkan aktivitas yang sama dengan aktivitas antibakteri terpen eter (1,8-sineol) sedangkan terpen hidrokarbon seperti D-limonen dan α-pinen memiliki aktivitas antibakteri yang rendah.
Berbagai jenis antibiotik sintetik telah dikembangkan untuk melawan infeksi bakteri. Masing-masing golongan antibiotik sintetik mempunyai target penghambatan yang berbeda. Antibiotik yang dapat mempengaruhi dinding sel adalah penisilin, monobaktam, karbapenem, vankomisin, sefalosporin, isoniazid dan basitrasin. Antibiotik sintetik yang dapat menghambat sintesis protein bakteri adalah kloramfenikol, tetrasiklin, aminoglikosida, dan makrolida. Antibiotik yang
commit to user
dapat menghambat fungsi membran sel adalah nistatin, dan polimiksin sedangkan antibiotik yang dapat menghambat sintesis asam nukleat diantaranya quinolon dan rifampin (Pratiwi, 2008).
Amoksisilin merupakan salah satu antibiotik sintetik turunan penisilin yang memiliki spektrum luas dimana aktif terhadap bakteri gram positif maupun gram negatif. Stuktur kimia amoksisilin ditunjukkan pada gambar 6.
Gambar 6. Struktur kimia amoksisilin
Amoksisilin merupakan antibiotik yang tahan terhadap asam tetapi tidak tahan terhadap penisilinase. Beberapa keuntungan penggunaan amoksisilin dibanding ampisilin adalah absorpsi obat dalam saluran cerna lebih sempurna, sehingga kadar amoksisilin dalam darah lebih tinggi. Amoksisilin sering digunakan untuk pengobatan infeksi saluran pernafasan, saluran empedu, meningitis dan infeksi karena Salmonella sp, seperti demam tipoid. Efek terhadap Bacillus dysentery lebih rendah dibanding ampisilin karena lebih banyak obat yang diabsorpsi oleh saluran cerna (Siswandono dan Soekardjo, 2000). Difusi amoksisilin ke jaringan-jaringan dan cairan-cairan tubuh lebih baik. Amoksisilin dapat pula menyebabkan gangguan-gangguan usus dan kulit tetapi lebih jarang daripada ampisilin (Tjay dan Rahardja, 2002).
Amoksisilin dan ampisilin merupakan antibiotik turunan penisilin yang mempunyai aktivitas dan spektrum penghambatan yang sama, yaitu dapat menghambat kerja enzim transpeptidase dengan cara mengikat enzim melalui ikatan kovalen sehingga mencegah pembentukan dinding sel bakteri (Siswandono dan Soekardjo, 2000).
Senyawa-senyawa metabolisme sekunder yang mempunyai aktivitas antibakteri, antara lain:
1. Flavonoid
HO
HN
O N
S NH2
H
COOH O
commit to user
Flavonoid adalah suatu kelompok senyawa fenol yang terbesar yang ditemukan di alam (Kristanti, 2008). Dalam tumbuhan flavonoid pada umumnya merupakan pigmen-pigmen yang tersebar luas dalam bentuk senyawa glikon dan aglikon. Flavonoid-flavonoid yang terdapat di alam antara lain adalah flavon, isoflavon, antosianin, leuko-antosianin, dan kalkon (Rusdi, 1988).
Sifat fisika dan kimia senyawa flavonoid antara lain adalah larut dalam air, sedangkan dalam bentuk glisida yang termetilasi larut dalam eter. Sebagai glikosida maupun aglikon, senyawa flavonoid tidak dapat larut dalam petroleum eter. Dari tumbuhan, glikosida dapat ditarik dengan pelarut organik yang bersifat polar (Rusdi, 1988).
Flavonoid memiliki kerangka dasar karbon yang terdiri dari 15 atom karbon dan digambarkan sebagai deretan senyawa C6-C3-C6. Artinya kerangka karbonnya terdiri atas dua gugus C6 yang dihubungkan dengan rantai alifatik tiga- karbon. Susunan ini dapat menghasilkan tiga jenis struktur, yaitu 1,3-diarilpropan atau neoflavonoid, 1,2-diarilpropan atau isoflavon, dan 1,1-diarilpropan atau neoflavonoid. Contoh golongan senyawa flavonoid dapat dilihat pada Gambar 7.
O
flavan
O
OH flavonol (katecin)
OH O
O flavanonol
O
O flavon
Gambar 7. Senyawa–senyawa golongan flavonoid (Kristanti, 2008) Senyawa-senyawa ini merupakan zat warna merah, ungu, dan biru, serta sebagian zat warna kuning yang terdapat dalam tanaman. Sebagai pigmen bunga, flavonoid jelas berperan dalam menarik serangga untuk membantu proses penyerbukan. Beberapa kemungkinan fungsi flavonoid yang lain bagi tumbuhan adalah sebagai zat pengatur tumbuh, pengatur proses fotosintesis, sebagai zat antimikroba, antivirus, dan antiinsektisida. Beberapa flavonoid sengaja dihasilkan
commit to user
jaringan tumbuhan sebagai respon terhadap infeksi atau luka yang kemudian berfungsi menghambat fungi penyerangnya. Telah banyak flavonoid yang diketahui memberikan efek samping fisiologi tertentu. Oleh karena itu, tumbuhan yang mengandung flavonoid banyak dipakai dalam pengobatan tradisional (Kristanti, 2008).
2. Saponin
Saponin adalah senyawa aktif permukaan yang menimbulkan busa jika dikocok dalam air dan pada konsentrasi yang rendah sering menyebabkan hemolisis sel darah merah. Dalam larutan yang sangat encer, saponin sangat beracun untuk ikan, dan tumbuhan yang mengandung saponin telah digunakan sebagai racun ikan selama beratus-ratus tahun. Beberapa saponin juga bekerja sebagai antimikroba (Padmawinata, 1995). Contoh senyawa saponin yang dapat bertindak sebagai antibakteri adalah smilagenin. Adapun strukturnya dapat dilihat pada Gambar 8.
O O
OH
Gambar 8. Struktur smilagenin
Saponin dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu glikosida triterpenoid dan glikosida struktur steroid tertentu yang mempunyai rantai samping spiroketal.
Kedua jenis saponin ini larut dalam air dan etanol tetapi tidak larut dalam eter.
Contoh senyawa yang termasuk saponin adalah asam glisiretat. Adapun strukturnya dapat dilihat pada Gambar 9.
Saponin mempunyai bagian utama berupa turunan triterpen dengan sedikit steroid. Residu gula dihubungkan oleh satu gugus –OH biasanya C3-OH dari aglikon (monodesmoside saponin) dan jarang dengan dua gugus OH atau satu gugus –OH dan gugus karboksil (bis-desmiside saponin) (Wagner, 1983).
commit to user
HO
COOH
O
Gambar 9. Struktur asam glisiretat (Padmawinata, 1995) 3. Terpenoid
Terpenoid adalah kelompok senyawa metabolit sekunder yang terbesar dilihat dari jumlah senyawa maupun variasi kerangka dasar strukturnya.
Terpenoid ditemukan berlimpah dalam tanaman tingkat tinggi, meskipun demikian, dari penelitian diketahui bahwa jamur, organisme laut, dan serangga juga menghasilkan terpenoid. Selain dalam bentuk bebasnya, terpenoid di dalam juga dijumpai dalam bentuk glikosida, glikosil ester, dan iridoid. Terpenoid juga merupakan komponen utama penyusun minyak atsiri (Kristanti, 2008).
Terpenoid adalah senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen, atau karbon, hidrogen dan oksigen yang tidak bersifat aromatis. Terpenoid merupakan senyawa-senyawa yang mudah menguap terdiri dari 10 atom C dan penyusun minyak atsiri (Achmad, 1986).
Senyawa terpenoid tersusun atas karbon-karbon dengan jumlah kelipatan atom lima. Diketahui juga bahwa sebagian besar terpenoid mempunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C5 yang disebut unit isoprene (Kristanti, 2008). Senyawa terpenoid terdiri atas beberapa unit isoprene, mempunyai struktur siklik dengan satu atau lebih gugus fungsional berupa gugus hidroksil dan gugus karbonil (Rusdi, 1988). Klasifikasi terpenoid dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Klasifikasi Terpenoid
Kelompok Terpenoid Jumlah atom C
Monoterpen Seskuiterpen
Diterpen
10 15 20
commit to user Triterpen
Tetraterpen Politerpen
30 40
>40
(Kristanti, 2008) Secara kimia terpenoid larut dalam lemak dan terdapat di dalam sitoplasma sel tumbuhan. Biasanya terpenoid diekstrasi dari jaringan tumbuhan dengan memakai eter atau kloroform, dan dapat dipisahkan secara kromatografi pada silika gel atau alumina menggunakan pelarut eter atau kloroform (Harborne, 1996). Kebanyakan peneliti berpendapat bahwa fungsi terpenoid rendah dalam tumbuhan, lebih bersifat ekologi daripada fisiologi. Banyak senyawa ini yang menghambat pertumbuhan tumbuhan pesaingnya dan dapat bekerja sebagai insektisida atau berdaya racun terhadap hewan tinggi (Robinson, 1991). Penelitian Gunawan (2007) terpenoid yang diisolasi dari herba meniran (Phyllanthus niruri Linn), yaitu jenis phytadiene dan 1,2-seco cladiellan menunjukkan penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri S. aureus dan E.coli. Struktur kimia phytadiene dan 1, 2-seco cladiellan dapat dilihat pada Gambar 10.
(i)
O
O
OH OCH3
(ii)
Gambar 10. Struktur senyawa (i) phytadiene dan (ii) 1, 2-seco-cladiellan (Gunawan, 2007)
4. Alkaloid
Alkaloid dari tanaman kebanyakan amina tersier dan yang lainnya terdiri dari nitrogen primer, sekunder, dan quartener (Poither, 2000). Semua alkaloid mengandung paling sedikit satu atom nitrogen yang biasanya bersifat basa dan sebagian besar atom nitrogen ini merupakan cincin aromatik (Achmad, 1986).
Berdasarkan penyusun asam aminonya alkaloid dibedakan menjadi alkaloid asiklis yang berasal dari asam amino ornitrin dan lisin. Alkaloid aromatis
commit to user
jenis fenilalanin berasal dari fenilalanin, tirosin dan 3,4-dihidroksifenilalanin.
Alkaloid jenis indol yang berasal dari triptofan (Achmad, 1986). Contoh senyawa alkaloid berdasarkan penyusun asam aminonya dapat dilihat pada Gambar 11.
N CH3
O N
H3C
H3C
OCH3
CH3 CH3
OPO3H2
N H
N CH3
CH3 Alkaloid Alisiklik Alkaloid fenilalanin
Higrin
Mezkalin Alkaloid Indol
Philosobin
Gambar 11. Golongan Senyawa Alkaloid Berdasarkan Penyusun Asam Aminonya (Achmad, 1986)
N+
HN
N O
O
CH3
H3C
OCH3 Barberine harmane
Gambar 12. Senyawa-Senyawa Alkaloid yang Bersifat Antibakteri (Cowan, 1999) 5. Senyawa fenolat
Senyawa-senyawa golongan fenol yang terdapat dalam tumbuhan dapat merupakan senyawa monohidroksi atau polihidroksi fenolat. Terikat sebagai senyawa glikosida dimana terikat dengan protein, alkaloid atau terdapat sebagai senyawa terpenoida. Senyawa ini pada proses ekstraksi akan dapat ditemukan dalam fraksi air ataupun dalam fraksi pelarut-pelarut polar lainnya.
Jika murni, senyawa fenol berupa zat padat tak berwarna tetapi biasanya teroksidasi dan berwarna gelap jika terkena udara. Kelarutan dalam air bertambah jika gugus hidroksil makin banyak, tetapi kelarutan dalam pelarut organik yang
commit to user
polar umumnya tinggi. Fenol yang kelarutannya dalam air kecil mudah larut dalam natrium hidroksida encer, tetapi dalam suasana basa laju oksidasi sangat meningkat, sehingga pada setiap perlakuan penggunaan basa kuat dihindari (Padmawinata, 1995).
Senyawa fenolat mempunyai aktivitas antiinflamasi, karena senyawa ini menghambat sintesis prostaglandin (Padmawinata, 1995). Tingkatan gugus fungsi hidroksil pada golongan fenol berhubungan dengan toksisitas pada mikroorganisme, dengan bukti bahwa bertambahnya hidroksilasi menghasilkan penambahan toksisitas. Semakin tinggi fenol teroksidasi semakin kuat menghambat pertumbuhan organisme. Mekanisme yang berhubungan dengan toksisitas fenol terhadap mikroorganisme adalah penghambatan enzim oleh senyawa teroksidasi kemungkinan lewat reaksi dengan gugus sulfihidril atau dengan interaksi yang tidak spesifik oleh protein (Cowan, 1999). Contoh struktur senyawa fenol dapat dilihat pada Gambar 13.
COOH OH H
COOH
Asam Benzoat Asam Salisilat
Gambar 13. Senyawa-senyawa golongan fenol (Padmawinata, 1995) 5. Uji Aktivitas Antibakteri
Uji aktivitas antimikroba merupakan uji kepekaan antibiotik atau bahan antimikroba pathogen (Lay, 1994). Menurut Bailey and Scott (1966) dan Lay (1994) metode yang digunakan untuk uji aktivitas antimikroba secara in vitro ada dua macam yaitu metode difusi agar dan metode dilusi:
a. Metode difusi
Metode ini dibagi menjadi tiga yaitu metode perforasi, metode gores silang dan metode cakram kertas.
1) Metode perforasi
Bakteri uji yang umurnya 18 – 24 jam disuspensikan ke dalam media agar pada suhu sekitar 45 oC. Suspensi bakteri dimasukkan ke dalam cawan petri, kemudian dicampur dengan 15 mL media agar steril. Campuran tersebut
commit to user
dihomogenkan dengan cara gerakan memutar. Setelah agar membeku, dibuat lubang dengan menggunakan perforator berdiameter 6 mm, tiap lubang diisi dengan 20 µL sampel ekstrak yang sebelumnya telah dilarutkan dalam larutan DMSO dengan konsentrasi 10%, kemudian cawan diinkubasi pada suhu 37oC selama 18 – 24 jam. Aktivitas antijamur dapat dilihat daerah bening yang mengelilingi lubang perforasi.
2) Metode Gores Silang
Zat yang akan diuji diserapkan ke dalam kertas saring (empat persegi panjang) dengan cara meneteskan pada kertas saring kosong larutan antibakteri sejumlah volume tertentu dengan kadar tertentu pula. Kertas saring tersebut diletakkan dipermukaan agar padat, kemudian digores dengan suspensi bakteri 90%T pada agar mengenai / melalui kertas saringnya, diinkubasikan selama 18 – 24 jam pada suhu 37oC. Aktivitas antibakteri dapat dilihat dari daerah bening yang tidak ditumbuhi bakteri dekat kertas saring.
3) Metode Cakram Kertas
Zat yang akan diuji diserapkan ke dalam cakram kertas dengan cara meneteskan pada cakram kertas kosong larutan antibakteri sejumlah volume tertentu dengan kadar tertentu pula. Cakram kertas diletakkan di atas permukaan agar padat yang telah dituangkan bakteri sebelumnya. Cawan petri diinkubasi pada suhu 30°C selama 2 hari sampai 4 hari. Aktivitas antibakteri dapat dilihat dari daerah hambat di sekeliling cakram kertas.
b. Metode dilusi
Metode dilusi dibedakan menjadi dua yaitu dilusi cair (broth dilution) dan dilusi padat (solid dilution).
1) Metode dilusi cair
Cara yang dilakukan adalah dengan membuat seri pengenceran agen antibakteri pada medium cair yang ditambahkan dengan bakteri uji. Larutan uji agen antibakteri pada kadar terkecil yang terlihat jernih tanpa adanya pertumbuhan bakteri uji ditetapkan sebagai KHM. Larutan yang ditetapkan sebagai KHM tersebut selanjutnya dikultur ulang pada media cair tanpa
commit to user
penambahan bakteri uji ataupun agen antibakteri, dan diinkubasi selama 18-24 jam.
2) Metode dilusi padat
Metode ini serupa dengan metode dilusi cair namun menggunakan media padat (solid). Keuntungan metode ini adalah suatu konsentrasi agen antibakteri yang diuji dapat digunakan untuk menguji beberapa bakteri uji (Pratiwi, 2008).
6. Ekstraksi
Ekstraksi adalah pemisahan berdasarkan perbedaan distribusi zat terlarut diantara dua pelarut yang saling bercampur. Pada umumnya zat terlarut yang diekstrak tidak larut atau larut sedikit dalam suatu pelarut tetapi mudah larut dalam pelarut yang lain. Metode ekstraksi yang tepat ditentukan oleh tekstur kandungan air bahan-bahan yang akan di ekstrak dan senyawa-senyawa yang akan diisolasi (Padmawinata dan Soediro, 1996).
Ekstraksi pada dasarnya dibagi menjadi dua bagian yaitu ekstraksi cair- cair dan ekstraksi padat-cair. Ekstraksi cair-cair biasanya digunakan untuk memisahkan senyawa yang terkandung dalam bahan alam cair. Pada ekstraksi cair-cair dikenal hukum distribusi yang dikemukakan oleh Nerst, bahwa jika suatu zat dimasukkan kedalam pelarut A dan B dengan perbandingan yang tetap.
Hukum distribusi tersebut berlaku jika pada temperatur dan tekanan tetap, serta tidak terjadi interaksi kimia antara zat tersebut dengan pelarut selain proses pelarutan.
Kd = C
AC
BKd = Koefisien distribusi
CA = Koefisien zat terlarut dalam pelarut A CB = Koefisien zat terlarut dalam pelarut B
Ekstraksi padat-cair biasanya digunakan untuk memisahkan senyawa- senyawa hasil alam padat dengan menggunakan pelarut tertentu sesuai dengan senyawa yang dipisahkan. Pemisahan pelarut berdasarkan kaidah ”like dissolved like”, yang berarti suatu senyawa polar akan larut dalam pelarut polar dan juga
commit to user
sebaliknya, senyawa non polar akan larut dalam pelarut non polar (Sastrohamidjojo, 1991). Ekstraksi padat- cair yang paling sederhana adalah maserasi (perendaman), dimana bahan padat dicampur beberapa kali dengan pelarut segar. Hasil maksimal akan diperoleh jika dilakukan pengocokan karena kesetimbangan terjadi lebih cepat. Semakin besar perbandingan pelarut dengan bahan yang diekstraksi, hasil diperoleh akan semakin banyak (Noerono, 1994).
Pemisahan berulang dengan sampel berupa padatan biasanya digunakan ekstraksi soxhlet. Pada ekstraksi soxhlet bahan yang akan diekstrak dijadikan serbuk untuk memperluas permukaan dan diletakkan dalam pembungkus yang berpori (kertas saring). Pembungkus tersebut dimasukkan ke dalam alat soxhlet, sedangkan pada bagian atas alat ini dihubungkan dengan kondensor atau pendingin. Pelarut dan batu didih dimasukkan dalam labu dan diekstrak dengan temperatur dan waktu yang diinginkan (Saptorahardjo, 1990).
Pelarut-pelarut yang digunakan untuk ekstrak harus memenuhi persyaratan antara lain :
1. Inert atau tidak dapat bereaksi dengan komponen-komponen yang akan diisolasi.
2. Selektif yaitu hanya mengisolasi atau melarutkan zat-zat yang diinginkan.
3. Mempunyai titik didih rendah, sehingga mudah diuapkan pada temperatur yang rendah.
Ekstraksi biasanya dimulai dengan menggunakan pelarut organik secara berurutan dengan kepolaran semakin meningkat. Digunakan pelarut n-heksana, petroleum eter untuk mengambil senyawa yang kepolarannya rendah. Selanjutnya digunakan pelarut yang lebih polar seperti kloroform, butanol, etanol dan metanol.
Ekstraksi berikutnya menggunakan air untuk mengambil senyawa yang lebih polar seperti asam amino dan karbohidrat (Padmawinata dan Soediro, 1996).
7. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Kromatografi adalah pemisahan senyawa berdasarkan perbedaan distribusi komponen dalam fasa diam dan fasa gerak. Analisis Kromatografi Lapis Tipis (KLT) berdasarkan pada distribusi fasa cair padat. Sebagai fasa diam padat atau
commit to user
adsorbennya berupa lapisan tipis alumina atau silika gel yang menempel pada permukaan lempengan kaca atau plastik, sedangkan sebagai fasa gerak cair adalah eluen yang digunakan untuk membawa zat yang dianalisis bergerak melalui fasa diam padat. Fasa diam harus mempunyai sifat tidak larut dalam fasa gerak maupun dalamkomponen sampel (Sastrohamidjojo, 1991). Komponen campuran yang bergerak melalui plat KLT mempunyai kecepatan yang berbeda-beda tergantung pada kelarutan komponen dalam pelarut dan kelarutan adsorbsi fasa diam terhadap komponen.
Pemisahan terjadi jika suatu komponen diserap kuat oleh fasa padat pada komponen yang lain. Jika ukuran padatan penyerap semakin kecil dan semakin homogen, maka pemisahan yang dihasilkan akan semakin baik. Jika ukuran padatan penyerap semakin besar, maka akan memberikan hasil pemisahan yang kurang baik (Sastrohamidjojo, 1991).
Pemisahan dengan fasa gerak yang sesuai untuk pengembangan tergantung dari sifat senyawa yang akan dipisahkan. Senyawa yang polaritasnya besar akan lebih cepat terelusi dengan menggunakan pelarut yang lebih polar, sedangkan senyawa kurang polar akan lebih cepat terelusi dengan menggunakan pelarut yang kurang polar (Saptorahardjo, 1990).
Urutan kenaikan polaritas pelarut-pelarut yang umum digunakan adalah (Touchstone, J.C. and M.F. Dobbin, 1983) : Petroleum eter < CCl4 < benzena <
kloroform < dietil eter < etil asetat < piridin < aseton < n-propanon < etanol <
metanol < air.
Sistem pelarut campuran, terutama dua macam pelarut sering dipakai sebagai eluen KLT. Keuntunggan menggunakan sistem ini daya elusi pelarut dapat diatur dengan merubah perbandingan campuran. Namun kelemahan yang dimiliki menghasilkan ulangan yang agak jelek, karena campuran setelah beberapa kali pengembangan mengalami perubahan sedikit demi sedikit.
Analisa terhadap kromatografi dapat dilakukan dengan menggunakan pereaksi warna dan dilihat dibawah sinar UV. Jarak antar noda dengan noda yang lain biasanya dibedakan oleh istilah harga Rf (Retardation faktor) dan didefinisikan sebagai berikut :
