AKTIVITAS ANTIBAKTERI HASIL ISOLASI EKSTRAK ETANOL BUAH MENGKUDU (Morindra citrifolia L.) TERHADAP BAKTERI PEMBUSUK DAGING.

commit to user

AKTIVITAS ANTIBAKTERI HASIL ISOLASI

EKSTRAK ETANOL BUAH MENGKUDU (Morindra citrifolia L.) TERHADAP BAKTERI PEMBUSUK DAGING

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh:

Muhammad Betha Endi Nurrakhman NIM. M0407048

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2011

commit to user

ii

commit to user

iii

commit to user

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila dikemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.

Surakarta, Juli 2011

Muhammad Betha E.N

commit to user

v

AKTIVITAS ANTIBAKTERI HASIL ISOLASI

EKSTRAK ETANOL BUAH MENGKUDU (Morindra citrifolia L.) TERHADAP BAKTERI PEMBUSUK DAGING

Muhammad Betha Endi Nurrakhman

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

ABSTRAK

Mengkudu (Morindra citrifolia L.) merupakan tanaman asli Indonesia yang memiliki khasiat obat. Salah satunya sebagai antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antibakteri isolat dari ekstrak etanol buah mengkudu terhadap bakteri pembusuk daging yaitu Bacillus licheniformis, Klebsiella pneumonia, Bacillus alvei, Acinetobacter calcoaceticus, dan Staphylococcus saprophyticus.

Proses ekstraksi menggunakan metode maserasi, kemudian dilakukan partisi dengan cara sentrifugasi etil asetat. Bagian larut partisi menunjukkan aktifitas penghambatan pertumbuhan bakteri yang kuat sampai sangat kuat. Selanjutnya bagian larut partisi etil asetat dilakukan kromatografi lapis tipis preparatif menghasilkan 5 isolat. Isolat yang didapatkan dilakukan uji aktivitas antibakteri dengan konsentrasi 20% dan 30%. Hasil uji antibakteri isolat terhadap bekteri uji, menunjukkan isolat A tidak dapat menghambat pertumbuhan bakteri, isolat B dan C mempunyai aktivitas sedang dan kuat, isolat D dan E mempunyai aktivitas yang sedang terhadap bakteri uji. Hasil uji MIC (Minimum Inhibitory Concentration) dan MBC (Minimum Bactericidal Concentration) menunjukkan bahwa isolat B memberikan efek penghambatan terhadap semua bakteri. Analisis kandungan senyawa dengan KLT menggunakan pereaksi serium (IV) sulfat mengindikasikan adanya golongan fenolik.

Hasil menunjukkan bahwa isolat B mengandung major compound yang dapat digunakan sebagai kandidat antibakteri dalam pengawetan makanan menggantikan pengawet kimia.

commit to user

vi

ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF THE ETHANOL EXTRACT ISOLATION OF NONI FRUITS (Morindra citrifolia L.)

AGAINST MEAT DECAYING BACTERIA Muhammad Betha Endi Nurrakhman

Biology Department of Mathematic and Natural Science Faculty Sebelas Maret University, Surakarta

ABSTRACT

Noni (Morindra citrifolia L.) originates from Indonesia that has many benefits. One of them is its antibacterial activity. The purpose of this research is to know the antibacterial activity of isolates from ethanol extract of Noni fruits to meat decaying bacteria that are Bacillus licheniformis, Klebsiella pneumonia, Bacillus alvei, Acinetobacter calcoaceticus and Staphylococcus saprophyticus.

The maceration method was used for the extraction and then continued by partition using centrifugation of ethyl acetate. Soluble parts of the partition showed strong to very strong level of inhibition activity to the growth of bacteria. Furthermore, soluble parts of ethyl acetate partition were tested on PTLC (Preparative Thin Layer Chromatography) produced five isolates. The isolates obtained thus were tested for antibacterial activity with concentration of 20% and 30%.

The results showed that isolate A could not inhibit the growth of bacteria, isolates B and C had medium until strong level inhibition activity and isolates D and E had medium level inhibition activity. MIC (Minimum Inhibitory Concentration) and MBC (Minimum Bactericidal Concentration) results showed that the isolate B had an inhibitory effect against all bacteria. Compound analysis were tested using TLC with the reagents of cerium (IV) sulfate indicated a phenolic group.

The results of this research showed that isolate B contained a major compound that can be applied as an antibacterial candidate in food preservation replacing chemical preservatives.

commit to user

vii

MOTTO

Allah akan meninggikan orang-orang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat

(QS.Al Mujadalah:11)

Mencari ilmu itu wajib bagi seorang muslim laki-laki dan perempuan

(H.R. Bukhori Muslim)

Kekayaan yang paling berharga adalah akal. Kefakiran yang paling besar adalah kebodohan. Sesuatu yang paling keji adalah sikap ujub dan bangga diri. Kemuliaan

yang paling tinggi adalah akhlak mulia

commit to user

viii

PERSEMBAHAN

Karya ini aku persembahkan untuk :

Ibunda, Ayahanda, Kakanda dan

Adinda tercinta yang selalu memberikan

kasih sayang, dukungan serta doa-doanya

Adik-adikku yang telah memberikan bantuan

dan motivasinya

Teman-teman almamater UNS

Serta seluruh pihak yang telah membantu

memberikan inspirasi

commit to user

ix

KATA PENGANTAR

Segala puji hanyalah milik Allah Rabb semesta alam, atas segala karunia dan nikmatNYA sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Aktivitas Antibakteri Hasil Isolasi Ekstrak Etanol Buah Mengkudu (Morindra citrifolia L.) terhadap Bakteri Pembusuk Daging”. Penyusunan skripsi ini merupakan suatu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) pada Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ,Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skripsi ini penulis mendapatkan banyak masukan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak yang sangat bermanfaat baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang setulusnya kepada:

DP2M DIKTI Tahun 2010 atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengerjakan salah satu dari Program Penelitian Hibah Bersaing.

Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc., Ph.D., selaku dekan FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta atas ijin penelitian untuk keperluan skripsi.

Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta atas ijin penelitian untuk keperluan skripsi.

Estu Retnaningtyas N.,STP., M.Si., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan serta dukungan selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi.

Tjahjadi Purwoko, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, arahan serta dukungan selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi.

Elisa Herawati S.Si, M. Eng., selaku dosen penelaah I yang telah memberikan bimbingan dan petunjuk selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi.

commit to user

x

Widya Mudyantini, M.Si., selaku dosen penelaah II yang telah memberikan bimbingan dan petunjuk selama penelitian hingga selesainya

penyusunan skripsi.

Seluruh dosen, karyawan, staf Laboratorium Jurusan Biologi FMIPA, staf Laboratorium MIPA Pusat dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dan bantuan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Demikian semoga skripsi ini dapat berguna dan memberikan kontribusi dalam perkembangan ilmu pengetahuan, terutama dalam perkembangan penelitian mengenai eksplorasi dan penemuan senyawa bioaktif dari bahan alam sebagai antibakteri yang dapat digunakan sebagai pengawet alami bahan pangan.

Surakarta, Juli 2011 Penulis

commit to user

xi DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL………... HALAMAN PERSETUJUAN ...……….. HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PERNYATAAN………. ABSTRAK………...…… ABSTRACT………. HALAMAN MOTTO……….. HALAMAN PERSEMBAHAN……….. KATA PENGANTAR………. DAFTAR ISI……… DAFTAR GAMBAR………... DAFTAR TABEL ... DAFTAR LAMPIRAN……… DAFTAR SINGKATAN... BAB I. PENDAHULUAN………... A. Latar Belakang Masalah ...……… B. Rumusan Masalah………...…… C. Tujuan Penelitian……….

D. Manfaat Penelitian………..

BAB II. LANDASAN TEORI……….

A. Tinjauan Pustaka……….

1. Mengkudu (Morinda citrifolia)……...…………... a. Klasifikasi………... b. Deskripsi...………... c. Habitat ... ………... i ii iii iv v vi vii viii ix xi xiv xv xvi xvii 1 1 3 4 4 5 5 5 6 6 7

commit to user

xii

d. Kandungan Senyawa Kimia...………... 2. Uji Aktivitas Antibakteri ... a. Metode Dilusi ..………... b. Metode Difusi...………... 3. Daging... 4. Bakteri Pembusuk Daging... 5. Ekstrasi ... 6. Kromatografi Lapis Tipis Preparatif ... 7. Kromatografi Lapis Tipis ... B. Kerangka Pemikiran……… BAB III. METODE PENELITIAN……….

A. Waktu dan Tempat Penelitian………. B. Alat Penelitian..………...

1. Alat untuk pemisahan komponen bioaktif... 2. Alat untuk uji antibakteri ... 3. Alat untuk KLTp…... 4. Alat untuk KLT dan deteksi senyawa... C. Bahan Penelitian..………...

1. Bahan non kemikalia... 2. Kemikalia ... 3. Media pertumbuhan... D. Cara Kerja…….……….. 1. Penyiapan samplisia………... 2. Pembuatan Maserasi dan Partisi... 3. Kromatografi Lapis Tipis Preparatif/KLTp... 4. Uji antibakteri ………... 5.Kromatografi Lapis Tipis dan Penentuan Golongan Senyawa

Teraktif ... E. Analisis Data……….... BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN………

A. Tahap preparasi dan identifikasi ….………...

7 8 8 9 10 11 13 14 15 16 18 18 18 18 18 18 18 19 19 19 19 19 19 20 20 21 23 23 24 24

commit to user

xiii

B. Tahap Ekstraksi ……….. C. Uji Antibakkteri dan Profil KLT Ekstrak…….…………... D. Uji Antibakteri Hasil Kromatografi Lapis Tipis Preparatif... E. Penentuan Golongan Isolat Teraktif... BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN………..

A. Kesimpulan……….

B. Saran………

DAFTAR PUSTAKA……….. RIWAYAT HIDUP PENULIS………

25 26 28 39 43 43 43 44 63

commit to user

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Morinda citrofolia L. ...

Gambar 2.2 Alur Kerangka Pemikiran ... Gambar 4.1 Kromatogram hasil partisi ekstrak buah mengkudu ... Gambar 4.2 Kromatografi Lapis Tipis... Gambar 4.3 Hasil uji difusi agar ... Gambar 4.4 Histogram hubungan diameter zona hambat isolat A... Gambar 4.5 Histogram hubungan diameter zona hambat isolat B... Gambar 4.6 Histogram hubungan diameter zona hambat isolat C... Gambar 4.7 Histogram hubungan diameter zona hambat isolat D... Gambar 4.8 Histogram hubungan diameter zona hambat isolat E... Gambar 4.9 Pertumbuhan B. Licheniformis dengan isolat B... Gambar4.10 KLT hasil isolat partisi larut ekstrak etanol buah

mengkudu... 6 17 27 28 30 31 32 32 33 33 37 39

commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1 Hasil pengukuran diameter (mm) zona hambat

pertumbuhan bakteri isolat hasil KLTp...

Tabel 2 Hasil uji MIC/MBC isolat hasil KLTp inkubasi pada

suhu 370_{C ...}

Tabel 3 Hasil KLT isolat B bagian partisi larut ekstrak etanol buah mengkudu dengan beberapa deteksi...

31 38 40

commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1 Persiapan ...

Lampiran 2 Hasil uji penghambatan pertumbuhan bakteri dengan metode difusi agar... ... Lampiran 3 Hasil uji MIC/MBC... Lampiran 4 Uji Statistik ...

51 51 54 56

commit to user

xvii

DAFTAR SINGKATAN

Singkatan Kepanjangan

AlCl3 Alumunium Klorida

B2P2TO2T Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Tanaman Obat

dan Obat Tradisional

CFU Colony Forming Unit

CMC Carboxyl Methyl Cellulose

et al. et alli

EMB Eosin Methylen Blue

EtOAc Etil Asetat

FeCl3 Besi (III) Klorida

IM inner membrane

KLT Kromatografi Lapis Tipis

KLTp Kromatografi Lapis Tipis Preparatif

LAF Laminar Air Flow

LIPI Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

MBC Minimum Bactericidal Concentration

MCA Mac Conkey Agar

MeOH Metanol

MHA Mueller Hinton Agar

MHB Mueller Hinton Broth

MIC Minimum Inhibitory Concentration

MSA Manitol Salt Agar

NA Nutrient Agar NB Nutrient Broth OD Optical Density OM outer membrane Rf Retardation factor UV Ultraviolet

commit to user

xviii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Bahan pangan merupakan kebutuhan penting bagi manusia. Kebutuhan akan bahan pangan ini meningkat permintaannya sebanding dengan pertambahan jumlah penduduk. Daging merupakan bahan pangan yang bernilai gizi tinggi karena kaya protein, lemak, mineral serta zat lainnya yang sangat dibutuhkan tubuh (Yanti dkk., 2008). Bahan pangan ini sering mengalami pembusukan dan ketengikan (Amalia, 2008). Proses tersebut disebabkan oleh adanya reaksi biokimiawi yang bersumber dari dalam dan dari luar bahan pangan seperti aktivitas mikroba (Barus, 2009).

Kontaminan mikroba merupakan salah satu penyebab berkurangnya kualitas daging sehingga menjadi tidak aman untuk dikonsumsi. Kontaminasi mikroba pembusuk menyebabkan degradasi protein yaitu proses pemecahan protein menjadi molekul-molekul sederhana seperti asam amino sehingga menyebabkan sel-sel daging menjadi rusak (Usmiati, 2010).

Menurut Purwani dkk. (2008) terdapat beberapa bakteri yang hidup pada daging segar, yaitu Acinetobacter calcoaciticus, Bacillus alvei, Bacillus cereus, Bacillus licheniformis, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus saprophyticus, Enterobacter aerogenes, dan Eschericia coli. Bakteri tersebut dapat berpotensi sebagai bakteri pembusuk

commit to user

xix

karena mampu mendegradasi protein daging yang digunakan sebagai nutrisi untuk tumbuh dan berkembang.

Dalam upaya mempertahankan mutu daging dari proses pembusukan dapat dilakukan beberapa cara diantaranya pengeringan, pendinginan atau penambahan senyawa yang dapat menghambat proses pembusukan. Selama ini banyak dijumpai penggunaan Bahan Tambahan Pangan (BTP) tertentu seperti formalin, asam benzoat, butil hidroksi anisol (BHA) dan butil hidroksi toluen (BHT) (Deiana, 2003; Shahidi, 2003). Bahan Tambahan Pangan adalah zat yang ditambahkan pada makanan untuk memperbaiki tampilan makanan, misalnya menjadi lebih awet, tampil lebih menarik dan berasa lebih mantap (Nurmaini, 2001). Menurut Setyabudi (2008) penggunaan senyawa kimia pada umumnya berbahaya karena memiliki efek buruk bagi kesehatan, sehingga perlu dicari alternatif bahan pengawet lain yang aman bagi kesehatan.

Mengkudu (Morinda citrifolia L.) merupakan salah satu tanaman yang menghasilkan senyawa aktif yang dapat digunakan sebagai pengganti pengawet kimia. Tanaman ini merupakan tanaman asli Indonesia yang keberadaannya sangat melimpah. Bagian dari tanaman ini banyak mengandung senyawa aktif yang dapat berasal dari batang, akar, daun maupun buahnya (Kumala dan Siswanto, 2007). Peter (2005) telah meneliti di dalam bagian tanaman mengkudu terdapat beberapa senyawa yang dapat digunakan sebagai antibakteri, diantaranya adalah flavonoid, glikosida dan scopoletin.

Menurut Retnaningtyas (2009) ekstrak etanol buah mengkudu mampu menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk pada daging dan ikan segar. Daya

commit to user

xx

hambat minimum ekstrak etanol buah mengkudu tersebut sebesar 70%. Untuk mengoptimalkan kemampuan penghambatannya maka perlu dilakukan proses lanjutan seperti partisi dan kromatografi lapis tipis preparatif untuk mendapatkan isolat murni yang aktif dan mempunyai daya hambat yang lebih besar. Penelitian ini menggunakan metode uji aktivitas antibakteri untuk mengetahui potensi dari hasil partisi dan kromatografi lapis tipis preparatif ekstrak etanol buah mengkudu. Analisis akhir dari penelitian ini dengan mengukur Minimum Inhibitory Concentration (MIC) dan Minimum Bactericidal Concentration (MBC) untuk mengetahui penghambatan pertumbuhan dari isolat aktif tersebut, terhadap bakteri pembusuk pada daging.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana aktivitas antibakteri isolat aktif ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) terhadap Bacillus alvei, Staphylococcus saprophyticus, Acinetobacter calcoaceticus, Klebsiella pneumonia, dan Bacillus licheniformis?

2. Berapakah nilai MIC dan MBC dari isolat aktif ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) terhadap Bacillus alvei, Staphylococcus saprophyticus, Acinetobacter calcoaceticus, Klebsiella pneumonia, dan Bacillus licheniformis?

3. Bagaimana profil KLT dari isolat aktif ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) ?

commit to user

xxi

C. Tujuan

1. Mengetahui aktivitas antibakteri isolat aktif ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) terhadap Bacillus alvei, Staphylococcus saprophyticus, Acinetobacter calcoaceticus, Klebsiella pneumonia, dan Bacillus licheniformis. 2. Mengetahui nilai MIC dan MBC dari isolat aktif ekstrak buah mengkudu

(Morinda citrifolia L.) terhadap Bacillus alvei, Staphylococcus saprophyticus, Acinetobacter calcoaceticus, Klebsiella pneumonia, dan Bacillus licheniformis. 3. Mengetahui profil KLT dari isolat aktif ekstrak buah mengkudu (Morinda

citrifolia L.).

D. Manfaat

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai :

1. Aktivitas isolat aktif ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) sebagai senyawa antibakteri terhadap penghambatan pertumbuhan bakteri pembusuk daging Bacillus alvei, Staphylococcus saprophyticus, Acinetobacter calcoaceticus, Klebsiella pneumonia, dan Bacillus licheniformis.

2. Isolat yang terkandung dari ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) yang mempunyai aktivitas antibakteri.

3. Peranan buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) sebagai kandidat pengawet alami bahan pangan dan tanaman obat.

commit to user

xxii

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Isolat aktif ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) mempunyai

aktivitas antibakteri terhadap Bacillus alvei, Staphylococcus saprophyticus, Acinetobacter calcoaceticus, Klebsiella pneumonia, dan Bacillus licheniformis.

2. Isolat B mempunyai daya hambat terhadap pertumbuhan bakteri Bacillus alvei sebesar 80%, Staphylococcus saprophyticus sebesar 64,3%, Acinetobacter calcoaceticus sebesar 66,7%, Klebsiella pneumonia sebesar 71,4%, dan Bacillus licheniformis sebesar 60%.

3. Profil KLT isolat aktif ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia L.) terdapat

lima isolat dengan nilai Rf A = 0,89; B = 0,77; C = 0,6; D = 0,41 dan E = 0,16.

B. Saran

1. Perlu adanya uji lanjutan untuk mengidentifikasi senyawa isolat hasil KLTp ekstrak larut etil asetat.

2. Aplikasi penelitian dari isolat teraktif secara in vivo pada daging.

3. Perlu adanya uji lanjutan untuk bagian tidak larut partisi ekstrak etanol buah mengkudu.