ABSTRAK
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI EKSTRAK BAWANG LANANG (Allium sativum L.) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI
Staphylococcus aureus DAN Escherichia coli Periskila Dina Kali Kulla
Universitas Sanata Dharma 2016
Obat tradisional telah lama digunakan oleh nenek moyang untuk menyembuhkan berbagi macam penyakit, tanpa mengetahui kandungan dalam bahan obat tersebut. Pengguna obat tradisional bermodalkan dampak positif yang dirasakan setelah mengonsumsi obat tradisional tersebut. Bawang merupakan salah satu obat tradisional yang tidak hanya digunakan sebagai bumbu dapur tetapi dipercaya mampu mengobati berbagai macam penyakit. Salah satu jenis bawang yang sering digunakan oleh masyarakat Jawa sebagai obat ialah bawang lanang.
Penelitian akan menguji apakah zat antibakteri yang terdapat dalam bawang lanang mempunyai pengaruh terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Penelitian merupakan eksperimental laboratorium dengan menggunakan variasi populasi bakteri gram positif dan gram negatif serta variasi konsentrasi ekstrak yang digunakan konsentrasi 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90% serta kontrol positif (kloramfenikol) dan kontrol negatif (akuades steril).
Berdasarkan hasil uji One Way Annova, menunjukkan adanya pengaruh aktivitas antibakteri pada Staphylococcus aureus maupun Escherichia coli dengan nilai sig. (α < 0.05). Hal ini menunjukkan bahwa ada perbedaan secara signifikan penggunaan berbagai konsentrasi ekstrak bawang lanang dalam menghambat pertumbuhan bakteri. Kesimpulan penelitian ini ialah ekstrak bawang lanang memiliki aktivitas aktibakteri terhadap Staphylococcus aureus maupun Escherichia coli. Konsentrasi ekstrak 90% merupakan konsentrasi paling baik dalam membentuk diameter zona hambat (50.78 mm) terhadap Staphylococcus aureus serta (38.24 mm) terhadap Escherichia coli. Kadar Hambat Minimum (KHM) Staphylococcus aureus dan Escherichia coli pada konsentrasi ekstrak 10%, sedangkan untuk Kadar Bunuh Minimum (KBM) belum dapat ditentukan karena pada konsentrasi ekstrak 10%, bakteri masih tumbuh pada media.
ABSTRACT
THE TEST OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF LANANG GARLIC (Allium sativum L.) EXTRACT ON THE GROWTH OF
Staphylococcus aureus AND Escherichia coli BACTERIA Periskila Dina Kali Kulla
Sanata Dharma University 2016
Traditional medicine has long been used by our ancestors to cure various illnesses without knowing the ingredients. Its consumption is merely based on the positive effect which is resulted after taking the medicine. Garlic is one of the traditional medicines. It is not only used as herbs but also believed to cure various diseases. One type of garlics that is often used by the Javanese as a medicine is lanang garlic.
The study will test whether the antibacterial substances contained in lanang garlic influence the growth of Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria. The research is an experimental laboratory, using a variation of a population of positive gram and negative gram. The variations of the concentration of the extract used are 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90%, and a positive control (chloramphenicol) and a negative control (sterilized Aquades).
Based on the results of One Way Annova test, there is an antibacterial activity on Staphylococcus aureus and Escherichia coli with sig. (α <0.05). This shows that there are significant differences in the use of various concentrations of the extract of lanang garlic in inhibiting the growth of bacteria. The conclusion is that lanang garlic has an antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. A 90% concentration is the best to both in forming the inhibition zone diameter against Staphylococcus aureus (50.78 mm) and Escherichia coli (38.24 mm). The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of Staphylococcus aureus and Escherichia coli is at the concentration of 10%, whereas the Minimum Killing Concentration (MKC) cannot be determined because the bacteria are still able to grow on the media in the 10% concentration.
i
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI EKSTRAK BAWANG LANANG (Allium sativum L.) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI
Staphylococcus aureus DAN Escherichia coli
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
Periskila Dina Kali Kulla NIM: 121434027
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Karena Masa Depan Sungguh Ada, Dan Harapanmu Tidak Akan Hilang”
“Amsal 23: 18”
Karya ini kupersembahkan untuk:
Tuhan Yesus Kristus yang senantiasa selalu ada dalam hidupku dan selalu menopang
aku disaat keterpurukanku
Alm. Bapakku Himlel Kali Kulla yang selalu mengawasi dan menjaga aku dari Surga
Ibuku Margareta Loka yang selalu mensupport aku dalam kebutuhanku, kasih sayang
yang tak pernah padam dan selalu ada untuk menyemangati aku
Kakak dan adik-adikku yang selalu ada buatku
Seseorang yang spesial selalu ada buatku selama ini
v
MOTTO
“JADILAH PRIBADI YANG TANGGUH, SIAP DITEMPA RIBUAN KALI
HINGGA BENAR-BENAR MENJADI MANUSIA SEUTUHNYA”
NEVER GIVE UP
vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebut dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta 18 Maret 2016
Penulis
vii
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Yogyakarta:
Nama : Periskila Dina Kali Kulla NIM : 121434027
Demi kepentingan pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI EKSTRAK BAWANG LANANG (Allium sativum L.) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI
Staphylococcus aureus DAN Escherichia coli
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengolahnya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Yogyakarta
Pada tanggal : 18 Maret 2016
Yang menyatakan,
viii ABSTRAK
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI EKSTRAK BAWANG LANANG (Allium sativum L.) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI
Staphylococcus aureus DAN Escherichia coli Periskila Dina Kali Kulla
Universitas Sanata Dharma 2016
Obat tradisional telah lama digunakan oleh nenek moyang untuk menyembuhkan berbagi macam penyakit, tanpa mengetahui kandungan dalam bahan obat tersebut. Pengguna obat tradisional bermodalkan dampak positif yang dirasakan setelah mengonsumsi obat tradisional tersebut. Bawang merupakan salah satu obat tradisional yang tidak hanya digunakan sebagai bumbu dapur tetapi dipercaya mampu mengobati berbagai macam penyakit. Salah satu jenis bawang yang sering digunakan oleh masyarakat Jawa sebagai obat ialah bawang lanang.
Penelitian akan menguji apakah zat antibakteri yang terdapat dalam bawang lanang mempunyai pengaruh terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Penelitian merupakan eksperimental laboratorium dengan menggunakan variasi populasi bakteri gram positif dan gram negatif serta variasi konsentrasi ekstrak yang digunakan konsentrasi 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90% serta kontrol positif (kloramfenikol) dan kontrol negatif (akuades steril).
Berdasarkan hasil uji One Way Annova, menunjukkan adanya pengaruh aktivitas antibakteri pada Staphylococcus aureus maupun Escherichia coli dengan nilai sig. (α < 0.05). Hal ini menunjukkan bahwa ada perbedaan secara signifikan penggunaan berbagai konsentrasi ekstrak bawang lanang dalam menghambat pertumbuhan bakteri. Kesimpulan penelitian ini ialah ekstrak bawang lanang memiliki aktivitas aktibakteri terhadap Staphylococcus aureus maupun Escherichia coli. Konsentrasi ekstrak 90% merupakan konsentrasi paling baik dalam membentuk diameter zona hambat (50.78 mm) terhadap Staphylococcus aureus serta (38.24 mm) terhadap Escherichia coli. Kadar Hambat Minimum (KHM) Staphylococcus aureus dan Escherichia coli pada konsentrasi ekstrak 10%, sedangkan untuk Kadar Bunuh Minimum (KBM) belum dapat ditentukan karena pada konsentrasi ekstrak 10%, bakteri masih tumbuh pada media.
ix
ABSTRACT
THE TEST OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF LANANG GARLIC (Allium sativum L.) EXTRACT ON THE GROWTH OF
Staphylococcus aureus AND Escherichia coli BACTERIA Periskila Dina Kali Kulla
Universitas Sanata Dharma 2016
Traditional medicine has long been used by our ancestors to cure various illnesses without knowing the ingredients. Its consumption is merely based on the positive effect which is resulted after taking the medicine. Garlic is one of the traditional medicines. It is not only used as herbs but also believed to cure various diseases. One type of garlics that is often used by the Javanese as a medicine is lanang garlic.
The study will test whether the antibacterial substances contained in lanang garlic influence the growth of Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria. The research is an experimental laboratory, using a variation of a population of positive gram and negative gram. The variations of the concentration of the extract used are 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90%, and a positive control (chloramphenicol) and a negative control (sterilized Aquades).
Based on the results of One Way Annova test, there is an antibacterial activity on Staphylococcus aureus and Escherichia coli with sig. (α <0.05). This shows that there are significant differences in the use of various concentrations of the extract of lanang garlic in inhibiting the growth of bacteria. The conclusion is that lanang garlic has an antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. A 90% concentration is the best to both in forming the inhibition zone diameter against Staphylococcus aureus (50.78 mm) and Escherichia coli (38.24 mm). The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of Staphylococcus aureus and Escherichia coli is at the concentration of 10%, whereas the Minimum Killing Concentration (MKC) cannot be determined because the bacteria are still able to grow on the media in the 10% concentration.
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terimakasih penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah membimbing, memberkati dan melimpahkan kasih karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Uji Aktivitas Antibakteri dari Ekstrak Bawang Lanang (Allium Sativum L.) terhadap Pertumbuhan Bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli”. Skripsi ini juga dapat selesai karena
berbagai bantuan orang-orang sekitar yang selalu mendukung, memotivasi dan selalu mendoakan sehingga dapat selesai dengan baik dan benar tepat pada waktunya.
Penulis ingin mengucapkan limpah terimakasih buat semua orang yang telah terlibat dalam pembuatan skripsi ini hingga selesai. Terimakasih kepada:
1. Catarina Retno Herrani, M.Biotech. Selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu, tenaga, serta pikiran dalam membimbing, memberi arahan, memberi masukan, selalu mendukung penulis dalam setiap keadaan dan selalu memberikan senyuman hangat dalam setiap konsultasi.
2. Rohandi, Ph,D. Selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pengetahuan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah menyetujui dan mengesahkan skripsi ini.
xi
4. Dosen-dosen penguji skripsi yang telah banyak memberi masukan kepada penulis demi kesempurnaan skripsi ini.
5. Dosen Program Studi Pendidikan Biologi (Pak Tri, Bu Maslichah, Bu Ika, Bu Ratna, Bu Nia, Bu Wiwid, Rm. Wir, Rm. Paul) yang selama ini telah membimbing dan selalu memberi arahan positif kepada penulis agar tetap belajar dengan giat dan tidak mudah putus asa. Memberi penulis banyak bekal selama kuliah yang akan sangat berguna kelak penulis memasuki dunia kerja. 6. Ibu Maslichah Asy’ari S.Pd, M.Pd. Selaku Kepala Laboratorium Pendidikan
Biologi yang telah memberi izin sehingga penulis dapat melakukan penelitian di Laboratorium.
7. Mas Agus selaku Laboran di Laboratorium Biologi yang selalu menyediakan alat dan bahan yang digunakan penulis dalam penelitian skripsi.
8. Bapakku Alm. Himlel Kali Kulla yang selalu menjadi pendoa bagi penulis walau jauh namun semua nasehat beliau adalah kunci keberhasilan yang penulis pegang erat selama ini.
9. Ibuku tersayang dan tercinta Margareta Loka yang selalu mendukung, memberi kasih sayang, memenuhi semua kebutuhan penulis sehingga penulis dapat kuliah dan memperoleh gelar sarjana. Beliau selalu menjadi penyemangat penulis dalam hidup ini.
xii
11.Seseorang yang sangat spesial Osbi Rindi Rizki Panjaitan yang selalu menemani penulis dalam suka maupun duka, selalu memikul setiap beban yang penulis rasakan dan mendukung setiap langkah yang penulis ambil. 12. Kepada sahabatku Maranty Boy Rante Allo yang menemaniku saat penelitian
dalam Laboratorium serta Rointan Moris Sidabalok
13.Teman-teman Pendidikan Biologi angkatan 2012 yang selalu mendukungku, memberi semangat dalam setiap langkah yang kita jalani selama ini. Semoga pertemanan kita akan tetap teguh hingga nanti.
14. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Terimakasih telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini.Oleh karena itu dengan segenap kerendahan hati penulis mengharapkan masukan dan kritikan yang membangun dalam penyempurnaan skripsi ini. Penulis sangat berharap semoga karya skripsi ini yang masih jauh dari kata sempurna dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Yogyakarta 18 Maret 2016
xiii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ... vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vii
ABSTRAK ... viii
ABSTRACT ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xiii
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR GAMBAR ... xviii
DAFTAR LAMPIRAN ... xxii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 4
C. Tujuan Penelitian ... 5
D. Manfaat Penelitian ... 6
BAB II. DASAR TEORI ... 8
A. Bawang Lanang (Allium sativum L.) ... 8
B. Bakteri ... 12
xiv
D. Peranan Bakteri ... 20
E. Antibakteri ... 26
F. Penelitian yang Relevan ... 31
G. Kerangka Berfikir ... 32
H. Hipotesis ... 34
BAB III. METODE PENELITIAN ... 35
A. Jenis Penelitian ... 35
B. Sampel dan Populasi ... 35
C. Batasan Penelitian ... 36
D. Desain Penelitian ... 36
E. Tempat dan Waktu Penelitian ... 36
F. Alat dan Bahan ... 37
G. Teknik Pengumpulan Data ... 37
H. Analisis Data ... 48
I. Variabel Penelitian ... 48
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 50
A. Uji Aktivitas Antibakteri ... 50
B. Kadar Hambat Minimum (KHM) ... 62
C. Kadar Bunuh Minimum (KBM) ... 66
BAB V. IMPLEMENTASI HASIL PENELITIAN PADA PEMBELAJARAN DI SEKOLAH ... 68
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 70
A. Kesimpulan ... 70
xv
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Hasil Penapisan Fitokimia Ekstrak Bawang Lanang ... 12 Tabel 2.2 Proses Pengecatan Gram ... 16
Tabel 4.1 Diameter Daerah/ Zona Hambat Aktivitas Antibakteri Ekstrak Bawang Lanang terhadap Pertumbuhan Bakteri
Staphylococcus aureus ... 51
Tabel 4.2 Diameter Daerah/ Zona Hambat Aktivitas Antibakteri Ekstrak Bawang Lanang terhadap Pertumbuhan Bakteri
Escherichia coli ... 56
Tabel 4.3 Hasil Uji Kadar Hambat Minimum (KHM) terhadap Bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli ... 63
Tabel 4.4 Hasil Uji Kadar Bunuh Minimum (KBM) terhadap Bakteri
Staphylococcus aureus dan Escherichia coli ... 67
Tabel 7.1 Hasil Uji Kemurnian Bakteri Staphylococcus aureus ... 81 Tabel 7.2 Hasil Uji Kemurnian Bakteri Escherichia coli ... 96
xvii
Tabel 7.4 Diameter Daerah Hambat Ekstrak Antibakteri dari Bawang Lanang
terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli ... 97
Tabel 7.5 Hasil Uji Normalitas terhadap Bakteri Staphylococcus aureus ... 98
Tabel 7.6 Hasil Uji Homogenitas terhadap Bakteri Staphylococcus aureus ... 98
Tabel 7.7 Hasil Uji One Way Annova terhadap Bakteri Staphylococcus aureus ... 99
Tabel 7.8 Hasil Uji Kruskal-Wallis terhadap Bakteri Staphylococcus aureus... 99
Tabel 7.9 Hasil Uji Post Hoc BNT/ LSD terhadap Bakteri Staphylococcus aureus.. 100
Tabel 7.10 Hasil Uji Normalitas terhadap Bakteri Escherichia coli ... 102
Tabel 7.11 Hasil Uji Homogenitas terhadap Bakteri Escherichia coli ... 102
Tabel 7.12 Hasil Uji One Way Annova terhadap Bakteri Escherichia coli... 103
Tabel 7.13 Hasil Uji Kruskal-Wallis terhadap Bakteri Escherichia coli ... 103
xviii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Bawang Lanang (Allium sativum L.)... 8
Gambar 2.2. Diferensiasi Zat Warna pada Proses Pewarnaan Gram ... 17
Gambar 2.3. Bakteri Staphylococcus aureus ... 22
Gambar 2.4. Bakteri Escherichia coli ... 25
Gambar 2.5. Kerangka Berfikir ... 33
Gambar 3.1. Perlakuan dengan konsentrasi ekstrak Bawang Lanang (Allium sativum L.) 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, dan 90% dengan masing perlakuan terdapat 3 kali pengulangan pada tiap cawan petri terhadap bakteri uji yaitu Bakteri gram positif Staphylococcus aureus ... 40
Gambar 3.2. Perlakuan dengan konsentrasi ekstrak Bawang Lanang (Allium sativum L.) 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, dan 90% dengan masing perlakuan terdapat 3 kali pengulangan pada tiap cawan petri terhadap bakteri uji yaitu Bakteri gram negatif Escherichia coli ... 40
xix
Gambar 4.2.Perbandingan daerah hambat yang dihasilkan oleh masing-masing konsentrasi ekstrak pada pertumbuhan
bakteri Escherichia coli... 58
Gambar 4.3.Perbandingan diameter zona hambat (mm) antara Bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli ... 61
Gambar 7.1. Hasil pengecatan negatif Staphylococcus aureus (perbesaran 1000x) ... 77
Gambar7.2. Hasil pengecatan gram positif Staphylococcus aureus (perbesaran 1000x) 77 Gambar 7.3. Hasil Uji morfologi Koloni Staphylococcus aureus ... 78
Gambar 7.4. Hasil pengecatan negatif Escherichia coli (perbesaran 1000x) ... 79
Gambar 7.5. Hasil pengecatan gram positif Escherichia coli (perbesaran 1000x) ... 79
Gambar 7.6. Hasil Uji morfologi Koloni Escherichia coli ... 80
Gambar 7.7. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 15% terhadap bakteri Staphylococcus aureus ... 83
Gambar 7.8. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 30% terhadap bakteri Staphylococcus aureus ... 83
xx
Gambar 7.10. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 60% terhadap bakteri Staphylococcus aureus ... 84 Gambar 7.11. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 75% terhadap
bakteri Staphylococcus aureus ... 85 Gambar 7.12. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 90% terhadap
bakteri Staphylococcus aureus ... 85 Gambar 7.13. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang Kontrol Positif (K+)
terhadap bakteri Staphylococcus aureus ... 86 Gambar 7.14. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang Kontrol Negatif (K-)
terhadap bakteri Staphylococcus aureus ... 86 Gambar 7.15. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 15% terhadap
bakteri Escherichia coli ... 87 Gambar 7.16. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 30% terhadap
bakteri Escherichia coli ... 87 Gambar 7.17. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 45% terhadap
bakteri Escherichia coli ... 88 Gambar 7.18. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 60% terhadap
bakteri Escherichia coli ... 88 Gambar 7.19. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 75% terhadap
xxi
Gambar 7.20. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang konsentrasi 90% terhadap bakteri Escherichia coli ... 90 Gambar 7.21. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang Kontrol Positif (K+)
terhadap bakteri Escherichia coli ... 90 Gambar 7.22. Aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang Kontrol Negatif (K-)
terhadap bakteri Escherichia coli ... 91 Gambar 7.23. Hasil Kadar Hambat Minimum (KHM) konsentrasi 14%, 13%, 12%,
11% dan 10% terhadap bakteri Staphylococcus aureus percobaan pertama ... 91 Gambar 7.24. Hasil Kadar Hambat Minimum (KHM) konsentrasi 14%, 13%, 12%,
11% dan 10% terhadap bakteri Staphylococcus aureus kedua ... 91 Gambar 7.25. Hasil Kadar Hambat Minimum (KHM) konsentrasi 14%, 13%, 12%,
11% dan 10% terhadap bakteri Escherichia coli percobaan pertama ... 92 Gambar 7.26. Hasil Kadar Hambat Minimum (KHM) konsentrasi 14%, 13%, 12%,
11% dan 10% terhadap bakteri Escherichia coli percobaan kedua ... 92 Gambar 7.27. Hasil Kadar Bunuh Minimum (KBM) konsentrasi 10% terhadap bakteri
Staphylococcus aureus ... 93
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Dokumentasi Hasil Uji Kemurnian Bakteri
Staphylococcus aureus ... 77
Lampiran 2.Dokumentasi Hasil Uji Kemurnian Bakteri
Escherichia coli ... 79
Lampiran 3. Hasil Uji Kemurnian Bakteri Staphylococcus aureus dan
Escherichia coli ... 81 Lampiran 4. Dokumentasi Hasil Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Bawang Lanang
Terhadap Pertumbuhan Bakteri Staphylococcus aureus ... 83 Lampiran 5. Dokumentasi Hasil Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Bawang Lanang
Terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli ... 87 Lampiran 6. Dokumentasi Uji Kadar Hambat Minimum (KHM) Bakteri
Staphylococcus aureus ... 91
Lampiran 7. Dokumentasi Uji Kadar Hambat Minimum (KHM) Bakteri
Escherichia coli ... 92
Lampiran 8. Dokumentasi Pertumbuhan Bakteri Staphylococcus aureus Dan Bakteri Escherichia coli Tanpa Tambahan Ekstrak Untuk
Menguji Keakuratan Data pada KHM ... 93 Lampiran 9. Dokumentasi Uji Kadar Bunuh Minimum (KBM) Bakteri
xxiii
Lampiran 10. Dokumentasi Uji Kadar Bunuh Minimum (KBM) Bakteri
Escherichia coli ……. ... 95 Lampiran 11. Diameter Daerah Hambat Aktivitas Antibakteri Terhadap Pertumbuhan
Bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli ... 96 Lampiran 12.Output Data Uji Statistik Aktivitas Antibakteri Terhadap
Bakteri Staphylococcus aureus dengan Perhitungan SPSS Versi 16 ... 98 Lampiran 13.Output Data Uji Statistik Aktivitas Antibakteri Terhadap
1 BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Obat tradisional telah lama digunakan oleh nenek moyang untuk menyembuhkan berbagai macam penyakit, tanpa mengetahui zat/ kandungan dalam bahan obat tersebut. Pengguna obat tradisional hanya bermodalkan dampak positif yang mereka rasakan setelah mengonsumsi obat-obat tradisional tersebut. Bawang merupakan salah satu obat tradisional yang memiliki manfaat dan kegunaan yang besar bagi kehidupan manusia. Bagian utama yang paling penting dari tanaman bawang adalah umbinya. Bawang tidak hanya digunakan sebagai bumbu dapur tetapi dipercaya mampu mengobati berbagai macam penyakit (Rukmana, 1994).
menjadi salah satu indikator bahwa zat yang terkandung dalam bawang lanang jumlahnya banyak dibandingkan jenis bawang lain (Untari, 2010).
Kemampuan bawang ini sebagai antibakteri juga didukung oleh penelitian Yamada dan Azama (1997) yang menyatakan bahwa selain bersifat antibakteri, bawang putih juga bersifat antijamur. Kemampuan bawang putih ini berasal dari zat kimia yang terkandung dalam umbi bawang tersebut. Komponen kimia itu ialah zat allicin. Allicin merupakan senyawa yang penting dalam bawang putih. Senyawa ini memberikan bau yang khas pada bawang putih karena mengandung sulfur. Zat allicin ini merupakan zat aktif yang mempunyai daya antibiotika yang ampuh. Selain itu, zat allicin juga berfungsi sebagai antibakteri (Najmuddin, 2012).
Penyakit yang sering diobati dengan menggunakan bawang putih ialah penyakit diare dan luka bernanah akibat infeksi. Diare merupakan salah satu penyakit yang dapat menyerang siapa saja. Diare merupakan penyakit buang air encer lebih dari empat kali sehari dan penyebabnya sangat beragam bisa karena infeksi bakteri atau virus, ketidakcocokan makan, pencemaran bakteri, makanan basi serta pencemaran makanan oleh zat berbahaya (Widjaja, 2001). Penyebab utama penyakit diare ialah bakteri Escherichia coli. E.coli merupakan bakteri gram negatif yang bersifat patogen. Perbedaan
terdapat di tinja, perairan yang kotor, atau jamban (WC). Jika diare disebabkan oleh bakteri, pada saat diperiksa, di dalam usus halus terdapat banyak bakteri E.coli. Bakteri ini mengeluarkan sejenis racun yang merusak selaput lendir usus halus (Widjaja, 2001).
Menurut Widjaja (2001), gejala yang timbul pada diare akibat bakteri E.coli sebagai berikut:
1. Buang – buang air.
2. Muntah-muntah sehingga anak tidak mau minum. 3. Jika terjadi dehidrasi, volume air kencing berkurang. 4. Tinja dapat bercampur dengan darah.
luka. S.aureus juga merupakan penyebab utama infeksi nosokomial, keracunan makanan, dan sindroma syok toksik (Warsa, 1994). Bisul atau abses setempat, seperti jerawat dan borok merupakan infeksi kulit di daerah folikel rambut, kelenjar sebasea, atau kelenjar keringat (Jawetz dkk, 1995).
Penelitian akan menguji apakah zat antibakteri yang terdapat dalam bawang lanang mempunyai pengaruh terhadap pertumbuhan bakteri S.aureus dan E.coli, sehingga disini peneliti ingin menguji apakah ekstrak
bawang lanang memiliki zat antibakteri yang efektif berpengaruh terhadap pertumbuhan kedua bakteri tersebut. Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini ialah menggunakan pelarut etanol absolut dengan konsentrasi 99.9%. Peneliti menggunakan etanol dikarenakan zat allicin dalam bawang putih yang sangat berperan dalam antibakteri termasuk dalam sifat yang dapat larut dalam minyak sehingga untuk mengekstraknya lebih maksimal digunakan pelarut yang non polar seperti etanol yang sangat baik melarutkan zat yang non polar seperti zat allicin.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah:
2. Apakah ada perbedaan aktivitas antibakteri dengan penggunaan berbagai konsentrasi ekstrak terhadap pertumbuhan Escherichia coli dan Staphylococcus aureus?
3. Berapa konsentrasi minimum ekstrak bawang lanang (Allium sativum L.) untuk menghambat pertumbuhan Escherichia coli dan Staphylococcus aureus?
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Menguji adanya aktivitas antibakteri ekstrak bawang lanang (Allium sativum L.) terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus
2. Mengetahui perbedaan aktivitas antibakteri dengan penggunaan berbagai konsentrasi ekstrak terhadap pertumbuhan Escherichia coli dan Staphylococcus aureus.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Bagi Peneliti
Melalui penelitian ini, peneliti mendapat tambahan informasi bahwa ekstrak bawang lanang (Allium sativum L.) memiliki aktivitas antibakteri terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Ilmu yang didapatkan selama kuliah diaplikasikan dalam bentuk tugas akhir untuk mendapatkan gelar sarjana Pendidikan.
2. Bagi Dunia Pendidikan
Bagi dunia pendidikan, peneliti berharap agar:
a. Guru sebagai seorang pendidik dapat menjelaskan zat-zat antibakteri tidak hanya pada bawang lanang tetapi bisa tanaman lain.
b. Bahwa dengan adanya zat antibakteri tersebut, bakteri yang bersifat patogen dapat dihambat pertumbuhannya. Dalam kasus ini bisa diaplikasikan dalam pelajaran biologi tentang bakteri.
c. Dapat diketahui potensi tanaman yang memiliki kandungan antibakteri serta efektivitas zat antibakteri tersebut dalam menghambat pertumbuhan bakteri. Kegiatan ini dapat dimasukkan dalam kegiatan pembelajaran praktikum.
dengan menggunakan berbagai macam tanaman yang mempunyai zat antibakteri sehingga wawasan yang didapat oleh guru tidak terbatas.
3. Bagi Masyarakat
8 BAB II
DASAR TEORI
A. Bawang Lanang (Allium sativum L.)
1. Klasifikasi Bawang Lanang (Allium sativum L.)
Kingdom : Plantae
Divisio : Magnoliophyta Classis : Liliopsida Ordo : Asparagales Familia : Alliaceae Genus : Allium Species : A. sativum L.
Gambar 2.1. Bawang Lanang (Allium sativum L.) (Anonim, 2005)
2. Bawang Lanang (Allium sativum L.)
siung (single bulb garlic). Walaupun sama-sama merupakan bawang putih, namun antara single bulb garlic dan multi bulb garlic jika dilihat dari karakteristik organoleptiknya, memiliki perbedaan mulai dari warna, rasa, bau dan teksturnya. Multi bulb garlic memiliki warna krim yang kekuningan, rasa yang tajam, bau yang khas karena kandungan alliaceous, serta tekstur berupa serbuk yang kasar. Sedangkan untuk bawang lanang (single bulb garlic) memiliki warna krim kuning keputihan, rasa yang sangat kuat dan tajam, baunya sangat kuat karena kandungan alliaceous serta tekstur berupa serbuk kasar (Bharat et.al., 2014).
Pada umumnya, bawang putih yang memiliki banyak siung (multi bulb garlic) digunakan sebagai obat dalam dunia medis namun,
masyarakat tradisional lebih menggunakan bawang lanang sebagai obat karena memiliki sifat terapi yang lebih kuat. Bawang putih biasanya digunakan untuk mengobati berbagai macam penyakit seperti dyslipedemia, penyakit arteri koroner, diabetes, hipertensi dan lain-lain.
(Bharat et.al., 2014).
3. Kandungan dan Manfaat Bawang Lanang (Allium sativum L.)
Sama halnya dengan bawang putih biasa, umbi bawang lanang diyakini ampuh mengatasi berbagai macam penyakit misalnya penyakit infeksi, hipertensi dan stroke. Keampuhan bawang lanang sebagai herbal memang relatif lebih dahsyat dibandingkan dengan bawang putih biasa. Bawang lanang mengandung zat aktif allicin dan saponin. Selain sebagai zat antibakteri, kedua zat tersebut secara bersamaan dapat menghambat sintesis kolesterol penyebab penyumbatan pembuluh darah (Utami dan Mardiana, 2013).
siung bawang putih biasa. Kandungan senyawa aktif dalam bawang lanang relatif lebih tinggi dibandingkan bawang putih biasa, karena semua zatnya terkumpul dalam siung tunggal tersebut. Inilah yang menyebabkan bawang lanang dipercaya lebih berkhasiat dibandingkan dengan bawang putih.
Adapun menurut dosen Departemen Agronomi dan Hortikultura Institut Pertanian Bogor, Dr. Ir. Dini Dinarti M.Si, senyawa aktif dalam bawang lanang ialah dialilsulfida. Kadar dialilsulfida bawang lanang lebih tinggi daripada bawang putih. Itu terbukti dari aroma bawang lanang yang lebih menyengat (Utami dan Mardiana, 2013).
4. Fitokimia Bawang Lanang (Allium sativum L.)
Tabel 2.1. Hasil Penapisan Fitokimia Ekstrak Bawang Lanang Golongan Senyawa
Kimia
Ekstrak bawang lanang menggunakan
pelarut etanol
Alkaloid -
Flavonoid +
Saponin +
Kuinon -
Steroid dan Triterpenoid - Tanin dan Polifenol - Keterangan: + (positif mengandung) - (negatif tidak mengandung)
B. Bakteri
Bakteri merupakan organisme yang sangat kecil (berukuran mikroskopis). Bakteri rata-rata berukuran lebar 0,5-1 mikron dan panjang hingga 10 mikron (1 mikron = 10-3mm). Bakteri termasuk mikroorganisme yang sangat kecil. Sehingga, untuk melihat bakteri perlu diwarnai, pewarnaan ini disebut pengecatan bakteri (Irianto, 2006).
1. Zat warna yang bersifat asam; komponen warnanya adalah anion, biasanya dalam bentuk garam natrium.
2. Zat warna yang bersifat alkalis; dengan komponen warna kation, biasanya dalam bentuk klorida.
Setelah dilakukan pengecatan, dalam tubuh bakteri akan terjadi proses pertukaran ion-ion zat warna dengan ion-ion protoplasma (misalnya asam nukleat) bakteri. Pada umumnya, larutan-larutan zat warna yang digunakan adalah larutan encer, jarang lebih dari 1 persen. Larutan encer yang dibiarkan berkontak agak lama dengan bakteri bekerja lebih baik dari larutan pekat dengan waktu yang singkat (Irianto, 2006). Untuk mendapatkan hasil pengecatan yang lebih baik, tidak jarang dibutuhkan bahan penolong, yang biasanya disebut pemantek (mordant). Pemantek ini dapat diartikan sebagai suatu zat yang sanggup bergabung dengan komponen zat warna tertentu, sehingga terbentuk senyawa yang tidak dapat larut dan melekat pada tubuh bakteri. Pemantek dapat diberikan dalam berbagai keadaan yaitu sebelum penambahan bahan cat, dimasukkan ke dalam larutan bahan cat, dan diberikan antara pemakaian dua larutan bahan cat (Irianto, 2006). Terdapat beberapa cara dalam pengecatan bakteri, antara lain:
1. Pengecatan Negatif
latar belakangnya menjadi hitam gelap. Pada pewarnaan ini mikroorganisme kelihatan transparan (tembus pandang). Teknik ini berguna untuk menentukan morfologi dan ukuran sel. Pada pewarnaan ini olesan tidak mengalami pemanasan atau perlakuan yang keras dengan bahan-bahan kimia, maka terjadinya penyusutan dan salah satu bentuk agar kurang sehingga penentuan sel dapat diperoleh dengan lebih tepat. Metode ini menggunakan cat nigrosin atau tinta cina. Pewarnaan negatif memerlukan pewarna asam seperti eosin atau negrosin. Pewarna asam memiliki muatan negatif kromogen, tidak akan menembus atau berpenetrasi ke dalam sel karena muatan negatif pada permukaan bakteri. Oleh karena itu, sel tidak berwarna mudah dilihat dengan latar belakang berwarna (Lestari, 2012).
2. Pengecatan Gram
ungu. Selanjutnya, preparat didekolorisasi dengan alkohol atau campuran alkohol dan aseton sampai semua zat warna tampak luntur dari film. Setelah dicuci dengan air, preparat diberi warna kontras (counterstain) seperti safranin.
Tabel 2.2. Proses Pengecatan Gram (Irianto, 2006)
Larutan Waktu
Hasil pada bakteri
Gram + Gram -
Kristal Violet 60 detik Sel berwarna ungu Sel berwarna ungu
Larutan Iodium 60 detik
Sel tetap berwarna Safranin 60 detik
(Sumber: Radji, 2011)
Gambar 2.2.Diferensiasi Zat Warna pada Proses Pewarnaan Gram
C. Faktor Pertumbuhan Bakteri
Bakteri tumbuh pada kondisi tertentu yang sesuai (Irianto, 2006). Faktor- faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri ialah:
1. Suhu
Sebagian besar bakteri tumbuh optimal pada suhu tubuh manusia. Akan tetapi, beberapa bakteri dapat tumbuh dalam lingkungan ekstrem yang berada diluar batas pertahanan organisme eukariot. Bakteri digolongkan menjadi tiga bagian besar berdasarkan suhu tumbuh.
a. Bakteri Psikrofil
Bakteri ini tumbuh pada suhu 0°C dengan suhu optimum 15°C dan tidak tumbuh pada suhu kamar (25°C).
b. Bakteri Mesofil
Bakteri ini tumbuh optimal pada suhu 25-40°C dan merupakan bakteri yang paling banyak ditemukan. Bakteri ini dapat beradaptasi untuk hidup dan tumbuh pada suhu optimum di sekitar suhu inangnya. Suhu optimum bakteri patogen umumnya sekitar 37°C dan suhu inkubator untuk menginkubasi biakan bakteri ini diatur sekitar 37°C. Bakteri mesofil termasuk sebagian besar bakteri yang menyebabkan kerusakan dan penyakit. Contohnya S. aureus dan E. coli.
c. Bakteri Termofil
Bakteri ini dapat tumbuh pada suhu tinggi 50-60°C. Bakteri termofil tidak dapat tumbuh pada suhu di bawah 45°C (Radji, 2011).
2. pH
pH adalah derajat keasaman suatu larutan. Kebanyakan bakteri tumbuh subur pada PH 6,5-7,5. Sangat sedikit bakteri yang dapat tumbuh pada pH asam (di bawah pH 4) misalnya bakteri asam laktat (Radji, 2011).
3. Tekanan Osmotik
pertumbuhan atau menyebabkan plasmolisis. Sebagian besar bakteri tumbuh dalam media yang berair. Sebagai contoh, konsentrasi agar yang digunakan untuk memadatkan media pertumbuhan bakteri adalah 1,5%. Jika konsentrasi agar lebih tinggi, tekanan osmotik akan meningkat sehingga dapat menghambat pertumbuhan beberapa bakteri. Jika tekanan osmotik di sekitar sel lebih rendah, air akan masuk ke dalam sel bakteri melalui dinding sel bakteri (Radji, 2011).
4. Faktor Kimia
5. Oksigen
Mikroorganisme yang menggunakan oksigen menghasilkan lebih banyak energi dari nutrien yang diperoleh daripada mikroba yang tidak menggunakan oksigen (anaerob). Bakteri yang membutuhkan oksigen untuk hidup disebut bakteri aerob obligat. Terdapat pula bakteri anaerob fakultatif yang menggunakan oksigen bila ada oksigen, tetapi dapat terus bertumbuh dengan menggunakan proses fermentasi atau respirasi anaerob apabila oksigen tidak cukup tersedia. Contoh bakteri anaerob fakultatif adalah E. coli (Radji, 2011).
D. Peranan Bakteri
Berbagai jenis bakteri yang terdapat di alam ada yang menguntungkan serta ada pula yang merugikan. Bakteri yang menguntungkan biasanya digunakan dalam dunia industri, pangan serta kesehatan/ kedokteran. Dalam dunia kesehatan, bakteri digunakan sebagai penghasil antibiotik. Antibotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan
mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain dan senyawa
ini banyak digunakan dalam menyembuhkan suatu penyakit. Beberapa bakteri
yang menghasilkan antibiotik adalah:
a. Streptomyces griseus menghasilkan antibiotik streptomycin
b. Streptomyces aureofaciens menghasilkan antibiotik tetracycline
d. Penicillium menghasilkan antibiotik penisilin (Rosihan, 2015).
Namun beberapa bakteri juga dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit (bakteri patogen). Bakteri patogen adalah bakteri yang dapat menyebabkan penyakit infeksi pada manusia. Bakteri-bakteri patogen dikelompokkan berdasarkan kriteria bakteriologisnya, yaitu pewarnaan gram, metabolisme, morfologi, pembentukan spora, serta kekerabatan secara filogenik dan genetik. Pada dasarnya, bakteri patogen dibagi dalam kelompok bakteri gram positif dan gram negatif. Bakteri-bakteri tersebut dapat menyebabkan penyakit infeksi.
1. Bakteri Staphylococcus aureus a. Klasifikasi
Kingdom : Eubacteria Filum : Firmicutes Classis : Bacilli Ordo : Bacillales
Family : Staphylococcaceae Genus : Staphylococcus
Species : Staphylococcus aureus (Anonim, 2008)
b. Morfologi
Bulat, bergaris tengah 0.5 – 1.5 µm, satu-satu atau berpasangan serta tidak bergerak. Bakteri ini dapat menyebabkan infeksi. S. aureus dapat menyebabkan pneumonia, meningitis, empiema, endokarditis atau sepsis dengan supurasi di tiap organ (Jawetz dalam Paju, 2013).
c. Karakteristik
Staphylococcus mudah tumbuh pada kebanyakan pembenihan bakteri dalam keadaan aerobik atau mikroaerofilik. Bakteri ini tumbuh paling cepat pada suhu 37°C. Koloni pada pembiakan padat berbentuk bundar, halus, menonjol dan berkilau. S. aureus membentuk koloni berwarna abu-abu sampai kuning emas tua (Brooks, 1995).
2. Bakteri Escherichia coli a. Klasifikasi
Kingdom : Eubacteria Filum : Proterobacteria
Classis : Gamma Proteobacteria Ordo : Enterobacteriales Family : Enterobacteriaceae Genus : Escherichia
Species : Escherichia coli (Reuters, 2009)
E. coli pertama kali diidentifikasikan oleh dokter hewan Jerman,
b. Morfologi
Gambar 2.4. Bakteri Escherichia coli (Reuters, 2009)
E. coli merupakan bakteri berbentuk batang pendek yang memiliki
panjang sekitar 2 µm, diameter 0,7 µm, lebar 0,4-0,7µm dan bersifat anaerob fakultatif. E. coli membentuk koloni yang bundar, cembung, dan halus dengan tepi yang nyata (Smith-Keary; Jawetz et al, dalam Kusuma 2010). Spesies ini ditemukan di dalam usus mamalia, dan bersifat patogen opportunis (Bonang, 1982).
c. Karakteristik
dibandingkan dengan bakteri gram positif. Kandungan lipid pada bakteri gram negatif lebih tebal dari bakteri gram positif yaitu 11-22% (Pelczar dan Chan, 2005). Karena berdinding sel tipis, bakteri ini tidak mampu mempertahankan zat warna kristal violet. Zat warna ini dengan mudah dapat dihilangkan dari dinding sel bakteri gram negatif yang sederhana pada saat dicuci sehingga zat warna safranin membuat mikroorganisme tersebut berwarna merah (Sears dkk, 2006).
E. Antibakteri
1. Pengertian Antibakteri
Antibakteri merupakan zat yang dapat menghambat atau membunuh bakteri dengan penyebab infeksi. Infeksi disebabkan oleh bakteri atau mikroorganisme yang patogen, dimana mikroba masuk ke dalam jaringan tubuh dan berkembang biak di dalam jaringan (Jawetz, 2004)
Suatu zat aktif dikatakan memiliki potensi yang tinggi sebagai antibakteri jika pada konsentrasi yang rendah memiliki daya hambat yang besar. Zat bakteriostatik ialah zat yang menghambat pertumbuhan bakteri. Agensia mikrobiostatik ialah zat atau kondisi yang menyebabkan
terhambatnya pertumbuhan mikrobia. Zat antibakteri dapat bersifat
bakterisidal (membunuh bakteri), bakteriostatik (menghambat
bakteri). Kemampuan suatu zat antimikroba dalam menghambat
pertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya: 1)
konsentrasi zat antimikrobia, 2) jenis, jumlah, umur, dan keadaan
mikrobia, 3) suhu, 4) waktu dan 5) sifat-sifat kimia dan fisik makanan
termasuk kadar air, pH, jenis dan jumlah komponen didalamnya
(Agustrina, 2011).
Ruang lingkup bakteri yang dapat dipengaruhi oleh zat antibakteri
disebut dengan spektrum antibakteri. Berdasarkan spektrum aksinya, zat
antibakteri dibagi menjadi 3, yaitu: 1) Spektrum luas, zat antibakteri
dikatakan berspektrum luas apabila zat tersebut efektif melawan prokariot,
baik membunuh atau menghambat bakteri gram positif dan gram negatif
dalam ruang lingkup yang luas. 2) Spektrum sempit, zat antibakteri yang
efektif melawan sebagian bakteri gram positif atau gram negatif. 3)
Spektrum terbatas, zat antibakteri yang efektif melawan suatu spesies
bakteri tertentu (Agustrina, 2011).
Daya antibakteri dapat ditentukan berdasarkan nilai KHM dan
KBM terhadap pertumbuhan suatu bakteri. Konsentrasi minimal yang
diperlukan untuk menghambat pertumbuhan bakteri dikenal sebagai
konsentrasi/ kadar hambat minimal (KHM). Antibakteri tertentu
aktivitasnya dapat meningkat dari bakteriostatik menjadi bakteriosida bila
yang diperlukan untuk membunuh 99,9% pertumbuhan bakteri dikenal
sebagai konsentrasi bunuh minimal (KBM) (Forbes, 2007).
Nazri dkk dalam Hapsari (2015) mengungkapkan bahwa kriteria kekuatan antibakteri adalah sebagai berikut.
a. Diameter zona hambat > 20 mm : daya hambat sangat kuat b. Diameter zona hambat > 10-20 mm : daya hambat kuat c. Diamater zona hambat > 5-10 mm : daya hambat sedang d. Diameter zona hambat 0-5 mm : daya hambat lemah
2. Mekanisme Kerja Antibakteri
Allicin dan komponen sulfur lain yang terkandung di dalam
Adanya kerusakan pada umbi bawang yang ditimbulkan dari dipotongnya atau dihancurkannya bawang putih akan mengaktifkan enzim allinase yang akan memetabolisme alliin menjadi allicin, yang kemudian akan dimetabolisme menjadi Vinyldithiines dan Ajoene. Allicin tidak hanya memiliki efek antibakteri, tapi juga efek antiparasit, antivirus, dan parasit.
Cara kerja Allicin dalam menghambat pertumbuhan bakteri ialah dengan cara menghambat secara total sintesis RNA bakteri. Walaupun sintesis DNA dan protein juga mengalami penghambatan sebagian oleh Allicin, nampaknya RNA bakteri merupakan target utama Allicin. Allicin
merupakan senyawa yang bersifat tidak stabil, senyawa ini dalam waktu beberapa jam akan kembali dimetabolisme menjadi senyawa sulfur lain seperti Vinyldithiines dan Diallyl disulfide (Ajoene) yang juga memiliki daya antibakteri berspektrum luas, namun dengan aktivitas yang lebih kecil (Majewski, 2014).
mendenaturasi protein yang dimiliki bakteri. Senyawa flavonoid ini juga dikenal baik sebagai antioksidan (Majewski, 2014).
Flavonoid merupakan turunan senyawa fenol yang dapat berinteraksi dengan sel bakteri dengan cara adsorpsi yang dalam prosesnya melibatkan ikatan hidrogen. Dalam kadar yang rendah, fenol membentuk kompleks protein dengan ikatan lemah, yang akan segera terurai dan diikuti oleh penetrasi fenol ke dalam sel, dan menyebabkan presipitasi dan denaturasi protein. Selain itu pula, fenol dapat menghambat aktivitas enzim bakteri, yang pada akhirnya akan mengganggu metabolisme serta proses kelangsungan hidup bakteri tersebut (Majewski, 2014).
normal kehidupan bakteri, apabila terganggu maka sel bakteri tersebut akan rusak dan bakteri menjadi lisis.
Saponin adalah glikosida triperna dan sterol yang banyak terdapat di dalam tanaman. Saponin memiliki rasa pahit, berbusa, dan bersifat hemolisis terhadap sel darah merah. Saponin menurunkan tegangan permukaan membran lipid bakteri sehingga dapat menghambat pertumbuhan bakteri (Agustrina, 2011).
F. Penelitian yang Relevan
Beberapa penelitian yang revelan dengan penelitian ini ialah:
1. Penelitian yang dilakukan Puspitasari (2008) berjudul “ Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Bawang Putih (Allium sativum) terhadap Bakteri Staphylococcus aureus in vitro, menemukan bahwa bawang putih yang
diekstrak memiliki kandungan antibakteri sehingga dapat menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus pada konsentrasi 12,5%.
terutama dalam menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan gram negatif.
G. Kerangka Berfikir
Penelitian ini menggunakan bawang lanang sebagai sumber zat antibakteri. Peneliti akan menguji apakah zat antibakteri yang terdapat dalam bawang lanang mempunyai pengaruh terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Penelitian menggunakan ke dua
bakteri tersebut dikarenakan mewakili bakteri gram positif dan gram negatif. Cara ekstraksi yang digunakan dalam penelitian ini ialah blender menggunakan pelarut etanol. Peneliti menggunakan etanol dikarenakan zat allicin dalam bawang lanang yang sangat berperan dalam antibakteri. Zat
antibakteri tersebut, akan digunakan untuk menghambat pertumbuhan bakteri dengan melihat hasil Kadar Hambat Minimum (KHM) dan Kadar Bunuh Minimum (KBM).
Gambar 2.5. Kerangka Berfikir Bawang Lanang
(Allium sativum)
Zat Allicin Ekstrak dengan pelarut
etanol
Bakteri gram positif (Staphylococcus aureus)
dan gram negatif (Escherichia coli)
Blender
Kadar Bunuh Minimum Kadar Hambat
Minimum Daerah hambat
H. Hipotesis
Hipotesis dalam penelitian ini ialah:
1. Ekstrak bawang lanang mengandung zat antibakteri yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus.
2. Ada perbedaan aktivitas antibakteri dengan penggunaan berbagai konsentrasi ekstrak 15%, 30%, 45%, 60%, 75% dan 90% terhadap pertumbuhan Escherichia coli dan Staphylococcus aureus
35 BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorium yaitu penelitian kuantitatif dan kualitatif. Penelitian kuantitatif menggunakan dan mengolah data berupa angka sedangkan penelitian kualitatif sebagai penelitian yang menghasilkan data deskriptif berupa kata-kata tertulis.
B. Sampel dan Populasi
Sampel yang digunakan ialah bawang lanang (A. sativum L.) yang dibeli dari Pasar Beringharjo, Malioboro, Yogyakarta. Ekstrak bawang lanang ialah hasil ekstraksi umbi bawang lanang sehingga dihasilkan ekstrak bawang lanang. Metode ekstraksi yang digunakan ialah dengan cara diblender dengan pelarut etanol konsentrasi 99.9%.
dengan pengamatan morfologi koloni, pengamatan morfologi sel dan pengecatan gram.
C. Batasan Penelitian
Batasan dalam penelitian ini ialah:
1. Pelarut etanol yang digunakan dalam membuat ekstrak bawang lanang merupakan etanol absolut konsentrasi 99.9%
2. Konsentrasi ekstrak bawang lanang yang digunakan konsentrasi ekstrak 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, dan 90%
D. Desain Penelitian
Desain dalam penelitian ini ialah variasi populasi bakteri S. aureus dan E. coli yang mewakili bakteri gram positif dan gram negatif serta variasi konsentrasi ekstrak bawang lanang 15%, 30%, 45%, 60%, 75% dan 90%.
E. Tempat dan Waktu Penelitian
F. Alat dan Bahan 1. Alat
Keseluruhan alat yang digunakan dalam penelitian ini ialah: blender, erlenmeyer, timbangan, autoklaf, inkubaktor, cawan petri, batang bengkok, gelas ukur, magnetik stirer, hot plate, stopwacth, bunsen, tabung reaksi, rak tabung, mikroskop, pipet tetes, kaca benda, pinset, vortex, pipet volume, jarum ose, timbangan digital, corong, saringan, wadah, tabung ukur dan jangka sorong.
2. Bahan
Keseluruhan bahan yang digunakan dalam penelitian ini ialah: bakteri S. aureus, E. coli, etanol absolut 99.9%, agar NA, akuades steril, paper disk, kristal violet, iodium, alkohol 96%, safranin, tinta cina,
aluminium foil, minyak emersi, tusuk gigi dan kloramfenikol.
G. Teknik Pengumpulan Data
Bunuh Minimum (KBM). Berikut ini tahapan yang dilakukan dalam penelitian:
1. Tahap Persiapan
Pada tahap ini peneliti mendata alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian. Sampel bawang lanang dibeli di Pasar Beringharjo Yogyakarta sesuai dengan kebutuhan dalam penelitian. Populasi mikroorganisme uji yang didapatkan dari Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada dilakukan kultur ulang terlebih dahulu untuk memperbanyak populasi mikroorganisme uji. Langkah kerja yang dilakukan ialah dengan menyiapkan terlebih dahulu media NA miring di tabung reaksi lalu menggoreskan secara zig-zag mikroorganisme uji lalu dinkubasi selama 24 jam.
2. Tahap Pelaksanaan
a. Pembuatan Ekstrak Bawang Lanang (A. sativum L.)
kimia. Sterilisasi dilakukan dengan melarutkan 10 ml Natrium hipoklorit dalam 3 liter akuades. Bawang tersebut direndam selama 15 menit lalu dibilas dengan menggunakan akuades steril.
Ekstrak diperoleh dengan cara mengambil bawang yang telah disterilisasi tadi, lalu dimasukkan dalam blender serta menambah 100 ml pelarut etanol konsentrasi 99.9%. Proses blender harus cukup lama agar bawang tersebut benar-benar hancur secara sempurna. Kemudian, bubur bawang disaring sebanyak 3 kali penyaringan. Pertama, disaring menggunakan alat saring biasa dengan tujuan untuk mengeluarkan ampas-ampas bubur bawang. Kedua, hasil saringan pertama disaring menggunakan kain saring agar bubur halus yang masih bercampur dengan ekstrak bawang keluar. Ketiga, disaring menggunakan kertas saring hingga didapatkan ekstrak bawang lanang (A. sativum L.) 100%.
Gambar 3.1.Perlakuan dengan konsentrasi ekstrak bawang lanang (Allium sativum L.) 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, dan 90% dengan masing
perlakuan terdapat 3 kali pengulangan pada tiap cawan petri terhadap bakteri uji yaitu bakteri gram positif S. aureus
perlakuan terdapat 3 kali pengulangan pada tiap cawan petri terhadap bakteri uji yaitu bakteri gram negatif E. coli.
b. Pembuatan Media Uji Nutrient Agar (NA)
NA sebanyak 10 gram dilarutkan ke dalam 500 ml akuades lalu dipanaskan dan dihomogenkan dengan menggunakan alat pemanas dan magnetik stirer. Media NA harus benar-benar homogen terlihat dari warna kuning bening yang menunjukkan bahwa NA telah bercampur secara baik dengan akuades. NA sebanyak 50 ml dipisahkan untuk membuat agar miring pada tabung reaksi dengan masing-masing tabung berisi 10 ml NA yang akan digunakan untuk perbanyakan bakteri/ mikroorganisme uji. Sisanya dimasukkan dalam erlenmeyer sebagai stok untuk membuat media NA di cawan petri yang akan digunakan sebagai media tumbuhnya bakteri.
c. Sterilisasi Alat dan Media
menggunakan autoklaf ialah alat yang biasanya terbuat dari kaca seperti tabung reaksi, cawan petri, erlenmeyer. Alat lainnya seperti pinset, kaca benda cukup dengan dipijarkan di atas bunsen. Sedangkan batang bengkok di celupkan kedalam alkohol sehingga saat akan digunakan cukup dilewatkan diatas bunsen.
d. Penyiapan Mikroorganisme Uji
Mikroorganisme uji yang akan digunakan dalam penelitian disiapkan dalam tabung reaksi dan cawan petri. Pertama, untuk tabung reaksi disiapkan mikroorganime untuk memperbanyak populasi mikroorganisme. Diambil kultur murni bakteri S. aureus dan E. coli secara aseptis menggunakan jarum ose lalu digoreskan secara zig-zag dalam agar miring NA lalu diinkubasi selama 24 jam.
reaksi awal dan ditambahkan akuades steril 9 ml dan demikian seterusnya hingga pengenceran mencapai hingga pengenceran kelima (10-5). Kemudian diambil 0,1 ml suspensi bakteri dengan menggunakan pipet volume dan diletakkan suspensi bakteri tersebut di atas media agar NA padat dalam cawan petri. Dengan menggunakan batang bengkok/ trigalski disapukan atau diratakan suspensi bakteri secara merata di atas media.
e. Uji Kemurnian Mikroorganisme Uji
Mikroorganisme uji yang digunakan dalam penelitian ini ialah bakteri S. aureus dan E. coli. Uji kemurnian mikroorganisme tersebut dengan beberapa cara yaitu:
1) Pengamatan morfologi koloni
Koloni bakteri diamati dari hasil teknik streak plate. Streak plate ialah cara untuk menginokulasi bakteri dengan cara
2) Pengamatan Morfologi Sel
Mikroorganisme uji yang akan diamati morfologi selnya dilakukan dengan metode pengecatan negatif. Langkah kerja dalam pengecatan negatif ialah kaca benda terlebih dahulu dibersihkan dengan menggunakan alkohol lalu dikeringanginkan. Selanjutnya mengambil satu ose koloni bakteri dan diletakkan di atas permukaan kaca benda lalu ditetesi dengan tinta cina dan dihomogenkan dengan menggunakan tusuk gigi. Selanjutnya setelah bakteri dan tinta cina telah homogen, diambil kaca benda lainnya yang terlebih dahulu juga telah dibersihkan dengan alkohol. Kaca benda tersebut diletakkan di ujung kaca benda yang ada bakterinya hingga membentuk sudut 45° lalu ditarik hingga bakterinya rata dan tipis. Pengamatan dilakukan di bawah
I II
mikroskop hingga perbesaran 100 x 10 dengan menambahkan minyak emersi secukupnya agar sel bakteri bisa terlihat lebih jelas.
3) Pengecatan Gram
Langkah kerja dalam pengecatan gram ialah awalnya bersihkan kaca benda menggunakan alkohol lalu dikeringanginkan. Kemudian letakkan satu ose koloni bakteri di atas permukaan kaca benda dan difiksasi dengan menambahkan larutan akuades steril. Fiksasi dilakukan di atas bunsen hingga kering. Tujuan fiksasi ialah agar koloni bakteri dapat menempel pada kaca benda sehingga pada saat dicuci bakteri tidak hanyut bersama air. Setelah kering bakteri tersebut, ditetesi dengan larutan kristal violet secukupnya hingga menutupi bagian bakteri selama 60 detik. Setelah 60 detik, dicuci di bawah air mengalir lalu diberi iodin yang berfungsi untuk mengikat warna dasar ungu pada bakteri selama 60 detik. Selanjutnya ditetesi alkohol yang berfungsi untuk dekolorisasi dan terakhir memberikan safranin yang berfungsi memberi warna merah.
dipertahankan. Bakteri yang memberi reaksi semacam ini dinamakan bakteri gram positif. Sebaliknya, bakteri yang tidak dapat menahan zat warna setelah dekolorisasi dengan alkohol akan kembali menjadi tidak berwarna dan bila diberikan pengecatan dengan zat warna safranin akan berwarna sesuai warna safranin yaitu warna merah dan disebut bakteri gram negatif (Irianto, 2006).
3. Tahap Perlakuan
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.
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).
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)
50 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Uji Aktivitas Antibakteri
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)
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%.
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
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
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
