iv
ABSTRAK
Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lidah Buaya (Aloe vera) terhadap Bakteri
Infeksi Saluran Cerna in vitro
Riki Hanafiah, 2013; Pembimbing I : dr. Fanny Rahardja, M.Si Pembimbing II : Dra. Sri Utami Sugeng, M.Kes
Infeksi saluran cerna dengan manifestasi klinis berupa diare merupakan penyakit infeksi dengan angka kesakitan dan kematian yang tinggi pada anak-anak terutama di negara-negara yang sedang berkembang. Lidah buaya (Aloe vera) mempunyai banyak manfaat untuk kesehatan, salah satunya adalah sebagai antimikroba.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya dibandingkan antibiotik ampisilin, kloramfenikol, tetrasiklin terhadap bakteri
Escherichia coli, Salmonella typhi, Vibrio cholerae, dan Shigella dysenteriae
Desain penelitian adalah eksperimental murni laboratorik yang bersifat komparatif dengan metode difusi cakram, dengan mengamati diameter zona inhibisi yang dibentuk ekstrak lidah buaya terhadap bakteri Escherichia coli, Shigella dysenteriae,
Vibrio cholerae, dan Salmonella typhi. Sebagai kontrol pembanding digunakan
cakram antibiotik ampisilin, kloramfenikol dan tetrasiklin. Analisis data menggunakan ANAVA satu arah, dilanjutkan dengan multiple comparisons LSD dan
Kruskal Wallis dilanjutkan dengan tes Mann-Whitney, α = 0,05 menggunakan
perangkat lunak komputer.
Hasil penelitian menunjukkan ekstrak lidah buaya mempunyai aktivitas antimikroba terhadap bakteri Escherichia coli, Salmonella typhi, Vibrio cholerae, dan
Shigella dysenteriae. Ekstrak lidah buaya konsentrasi 10%, 20% dan 30%
menghasilkan zona inhibisi terbesar terhadap Vibrio cholerae sedangkan konsentrasi 40% menghasilkan zona inhibisi terbesar terhadap Shigella dysenteriae. Ekstrak lidah buaya dibandingkan dengan antibiotik didapatkan hasil yang berbeda signifikan (p<0,05) dengan diameter zona inhibisi ekstrak lidah buaya lebih kecil daripada antibiotik.
Simpulan aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) tidak lebih baik daripada antibiotik terhadap Escherichia coli, Salmonella typhi, Vibrio cholerae, dan
Shigella dysenteriae.
Kata kunci : ekstrak lidah buaya, Escherichia coli, Salmonella typhi, Vibrio cholerae,
v
ABSTRACT
Antimicrobial Activity of Aloe vera Extract Against Gastrointestinal
Infection Bacteria in vitro
Riki Hanafiah, 2013; 1st tutor : dr. Fanny Rahardja, M.Si
2nd tutor : Dra. Sri Utami Sugeng, M.Kes
Gastrointestinal infections with clinical manifestations of diarrhea is a disease with high morbidity and mortality in children, especially in developing countries. Aloe vera has many health benefits, one of which is as an antimicrobial.
The aim of this study is to determine the antimicrobial activity of Aloe vera extract compared with ampicillin, chloramphenicol, and tetracyclines against Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Vibrio cholerae, and Salmonella typhi.
The research design was comparative true experimental laboratoric with disc
diffusion method, by observing the inhibition zone diameter formed by Aloe vera extract against Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Vibrio cholerae, and Salmonella typhi. As comparator control ampicillin, chloramphenicol, and tetracyclines disks are used. Data were analyzed by using one way ANOVA, continued with multiple comparisons LSD test and Kruskal Wallis continued with Mann-Whitney test, α = 0.05 using computer software.
The result showed that Aloe vera extract has antimicrobial activity against
Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Vibrio cholerae, and Salmonella typhi. The 10%, 20% and 30% concentrations of Aloe vera extract formed the largest inhibition zones against Vibrio cholerae, while the 40% concentration of Aloe vera extract formed the largest inhibition zone against Shigella dysenteriae. Aloe vera extract compared with antibiotics showed significantly different results (p<0.05) with diameter zone of Aloe vera extract was smaller than antibiotics.
The conclusion of this research is antimicrobial activity of Aloe vera extract is not better than antibiotics against Escherichia coli, Salmonella typhi, Vibrio cholerae, and Shigella dysenteriae.
viii
DAFTAR ISI
JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.4 Manfaat Penelitian ... 3
1.5 Kerangka Pemikiran ... 3
1.6 Hipotesis Penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Infeksi Saluran Cerna ... 6
2.2 Antimikroba ... 8
2.3 Lidah Buaya ... 10
2.3.1 Taksonomi Lidah Buaya ... 11
2.3.2 Morfologi Lidah Buaya ... 12
ix
2.3.4 Kegunaan dalam Masyarakat ... 19
2.3.5 Toksisitas dan Kontraindikasi Lidah Buaya ... 22
2.4 Bakteri ... 23
2.4.1 Escherichia coli ... 24
2.4.2 Shigella dysenteriae ... 27
2.4.3 Vibrio cholerae ... 29
2.4.4 Salmonella typhi ... 31
BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1 Bahan dan Alat Penelitian ... 34
3.5 Definisi Operasional Variabel ... 40
x BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian ... 42
4.1.1 Pengamatan Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lidah Buaya pada bakteri Escherichia coli... 42
4.1.2 Pengamatan Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lidah Buaya pada bakteri Salmonella typhi ... 43
4.1.3 Pengamatan Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lidah Buaya pada bakteri Vibrio cholerae ... 45
4.1.4 Pengamatan Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lidah Buaya pada bakteri Shigella dysenteriae ... 47
4.2 Pembahasan ... 49
4.2.1 Uji Hipotesis Bakteri Escherichia coli ... 50
4.2.2 Uji Hipotesis Bakteri Salmonella typhi ... 51
4.2.3 Uji Hipotesis Bakteri Vibrio cholerae ... 52
4.2.4 Uji Hipotesis Bakteri Shigella dysenteriae ... 53
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ... 55
5.2 Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 57
LAMPIRAN ... 59
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Zat Aktif Lidah Buaya ... 14
Tabel 4.1 Diameter Zona Inhibisi Ekstrak Lidah Buaya (Aloe vera) terhadap Escherichia coli ... 42
Tabel 4.2 Tes Homogenitas Varian Escherichia coli ... 43
Tabel 4.3 Tes Kruskal Wallis Escherichia coli ... 43
Tabel 4.4 Tes Mann-Whitney Escherichia coli ... 43
Tabel 4.5 Diameter Zona Inhibisi Ekstrak Lidah Buaya (Aloe vera) terhadap Salmonella typhi ... 44
Tabel 4.6 Tes Homogenitas Varian Salmonella typhi ... 44
Tabel 4.7 Tes ANAVA Salmonella typhi ... 44
Tabel 4.8 Multiple Comparissons Fisher’s LSD Salmonella typhi ... 45
Tabel 4.9 Diameter Zona Inhibisi Ekstrak Lidah Buaya (Aloe vera) terhadap Vibrio cholerae ... 46
Tabel 4.10 Tes Homogenitas Varian Vibrio cholerae ... 46
Tabel 4.11 Tes ANAVA Vibrio cholerae ... 46
Tabel 4.12 Multiple Comparissons Fisher’s LSD Vibrio cholerae ... 47
Tabel 4.13 Diameter Zona Inhibisi Ekstrak Lidah Buaya (Aloe vera) terhadap Shigella dysenteriae ... 48
Tabel 4.14 Tes Homogenitas Varian Shigella dysenteriae ... 48
Tabel 4.15 Tes Kruskal Wallis Shigella dysenteriae ... 48
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mekanisme Terjadinya Infeksi Saluran Cerna ... 8
Gambar 2.2 Lidah Buaya ... 12
Gambar 2.3 Komponen Daging Daun Lidah Buaya ... 13
Gambar 2.4 Struktur Kimia Mannan ... 16
Gambar 2.5 Antigen Escherichia coli ... 25
Gambar 2.6 Morfologi Escherichia coli ... 25
Gambar 2.7 Koloni Escherichia coli pada agar MacConkey ... 26
Gambar 2.8 Morfologi Vibrio cholerae ... 30
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Infeksi saluran cerna merupakan salah satu masalah kesehatan yang penting di seluruh dunia, terutama pada anak-anak (Nester et al, 2007). Infeksi saluran cerna dengan manifestasi klinis berupa diare merupakan penyakit infeksi dengan angka kesakitan dan kematian yang tinggi terutama di negara-negara yang sedang berkembang (Mardiastuti et al, 2011).
Enterobacteriaceae merupakan bakteri batang gram negatif yang terutama
ditemukan di usus besar manusia, kebanyakan merupakan bagian dari flora normal saluran cerna. Bakteri Enterobacteriaceae yang menyebabkan infeksi saluran cerna antara lain adalah Escherichia coli, Shigella sp., Salmonella sp., dan Yersinia
enterocolitica (Levinson, 2010). Selain Enterobacteriaceae, Vibrio cholerae,
Campylobacter jejuni dan Helicobacter pylori juga dianggap sebagai patogen
penyebab penyakit infeksi saluran cerna (Champoux et al, 2004).
Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Vibrio cholerae, dan Salmonella typhi
merupakan bakteri patogen yang sering menyebabkan infeksi saluran cerna dengan manifestasi diare akut terutama pada negara berkembang (Keddy et al, 2010).
Bakteri-bakteri Enterobacteriaceae ini seringkali resisten terhadap antibiotik, sehingga sering menimbulkan masalah dalam pengobatannya. Terdapat berbagai mekanisme resistensi bakteri terhadap antibiotik yaitu (1) inaktivasi antibiotik oleh enzim yang dikeluarkan oleh bakteri (2) penurunan permeabilitas membran bakteri agar antibiotik tidak masuk ke dalam sel bakteri (3) mengubah target dari antibiotik untuk menurunkan afinitas antibiotik terhadap bakteri (Levinson, 2010) .
2
tanaman herbal mendapat perhatian besar dari para peneliti karena efek samping yang kecil, murah, dan mudah didapat (Shahzad et al, 2009). Salah satu tanaman yang saat ini sedang dikembangkan untuk pengobatan berbagai penyakit adalah lidah buaya (Aloe vera).
Lidah buaya (Aloe vera) mempunyai sifat antipiretik, antiinflamasi, imunostimulan, laksatif, antioksidan, antivirus, antijamur, dan antibakteri yang dapat mengobati luka bakar, luka iris, luka gores, lecet, reaksi alergi, berbagai penyakit kulit, diabetes, artritis, dan gangguan pada saluran cerna (Kemper & Chiou, 1999).
Diperlukan penelitian dan pengujian secara ilmiah untuk memberikan bukti kepada masyarakat tentang kegunaan lidah buaya sebagai antibakteri terhadap bakteri penyebab infeksi saluran cerna agar peranan obat herbal dapat lebih ditingkatkan kegunaannya di masyarakat bukan hanya dari bukti empiris saja.
1.2 Identifikasi Masalah
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka dibuat perumusan masalah sebagai berikut :
Bagaimana perbandingan aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe
vera) dengan ampisilin terhadap Escherichia coli.
Bagaimana perbandingan aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe
vera) dengan kloramfenikol terhadap Salmonella typhi.
Bagaimana perbandingan aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe
vera) dengan tetrasiklin terhadap Vibrio cholerae.
Bagaimana perbandingan aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe
3
1.3Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk:
Mengetahui aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) dibandingkan ampisilin terhadap Escherichia coli.
Mengetahui aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) dibandingkan kloramfenikol terhadap Salmonella typhi.
Mengetahui aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) dibandingkan tetrasiklin terhadap Vibrio cholerae.
Mengetahui aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) dibandingkan tetrasiklin terhadap Shigella dysenteriae.
1.4Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat Praktis
Ekstrak lidah buaya diharapkan dapat digunakan sebagai obat tambahan terhadap penyakit infeksi saluran cerna.
1.4.2 Manfaat Akademik
Memberikan pengetahuan kepada masyarakat tentang kegunaan lidah buaya sebagai pilihan pengobatan untuk penyakit infeksi saluran cerna.
Mengembangkan pemanfaatan tanaman herbal sebagai salah satu upaya pencegahan resistensi mikroba terhadap antibiotika.
.
1.5Kerangka Pemikiran
4
patogen memproduksi toksin yang menyebabkan kerusakan dan kematian sel inang (Mardiastuti et al, 2011).
Kemampuan suatu mikroorganisme untuk dapat menyebabkan infeksi dipengaruhi oleh jumlah mikroorganisme yang menginfeksi dan faktor virulensi dari mikroorganisme tersebut (Levinson, 2010). Bakteri saluran cerna patogen seperti
Salmonella sp., Shigella sp., Yersinia enterocolitica dan beberapa strain Escherichia
coli mempunyai faktor virulensi berupa sitotoksin dan enterotoksin. Strain bakteri
yang invasif dengan sitotoksin menyebabkan infeksi saluran cerna dengan manifestasi disentri. Sedangkan strain bakteri dengan enterotoksin menyebabkan watery diarrhea (Champoux et al, 2004).
Lidah buaya mengandung 12 jenis antrakuinon, termasuk aloe emodin, asam
aloetic, aloin, antrakin, antranon, barbaloin, asam chyrsophanic, emodin, minyak
etereal, ester asam cinnemon, isobarbaloin, dan resistannol. Kandungan antrakuinon pada lidah buaya berperan sebagai antibakteri dan antivirus yang poten (Saeed et al, 2004).
Antrakuinon pada lidah buaya memiliki efek antimikroba langsung, sedangkan komponen acemannan memiliki efek antimikroba tidak langsung melalui stimulasi fagositosis bakteri oleh leukosit (Lawrence et al, 2009). Aloe emodin, salah satu jenis antrakuinon dari lidah buaya berefek antimikroba dengan cara menghambat transport zat-zat terlarut dalam membran bakteri juga menyebabkan gangguan pada dua jenis fosfolipid utama pada membran bakteri yaitu phosphatidylethanolamine dan
phosphatidylglycerol (Alves et al, 2004).
Mekanisme kerja ampisilin yaitu berikatan dengan reseptor pada membran sel dan dinding sel bakteri yang disebut penicillin binding proteins (PBPs), kemudian menghambat enzim transpeptidase sehingga tidak terjadi sintesis peptidoglikan pada dinding sel bakteri. Ampisilin berefek bakterisidal terutama pada fase log dari pertumbuhan bakteri (Levinson, 2010).
5
berefek bakteriostatik dan bakterisidal (Levinson, 2010). Tetrasiklin juga bekerja menghambat sintesis protein namun dengan berikatan pada ribosom subunit 30S dan menghambat masuknya tRNA ke ribosom. Tetrasiklin berefek bakteriostatik (Levinson, 2010).
1.6Hipotesis Penelitian
Aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) lebih baik daripada ampisilin terhadap Escherichia coli.
Aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) lebih baik daripada kloramfenikol terhadap Salmonella typhi.
Aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) lebih baik daripada tetrasiklin terhadap Vibrio cholerae.
55
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka didapatkan simpulan sebagai berikut :
- Aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) tidak lebih baik daripada ampisilin terhadap Escherichia coli.
- Aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) tidak lebih baik daripada kloramfenikol terhadap Salmonella typhi.
- Aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) tidak lebih baik daripada tetrasiklin terhadap Vibrio cholerae.
- Aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) tidak lebih baik daripada tetrasiklin terhadap Shigella dysenteriae.
- Ekstrak lidah buaya memiliki aktivitas antimikroba terhadap bakteri
Escherichia coli, Salmonella typhi, Vibrio cholerae, dan Shigella
Dysenteriae.
(Simpulan Tambahan)
- Ekstrak lidah buaya konsentrasi 10% mempunyai zona inhibisi terbesar terhadap bakteri Vibrio cholerae.
- Ekstrak lidah buaya konsentrasi 20% mempunyai zona inhibisi terbesar terhadap bakteri Vibrio cholerae.
- Ekstrak lidah buaya konsentrasi 30% mempunyai zona inhibisi terbesar terhadap bakteri Vibrio cholerae.
56
5.2. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, terdapat beberapa saran sebagai berikut :
- Perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang aktivitas antimikroba ekstrak lidah buaya (Aloe vera) terhadap bakteri infeksi saluran cerna menggunakan metode tes sensitivitas lainnya.
- Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai konsentrasi hambat minimal lidah buaya (Aloe vera) terhadap bakteri penyebab infeksi saluran cerna maupun bakteri lainnya.
57
DAFTAR PUSTAKA
Alves D.S, Pérez F.L, Estepa A, Micol V. 2004. Membrane-related effects underlying the biological activity of the anthraquinones emodin and barbaloin. National
Center for Biotechnology Information, p.549 - 561.
Champoux J, Drew L, Frederick C.N, James J.P. 2004. Sherris Medical Microbiology
: An Introduction to Infectious Diseases Vol.4th. New York: Mc Graw Hill.
Dorland, W. 2010. Dorland's Illustrated Medical Dictionary Vol. 31. Elsevier.
Forbes B.A, Daniel F.S, Alice S.W. 2007. Bailey and Scott's Diagnostic
Microbiology Vol. 12th. Philadelphia: Elsevier.
Guerrant R.L, Hughes J.M, Lima N.L, Crane J. 1990. Diarrhea in developed and developing countries: magnitude, special settings, and etiologies. National Center
for Biotechnology Information.
Hamman, Josias H. 2008. Composition and Applications of Aloe vera Leaf Gel.
Molecules Vol.13th, p.1600-1616.
Hartawan, Eko Yulianto. 2012. Sejuta Khasiat Lidah Buaya. Jakarta: Pustaka Diantara.
Jawetz, Melnick, Adelberg. 2010. Medical Microbiology Vol. 25. Lange.
Keddy K, John M. G, John F. 2010. Tropical Gastrointestinal Infection. Diunduh dari www.tropmed.org/primer/chapter06.pdf pada tanggal 25 Juni 2013.
Kemper K.J, Chiou, Victoria. 1999. Aloe vera (Aloe vera). Longwood Herbal Task
Force, p.1 -5.
Kenneth R, Ray G. 2004. Sherris Medical Microbiology : An Introduction to
Infectious Diseases Vol. 4th. United States of America: McGraw Hill.
58
Lawrence R, Tripathi P, Jeyakumar E. 2009. Isolation, Purification, and Evaluation of Antibacterial Agents from Aloe vera. Brazilian Journal of Microbiology Vol.40, p.906-915.
Levinson, W. 2010. Review of Medical Microbiology and Immunology 11th ed. United States of America: Mc Graw Hill.
Mardiastuti H.W, Ika Ningsih, Azmier Adib. 2011. Resistance patterns of microbes isolated from gastrointestinal tract. Medikal Journal of Indonesia, p.105.
Maza L, Marie T.P, Baron E.J. 1997. Color Atlas of Diagnostic Microbiology. United States of America: Mosby.
Nester E.W, Anderson D.G, Roberts C.E, Nester M.T. 2007. Microbiology a human
prospective 5th ed. New york: Mc Graw Hill.
Nostro A, Germanoa, Angelo V.D, Marino A., Cannatelli M.A. 2001. Extraction methods and bioautography for evaluation of medicinal plant antimicrobial activity. Letters in Applied Microbiology.
Saeed M.A, Ishtiaq Ahmad, Uzma Yaqub, Shazia Akbar, Amran Waheed, M. Saleem, Nasir. 2004. Aloe vera : A Plat of Vital Significance. Science Vision. Shahzad K, Rauf Ahmad, Shaista Nawaz, Salman Saeed, Zafar Iqbal. 2009.
