Efektivitas antibakteri ekstrak metanol batang
pisang Mauli (
Musa acuminata
) dan
povidone iodine
10% terhadap
Streptococcus mutans
(Antibacterial effectivity of methanol extract from Mauli banana stem (Musa
acuminata) and 10% povidone iodine against Streptococcus mutans)
Muhammad Alfi an Noordan Maharani Laillyza Apriasari Program Studi Kedokteran Gigi
Fakultas Kedokteran Universitas Lambung Mangkurat Banjarmasin - Indonesia
Korespondensi (correspondence): Muhammad Alfi an Noor, Program Studi Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Universitas Lambung Mangkurat, Jl. Veteran 128 B Banjarmasin, Kalsel, email: muhammadalfi an8@gmail.com
ABSTRACT
Background: Mauli banana is South Kalimantan’s native banana variety. Empirically, North riverbank inhabitants have been using mauli stem as a wound healing medicine. Reseach of Fadhilah stated that mauli stem 6,25%, 12,5%, and 25% methanol extract have antibacterial activities against Streptococcus mutans. The study was also supported by reseach of Apriasari and Carabelly showed that mauli stem 80% methanol extract has antibacterial eff ect against Streptococcus mutans. Currently, people are still using gold standard of Povidone iodine to diminish Streptococcus mutans colonies, but the medicine itself has a number of side eff ects. Purpose: This study was aimed to explore the antibacterial eff ectivity against Streptococcus mutans of mauli (Musa acuminata) stem 25%, 80% and 100% methanol extract and compared them to Povidone iodine 10%. Method: This study was a pure experimental laboratories with postt est-only with control group design engaging in 6 times repetition, and consisted of 4 treatment groups: 25% extract group (I), 80% (II), 100% (III), and Povidone iodine 10% (IV). Extraction was carried out using maceration method. Antibacterial potency test of mauli stem methanol extract and Povidone iodine 10% was performed using diff usion method. Result: One-way Anova test indicated that there is a signifi cant diff erence in each treatment (p<0,05). Post hoc Bonferroni test concluded that mauli stem 100% methanol extract has more potent antibacterial activity against Streptococcus mutans compared to 25% and 80% extract and the result is equal to Povidone iodine 10% activity.
Key words: Antibacterial test, Mauli stem, Methanol extract, 10% Povidone iodine, Streptococcus mutans
PENDAHULUAN
Bangsa Indonesia telah lama mengenal dan menggunakan tanaman berkhasiat obat sebagai salah satu upaya dalam menanggulangi masalah kesehatan. Pengetahuan tentang tanaman berkhasiat obat berdasar pada pengalaman dan keterampilan yang secara turun temurun telah diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya.1 Hasil Riset Kesehatan Dasar (RISKESDAS) Nasional 2010 menunjukkan bahwa 55,3% penduduk Indonesia
Keuntungan penggunaan ekstrak batang pisang mauli sebagai antibakteri, yaitu harga yang murah, kemudahan dalam memperolehnya, dan efek samping yang lebih rendah dibandingkan obat-obatan kimia. Hal ini disebabkan oleh efek dari tanaman obat yang bersifat alami, sehingga tubuh manusia pun relatif lebih mudah menerima obat dari bahan tanaman dibandingkan dengan obat kimiawi.6 Salah satu obat kimia yang merupakan gold standard atau standar klinik untuk pencegahan karies adalah Povidone iodine.7-9 Povidone iodine mempunyai beberapa kekurangan yaitu menyebabkan efek rasa terbakar, nyeri, gatal dan kemerahan serta berwarna coklat.10,11 Povidone iodine merupakan antiseptik yang mampu membunuh bakteri dalam waktu 3-5 menit.12 Salah satu bakteri patogen penyebab karies adalah Streptococcus mutans yang memiliki peran utama dalam terjadinya fermentasi karbohidrat yang menghasilkan asam.13 Prosesnya dimulai dari demineralisasi gigi oleh asam laktat dan asam organik lain yang terakumulasi di dalam permukaan gigi melalui plak. Kondisi ini akan menyebabkan demineralisasi gigi terus berlanjut yang merupakan proses awal terjadinya karies.8 Hasil Riset Kesehatan Dasar (RISKESDAS) Nasional 2007 menunjukkan bahwa prevalensi karies di Provinsi Kalimantan Selatan mencapai 50,7% dan yang mempunyai pengalaman karies sebesar 83,4%.14
Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Apriasari dkk.15 menyatakan bahwa ekstrak metanol batang pisang mauli mengandung komponen bioaktif, berupa saponin, flavonoid, dan tannin. Komponen bioaktif tersebut mempunyai fungsi sebagai antiseptik, mempercepat pertumbuhan sel-sel baru, dan merangsang pembentukan fi broblas.16
Maulana dan Lestia menyatakan bahwa ekstrak getah batang pisang mauli dapat mempercepat penyembuhan luka pada mukosa mulut mencit.16,17 Menurut Fadhilah, ekstrak metanol batang pisang mauli mempunyai aktivitas antibakteri terhadap Streptococcus mutans pada konsentrasi 6,25%, 12,5%, dan 25%.4 Apriasari dan Carabelly menyatakan bahwa ekstrak metanol batang pisang mauli 80% memiliki efek antibakteri terhadap Streptococcus mutans, tetapi kurang efektif jika dibandingkan dengan Povidone iodine.5 Secara umum ekstrak metanol batang pisang mauli tidak memiliki efek toksik. Penelitian yang dilakukan oleh Andini menyatakan bahwa ekstrak metanol batang pisang mauli 100% tidak terdapat efek toksik terhadap hati mencit pada gambaran histopatologi.18
Berdasarkan latar belakang di atas, diketahui ekstrak metanol batang pisang mauli dapat menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans pada konsentrasi 6,25%, 12,5%, 25%, dan 80%, namun efektivitasnya masih di bawah Povidone iodine 10%. Untuk mencari konsentrasi yang setara dengan efektivitas antibakteri Povidone iodine 10%, peneliti tertarik untuk melakukan penelitian efektivitas antibakteri ekstrak metanol batang pisang mauli (Musa acuminata) pada konsentrasi 25%, 80%, 100%, dan Povidone iodine 10% terhadap Streptococcus mutans in vitro.
BAHAN DAN METODE
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental laboratoris murni dengan posttest-only with control group design dengan rancangan acak lengkap menggunakan 4 perlakuan. Jumlah pengulangan untuk setiap kelompok perlakuan adalah 6 kali yang didapat dari hasil perhitungan menggunakan rumus Federer. Alat penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan petri, tabung reaksi, ose bulat, autoclave, inkubator anaerob, gelas erlenmeyer, pipet tetes, kaliver, kapas lidi steril, neraca analitik, lampu bunsen, rotary evaporator, dan aluminium foil. Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah batang pisang mauli, metanol 70%, Povidone iodine 10%, isolat Streptococcus mutans, media agar Muller Hinton (MH), media Brain Heart Infusion (BHI), media agar darah, aquades steril, paper disk kosong, dan larutan standar Mc Farland I setara jumlah kuman 3.108 cfu/ml.
Metode yang dipakai adalah metode maserasi, yaitu dengan merendam batang pisang yang telah dihaluskan tadi dengan metanol 70% di dalam tabung erlenmeyer hingga 1 cm di atas permukaan sampel. Perendaman dilakukan selama 3 x 24 jam sambil sesekali diaduk, setelah itu disaring. Hasilnya diuapkan dengan rotary evaporator dengan suhu pemanasan 400 C sampai diperoleh ekstrak yang kental. Hasil ekstraksi dapat disimpan di dalam lemari pendingin dengan suhu 40 C.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
EBPM 25% EBPM 80% EBPM 100% PI 10%
11.17
15 16.17
16.83
Rata
-Rata Zona Hambat (mm)
Kelompok Perlakuan yang berbentuk bulat atau bulat telur, jernih, dan tersusun dalam bentuk rantai. Koloni bakteri hasil pertumbuhan selama 24 jam disuspensikan ke dalam 0,5 ml BHI cair dan dilakukan inkubasi
selama 5-8 jam pada suhu 37o C. Dilakukan
penambahan aquades steril pada suspensi bakteri pada BHI, sehingga kekeruhan sesuai dengan standar konsentrasi bakteri Mc Farland I setara 3.108 cfu/ml.
Streptococcus mutans yang telah distandarkan dengan larutan McFarland I setara 3.108cfu/ml diambil dengan kapas lidi steril, kemudian dioleskan pada media agar Muller Hinton. Setelah itu meletakkan paper disk (kertassamir ) yang telah direndam dalam perlakuan selama 3 jam. Selanjutnya media pengujian diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam. Setelah itu dilakukan pembacaan hasil ukuran zona hambat pertumbuhan bakteri yang diukur dengan kaliver dalam satuan millimeter (mm).
HASIL
Hasil penelitian efektivitas antibakteri ekstrak metanol batang pisang Mauli (Musa acuminata) dan Povidone iodine 10% terhadap Streptococcus mutans dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1 menunjukkan adanya variasi zona hambat yang terbentuk pada setiap perlakuan. Hasil percobaan menunjukkan perlakuan ekstrak batang pisang mauli konsentrasi 25%, 80%, dan 100% berturut-turut menghasilkan rata-rata zona hambat terhadap Streptococcus mutans sebesar 11,17 mm, 15 mm, dan
16,17 mm. Hasil perlakuan menggunakan Povidone iodine 10% menunjukkan rata-rata zona hambat sebesar 16,83 mm.
Untuk mengetahui apakah data mempunyai sebaran normal dan homogen, dilakukan uji normalitas Shapiro-wilk dan homogenitas varians Levene’s test. Hasil uji normalitas Shapiro-wilk didapatkan nilai p = 0,212 untuk ekstrak batang pisang mauli 25%, p = 0,167 untuk ekstrak batang pisang mauli 80%%, p = 0,212 untuk ekstrak batang pisang mauli 100%, dan p = 0,212 untuk Povidone iodine 10%. Hasil ini menunjukan bahwa data terdistribusi normal karena nilai p>0,05. Hasil uji homogenitas varians Levene’s test menunjukkan varians data yang homogen dengan nilai p = 0,967 (p>0,05). Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan pengaruh dari masing-masing perlakuan, selanjutnya data dianalisis menggunakan analisis parametrik one-way Anova pada tingkat kepercayaan 95%. Hasil uji one-way Anova diperoleh hasil nilai p = 0,000 (p<0,05), sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan bermakna antara tiap-tiap perlakuan. Selanjutnya untuk mengetahui perlakuan-perlakuan mana yang berbeda pengaruhnya, maka data dialisis posthoc dengan uji Bonferroni pada tingkat kepercayaan 95%, hasilnya dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 menunjukkan berdasarkan hasil uji post hoc Bonferroni, konsentrasi ekstrak 25% memiliki perbedaan aktivitas antibakteri yang signifikan jika dibandingkan dengan konsentrasi ekstrak 80%, 100%, dan Povidone iodine 10%. Konsentrasi ekstrak
80% memiliki perbedaan aktivitas antibakteri yang signifi kan jika dibandingkan dengan konsentrasi
ekstrak 25% dan Povidone iodine 10%, tetapi tidak memiliki perbedaan aktivitas antibakteri yang signifi kan jika dibandingkan dengan konsentrasi
ekstrak 100%. Konsentrasi ekstrak 100% memiliki perbedaan aktivitas antibakteri yang signifi kan jika
dibandingkan dengan konsentrasi ekstrak 25%, tetapi tidak memiliki perbedaan aktivitas antibakteri yang signifi kan jika dibandingkan dengan konsentrasi
ekstrak 80% dan Povidone iodine 10%. Povidone iodine 10% memiliki perbedaan aktivitas antibakteri yang signifi kan jika dibandingkan dengan ekstrak 25%
dan 80%, tetapi tidak memiliki perbedaan aktivitas antibakteri yang signifikan jika dibandingkan dengan ekstrak 100%.
PEMBAHASAN
Pisang mauli merupakan pisang khas Kalimantan Selatan.3 Dalam penelitian terdahulu, Apriasari dkk menyatakan bahwa ekstrak metanol batang pisang mauli mengandung komponen bioaktif, berupa saponin, fl avonoid, dan tannin.15 Senyawa saponin dapat merusak membran sitoplasma bakteri. Rusaknya membran sitoplasma dapat mengakibatkan sifat permeabilitas membran sel berkurang sehingga transport zat ke dalam sel dan ke luar sel menjadi tidak terkontrol. Zat yang berada di dalam sel seperti ion organik enzim, asam amino, dan nutrisi dapat keluar dari sel. Apabila enzim keluar dari sel bersama dengan zat-zat seperti air dan nutrisi dapat menyebabkan metabolisme terhambat sehingga terjadi penurunan ATP yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan sel, selanjutnya pertumbuhan sel bakteri menjadi terhambat dan menyebabkan kematian sel.19
Flavonoid bekerja dengan cara mendenaturasi protein sel bakteri dan merusak membran sitoplasma. Senyawa flavonoid dapat merusak
membran sitoplasma yang dapat menyebabkan bocornya metabolit penting dan menginaktifk an sistem enzim bakteri. Kerusakan ini memungkinkan nukleotida dan asam amino merembes keluar, keadaan ini dapat menyebabkan kematian bakteri.19 Flavonoid sangat efektif untuk menghambat pertumbuhan bakteri gram positif karena fl avonoid bersifat polar sehingga lebih mudah menembus lapisan peptidoglikan yang juga bersifat polar pada bakteri gram positif daripada lapisan lipid yang nonpolar. Di samping itu pada dinding sel gram positif mengandung polisakarida (asam terikoat) merupakan polimer yang larut dalam air, yang berfungsi sebagai transfor ion positif untuk keluar masuk. Sifat larut inilah yang menunjukkan bahwa dinding sel gram positif bersifat lebih polar. Flavonoid menyebabkan terganggunya fungsi dinding sel sebagai pemberi bentuk sel dan melindungi sel dari lisis osmotik. Dengan terganggunya dinding sel akan menyebabkan lisis pada sel.20
Tannin memiliki aktivitas antibakteri yang berhubungan dengan kemampuannya untuk menginaktifk an adhesin sel mikroba, menginaktifk an enzim, dan menggangu transport protein pada lapisan dalam sel. Tannin juga mempunyai target pada polipeptida dinding sel sehingga pembentukan dinding sel menjadi kurang sempurna. Hal ini menyebabkan sel bakteri menjadi lisis karena tekanan osmotik maupun fi sik sehingga sel bakteri
akan mati.21
Flavonoid dan tannin mempunyai mekanisme yang sama yaitu dapat menghambat pertumbuhan bakteri bahkan menyebabkan kematian pada bakteri gram positif (salah satunya Streptococcus mutans) ataupun bakteri gram negatif, tetapi mekanisme terhadap bakteri gram positif lebih besar dari pada bakteri gram negatif. Hal ini disebabkan karena bakteri gram positif memiliki dinding sel yang lebih sederhana dengan jumlah peptidoglikan yang relatif banyak, sedangkan dinding sel bakteri gram negatif memiliki peptidoglikan yang lebih sedikit dan secara struktural lebih kompleks.4
Tabel 1. Hasil uji post hoc bonferroni efekƟ vitas anƟ bakteri ekstrak metanol batang pisang Mauli (Musa acuminata) dan Povidone iodine 10% terhadap Streptococcus mutan
Ekstrak 25% Ekstrak 80% Ekstrak 100% Povidone iodine 10%
Ekstrak 25% BB BB BB
Ekstrak 80% BB TB BB
Ekstrak 100% BB TB TB
Povidone iodine 10% BB BB TB
Povidone iodine merupakan kombinasi iodine dan polyvinylpyrrolidone.22 Povidone iodine berfungsi sebagai antimikroba yang mampu membunuh mikroorganisme, seperti bakteri, jamur, virus, protozoa, dan spora.23 Mekanisme antimikroba Povidone iodine disebabkan oleh efek oksidasi yang kuat iodium bebas pada gugus asam amino, nukleotida, dan ikatan rangkap asam lemak tak jenuh mikroorg anisme.24Povidone iodine juga mampu menghambat enzim glucosyltransferase dan fruktosyltransferase pada Streptococcus mutans. Molekul iodium mengikat enzim ke permukaan, sehingga menyebabkan perubahan formasi dari molekul enzim.25
Ekstrak metanol batang pisang mauli konsentrasi 25% dan 80% menimbulkan zona hambat yang lebih kecil bila dibandingkan dengan konsentrasi 100%. Hasil yang optimal terlihat pada ekstrak metanol batang pisang mauli konsentrasi 100% dalam menekan pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans, hal ini karena pada konsentrasi 100% kandungan metabolit sekunder (saponin, fl avonoid, dan tannin) dari batang pisang mauli sangat tinggi bila dibandingkan dengan ekstrak metanol batang pisang mauli konsentrasi 25% dan 80%.
Hasil penelitian ini menunjukkan ekstrak metanol batang pisang mauli konsentrasi 100% dan Povidone iodine 10% memiliki aktivitas antibakteri yang setara terhadap Streptococcus mutans. Hal ini karena kandungan zat aktif dalam ekstrak metanol batang pisang mauli dan Povidone iodine memiliki mekanisme kerja yang sama, yaitu merusak integrasi dinding sel Streptococcus mutans sehingga dapat menyebabkan bocornya metabolit penting dan memiliki kemampuan menghambat enzim glucosyltransferase pada Streptococcus mutans.19,26
DAFTAR PUSTAKA
1. Sa r i L . Pema n faat a n obat t rad i sion a l de nga n pertimbangan manfaat dan keamanannya. Majalah Ilmu Kefarmasian 2006; 3(1): 1-7.
2. Tim Penyusun. Riset kesehatan dasar nasional 2010. Jakarta: Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan; 2011.
3. Anani Y. Pisang Kalimantan Selatan. 2009; Diambil dari: http://yc7lvx.wordpress.com/2009/04/28/pisang-kalimantan-selatan. Diakses tanggal 8 Januari 2014. 4. Fadhilah A. Uji aktivitas antibakteri ekstrak metanol
batang pisang mauli (Musa sp) terhadap Streptococcus mutans. Skripsi. Banjarmasin: Fakultas Kedokteran Universitas Lambung Mangkurat; 2014.
5. Apriasari ML, Carabelly AN. Uji efektivitas antibakteri ekstrak metanol batang pisang mauli 80% dan Povidone iodine 10% terhadap Streptococcus mutans. Surabaya: Dentisphere International Seminar; 2014.
6. Muhlisa F. Tanaman Obat Keluarga. Depok: Penebar Swadaya, 2007; Diambil dari: htt p://books.google.co.id/ books?id=fAbu7I9LqXsC&printsec=frontcover&dq=#v= onepage&q&f=false. Diakses tanggal 12 Januari 2014. 7. Hedrickson DA. Wound care management for the equine
practitioner. Toronto: Terton New Media; 2005.
8. Amedia I. Mikrobiologi Streptococcus mutans. 2013; Diambil dari: htt p://inggritmemo.blogspot.com/2013/02/ mikrobiologi-streptococcus-mutans.html. Diakses tanggal 24 Januari 2014.
9. Staf Pengajar Departemen Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Sriwijaya. Kumpulan kuliah farmakologi. Edisi 2. Jakarta: EGC; 2009.
10. Primalia DR, Yulia nt i A, Soebag io. Perlekata n Streptococcus mutans pada semen hibrid ionomer setelah direndam dalam larutan antiseptik. Material Dental J 2009; 1(1): 6-10.
11. Lowe DO, Knowles SR, Weber EA. Povidone iodine induced burn: Case report and review of the literature. Pharmacotherapy J 2006; 26(11): 1641-5.
12. Mun’im A, Azizahwati, Ayu F. Pengaruh pemberian infusa daun sirih merah (Piper cf. fragile, Benth) secara topikal terhadap penyembuhan luka pada tikus putih diabet. Jurnal Bahan Alam Indonesia 2011; 7(5): 234-8. 13. Kidd EAM. Essential of dental caries: The disease and its
management. 3rd ed. London: Oxford University Press;
2005.
14. Tim Penyusun. Riset kesehatan dasar nasional 2007. Jakarta: Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan; 2008
15. Apriasari ML, Iskandar, Suhartono E. Bioactive compounds and antioxidant activity of methanol extract mauli bananas (Musa sp) stem. Melbourne: ICBBB Presentation; 2014.
16. Maulana R. Efektivitas ekstrak metanol getah batang pisang (Musa paradisiaca) terhadap lama penyembuhan luka pada mukosa mulut mencit (Mus musculus) secara in vivo. Skripsi. Banjarmasin: Fakultas Kedokteran Universitas Lambung Mangkurat; 2012.
17. Lestia L. Uji efektivitas fraksi petroleum eter getah batang pisang (Musa paradisiaca) terhadap lama penyembuhan luka pada mukosa mencit (Mus musculus) secara in vivo. Skripsi. Banjarmasin: Fakultas Kedokteran Universitas Lambung Mangkurat; 2012.
18. Andini GT, Apriasari ML, Carabelly AN. Ekstrak metanol batang pisang mauli (Musa sp) dosis 125-1000 mg/kg bb tidak menimbulkan efek toksik pada hati mencit (Mus musculus). Jurnal Kedokteran Gigi Dentofasial 2013; 12(2): 81-5.
20. Dewi FK. Aktivitas antibakteri ekstrak etanol buah mengkudu (Morindacitrifolla, Linnaeus) terhadap bakteri pembusuk daging segar. Skripsi. Surakarta: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret; 2010.
21. Ngajow M, Abidjulu J, Kamu VS. Pengaruh antibakteri ekstrak kulit batang matoa (Pometiapinnata) terhadap bakteri Staphylococcus aureus secara in vitro. Jurnal MIPA UNSRAT 2013; 2(2): 131.
22. Angel DE, Morey P, Storer JG. The great debate over iodine in wound care continues: A review of the literature. Wound Practice and Research 2008; 16(1): 8. 23. Sriwilaijaroen N, Prapon W, Hiroaki H. Mechanisms of
the action of povidone iodine against human and avian infl uenza A viruses: its eff ects on hemagglutination and
sialidase activities. Virology Journal 2009; 16(124): 125.
24. Noronha C, Almeida A. Local burn treatment – topical antimicrobial Agents. Annals of Burn and Fire Disasters, 2000; 8(4): 8-10.
25. Tam A, ShemeshM, Wormser U. Effect of different iodine formulations on the expression and activity of Streptococcus mutans glucosyltransferase and fr uktosyltransferase in biofilm a nd plan ktonic environments. J Antimicrobial Chemotherapy 2006; 57(5): 865-71.
