ABSTRAK
PENGARUH UMUR KULTUR TERHADAP EFEKTIFITAS SODIUM HIPOKLORIT 1% DAN HIDROGEN PEROKSIDA 3% PADA BIOFILM
STAPHYLOCOCCUS AUREUS
Latar Belakang
Pembentukan biofilm merupakan salah satu faktor virulensi S. aureus yang berperan penting pada kejadian healthcare associated infections (HAIs). Oleh karena itu, diperlukan metode disinfeksi yang tepat untuk dapat mengatasi pembentukan biofilm pada perangkat medis, sehingga diharapkan dapat mengurangi angka kejadian healthcare associated infections di rumah sakit. Tujuan
Mengetahui pengaruh perbedaan umur kultur terhadap efektifitas Sodium Hipoklorit 1% dan Hidrogen Peroksida 3% pada biofilm Staphylococcus aureus. Metode
Efektifitas disinfektan dinilai dengan mengukur Optical Density (OD) residu biofilm setelah intervensi sesuai dengan metode Tissue Culture Plate (TCP). Analisis data dilakukan dengan melakukan Independent Sample T-Test dan One-way ANOVA.
Hasil
Ditemukan perbedaan residu yang signifikan (Independent Sample T-Test, P=0.002) antara kelompok dengan intervensi Sodium Hipoklorit (0.189 ± 0.080) dengan kelompok intervensi Hidrogen Peroksida (0.316 ± 0.137); Dimana Sodium Hipoklorit cenderung menghasilkan lebih sedikit residu daripada Hidrogen Peroksida. Terdapat perbedaan yang signifikan antar kelompok sampel dengan umur kultur 24 jam, 48 jam, dan 72 jam pada intervensi dengan Hidrogen Peroksida (One-way ANOVA, P=0.004); tidak ditemukan perbedaan yang signifikan pada Sodium Hipoklorit (One-way ANOVA, P=0.495).
Kesimpulan
Terdapat pengaruh umur kultur terhadap efektifitas Hidrogen Peroksida; dimana efektifitas Hidrogen Peroksida cenderung menurun seiring meningkatnya umur kultur. Tidak terdapat pengaruh umur kultur terhadap efektifitas Sodium Hipoklorit.
vi ABSTRACT
EFFECT OF CULTURE TIME ON THE EFFECTIVITY OF 1% SODIUM HYPOCHLORITE AND 3% HYDROGEN PEROXIDE IN
STAPHYLOCOCCUS AUREUS BIOFILM Background
Biofilm formation is one of the main virulence factor of Staphylococcus aureus
associated with healthcare associated infections (HAIs). Therefore, an effective disinfection method is essential to control biofilm formation in medical devices and reducing the incident of healthcare associated infections.
Aim
To investigate the effect of culture time on the effectivity of 1% Sodium Hypoclorite and 3% Hydrogen Peroxide.
Method
Disinfectant effectivity was observed by measuring the Optical Density (OD) of biofilm residue left by treatment using Tissue Culture Plate (TCP) method. Independent Sample T-Test and One-way ANOVA was used to analyze obtained data.
Result
Significant difference (Independent Sample T-Test, P=0.002) was found between the residue left by treatment with Sodium Hypochlorite (0.189 ± 0.080) and Hydrogen Peroxide (0.316 ± 0.137), in which treatment with Sodium Hypochlorite resulted in less residue compared to Hydrogen Peroxide. Significant difference was found between groups of 24h, 48h, and 72h culture time after treatment with Hydrogen Peroxide (One-way ANOVA, P=0.004), but no difference was found after treatment with Sodium Hypochlorite (One-way ANOVA, P=0.495).
Conclusion
There is an effect of culture time on the effectivity of hydrogen peroxide, in which longer incubation time resulted in a decrease in the effectivity. No effect was observed in treatment with Sodium Hypoclorite.
RINGKASAN
Pembentukan biofilm merupakan salah satu factor virulensi S. aureus yang berperan dalam kejadian healthcare associated infections (HAI). Disinfeksi dan sterilisasi perangkat medis merupakan salah satu cara untuk menanggulangi pembentukan biofilm pada perangkat medis ini; Akan tetapi, biofilm yang terbentuk pada permukaan perangkat medis tersebut seringkali memiliki tingkat resistensi yang tinggi terhadap antimikroba, sehingga dapat terjadi penurunan efektifitas disinfeksi. Oleh karena itu, diperlukan metode disinfeksi yang tepat untuk dapat mengatasi pembentukan biofilm pada perangkat medis, sehingga diharapkan dapat mengurangi angka kejadian healthcare associated infections di rumah sakit.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh perbedaan umur kultur terhadap efektifitas Sodium Hipoklorit 1% dan Hidrogen Peroksida 3% pada biofilm Staphylococcus aureus.
Metode Tissue Culture Plate (TCP) yang diperkenalkan Christensen dkk digunakan untuk mengukur Optical Density (OD) residu setelah intervensi dengan kedua jenis disinfektan. Analisis data dilakukan dengan melakukan independent sample T-Test dan one-way ANOVA.
Ditemukan perbedaan residu yang signifikan (Independent Sample T-Test, P=0.002) antara kelompok dengan intervensi Sodium Hipoklorit (0.189 ± 0.080) dengan kelompok intervensi Hidrogen Peroksida (0.316 ± 0.137); Dimana Sodium Hipoklorit cenderung menghasilkan lebih sedikit residu daripada Hidrogen Peroksida. Terdapat perbedaan yang signifikan antar kelompok sampel
viii
dengan umur kultur 24 jam, 48 jam, dan 72 jam pada intervensi dengan Hidrogen Peroksida (One-way ANOVA, P=0.004); tidak ditemukan perbedaan yang signifikan pada intervensi dengan Sodium Hipoklorit (One-way ANOVA, P=0.495).
Dari hasil penelitian tersebut, dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh umur kultur terhadap efektifitas Hidrogen Peroksida; dimana efektifitas Hidrogen Peroksida cenderung menurun seiring meningkatnya umur kultur. Tidak terdapat pengaruh umur kultur terhadap efektifitas Sodium Hipoklorit.
SUMMARY
Biofilm formation is one of the main virulence factor of Staphylococcus aureus associated with healthcare associated infections (HAIs). Disinfection and sterilization is one of the methods used to control biofilm formation on the surface of biomedical devices; but the biofilm formed often had decreased sensitivity to antimicrobials and reduce the effectiveness of disinfection. Therefore, an effective disinfection method is needed to control biofilm formation in biomedical devices and reducing the incident of healthcare associated infections.
The aim of this research is to investigate the effect of culture time on the effectivity of 1% Sodium Hypoclorite and 3% Hydrogen Peroxide in S. aureus
biofilm.
The Tissue Culture Plate method (TCP) introduced by Christensen et al
was used to measure the Optical Density (OD) of the residue left after treatments with the two disinfectants. Independent Sample T-Test and One-way ANOVA was used to analyze obtained data.
Significant difference (Independent Sample T-Test, P=0.002) was found between the residue left by treatment with Sodium Hypochlorite (0.189 ± 0.080) and Hydrogen Peroxide (0.316 ± 0.137), in which treatment with Sodium Hypochlorite resulted in less residue compared to Hydrogen Peroxide. Significant difference was observed between groups of 24h, 48h, and 72h culture time after treatment with Hydrogen Peroxide (One-way ANOVA, P=0.004), but no difference was observed after treatment with Sodium Hypochlorite (One-way ANOVA, P=0.495).
x
From the result, it can be concluded that there is an effect of culture time on the effectivity of Hydrogen Peroxide, in which longer culture time resulted in a decrease in the effectivity of Hydrogen Peroxide, but not in Sodium Hypochlorite.
KATA PENGANTAR Om Swastyastu,
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkatrahmat-Nya skripsi dengan judul “Pengaruh Umur Kultur Terhadap Efektifitas Sodium Hipoklorit 1% dan Hidrogen Peroksida 3% Pada Biofilm
Staphylococcus aureus” dapat selesai tepat pada waktu yang telah ditentukan.
Skripsi ini disusun dalam rangka memenuhi persyaratan yudisium FK UNUD. Dalam kesempatan ini, Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu kelancaran penulisan usulan penelitian ini, antara lain kepada :
1. Dr. dr. I. W. P. SutirtaYasa, selaku Ketua Blok Elective Study Semester VII Program Studi Pendidikan Dokter FK UNUD atas bantuan moral yang diberikan.
2. dr. Putu Ayu Asri Darmayanti, M.Kes, selaku Sekretaris Blok Elective Study yang telah memberikan petunjuk mengenai penulisan usulan penelitian ini.
3. dr. Ni Made Adi Tarini, Sp. MK, selaku Supervisor yang telah memberikan bimbingan selama penulisan usulan penelitian ini.
4. dr. Ni Nengah Dwi Fatmawati, Sp.MK, Ph.D, sebagai penguji yang telah memberikan sanggahan dan saran yang membangun untuk kemajuan dalam penelitian ini.
5. Seluruh staf Laboratorium Mikrobiologi FK UNUD yang telah membantu dalam penyediaan fasilitas dan membantu kelancaran pelaksanaan penelitian.
6. Rekan – rekan mahasiswa semester VII Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang tidak bisa saya sebutkan satu – persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, kritik dan saran yang telah penulis dapatkan diharapkan dapat membantu menciptakan penelitian yang lebih baik lagi. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat luas.
Om Shanti Shanti Shanti Om
Denpasar, 9 Desember 2014
Penulis
xii DAFTAR ISI
SAMPUL DALAM i
LEMBAR PENGESAHAN ii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TULIS SKRIPSI iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
RINGKASAN vii
SUMMARY ix
KATA PENGANTAR xi
DAFTAR ISI xii
DAFTAR GAMBAR xv
DAFTAR TABEL xvi
DAFTAR LAMPIRAN xvii
BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Lat ar Belakang 1 1.2 Ru musan Masalah 2 1.3 Tuj uan Penelitian 3 1.3.1 Tujuan Umum 3 1.3.2 Tujuan Khusus 3 1.4 Manfaat Penelitian 3 1.4.1 Manfaat Ilmiah 3 1.4.2 Manfaat Klinis 3
2.1 Gambaran Umum Biofilm 4 2.2 Metode Deteksi Biofilm 5 2.2.1 Tube Method (TM) 5 2.2.2 Tissue Culture Plate (TCP) 6 2.3 Gambaran Umum Staphylococcus aureus 6 2.4 Pembentukan Biofilm Pada S.aureus 8 2.5 Disinfektan 10 2.5.1 Klorin 11 2.5.2 Hidrogen Peroksida 12 BAB III KERANGKA BERPIKIR DAN HIPOTESIS 13
3.1 Kerangka Berpikir 13
3.2 Kerangka Konsep 14
3.2 Hipotesis 14
BAB IV METODE PENELITIAN 15
4.1 Rancangan Penelitian 15
4.2 Tempat dan Waktu Penelitian 17 4.3 Sampel dan Besar Sampel 17 4.4 Kriteria Inklusi dan Eksklusi 18
4.4.1 Kriteria Inklusi 18
4.4.2 Kriteria Eksklusi 18
4.5 Variabel Penelitian 18
4.5.1 Variabel Bebas (Independent Variable) 18 4.5.2 Variabel Tergantung (Dependent Variable) 18 4.5.3 Variabel Kontrol 18
xiv
4.6 Definisi Operasional Variabel 18 4.7 Bahan dan Instrumen Penelitian 19
4.7.1 Bahan Penelitian 19
4.7.2 Instrumen Penelitian 19
4.8 Prosedur Penelitian 19
4.8.1 Uji Deteksi Pembentukan Biofilm 19 4.8.2 Uji Efektifitas Sodium Hipoklorit 1% dan Hidrogen
Peroksida 3% Pada Biofilm S. aureus 20
3.7 Analisis Data 21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 22
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 29 5.1 Simpulan 29
5.1 Saran 29
DAFTAR PUSTAKA 30
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model Biofilm Pada Permukaan Biomaterial……….4 Gambar 2.2 Gambaran SLCMS. aureus………. 8
Gambar 4.1 Rancangan Kelompok Kontrol dan Intervensi……… 15 Gambar 5.1 Hasil Uji Pembentukan Biofilm dengan Tube Method…...……… 22
Gambar 5.2 Kontaminasi Pada Kelompok Kontrol Negatif (K3) …...……… 23 Gambar 5.3 Rerata OD (Optical density) Sodium Hipoklorit dan Hidrogen Peroksida………. 24 Gambar 5.4Rerata OD Menurut Intervensi dan Umur Kultur……...………… 26
xvi DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil pengukuran optical density 32
Lampiran 2. Statistik Deskriptif 32
Lampiran 3. Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov 33
Lampiran 4. Hasil Uji Independent Sample T-Test 34
Lampiran 5. Hasil Uji One-Way ANOVA 35
Lampiran 6. Hasil Uji One-Way ANOVA Setelah Eksklusi 36
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Healthcare Associated Infections (HAIs) adalah infeksi yang didapatkan seorang pasien ketika berada di rumah sakit, dimana infeksi tersebut tidak ada atau tidak dalam masa inkubasi saat pasien mulai dirawat. Prevalensi HAIs berkisar antara 3,5% sampai 12% di negara maju, dan 5,7% sampai 19,1% di negara berkembang. Prevalensi HAIs di Indonesia sendiri diperkirakan mencapai 7,1% (WHO, 2011).
Kejadian HAIs pada tipe rumah sakit tertentu di Indonesia sangat beragam. Penelitian yang dilakukan oleh Depkes RI pada tahun 2004 menunjukkan data proporsi kejadian HAIs di rumah sakit pemerintah sebanyak 1.527 orang dari 160.417 pasien yang berisiko (55.1%), sedangkan untuk rumah sakit swasta sebanyak 991 orang dari 130.047 pasien yang berisiko (35,7%) dan untuk rumah sakit ABRI sebanyak 254 orang dari 1.672 pasien yang berisiko (9,1%) (Jumriah, 2013)
Staphylococcus aureus merupakan salah satu bakteri yang paling sering menyebabkan HAIs. Penelitian Central Public Health Laboratory (dalam Harris, 2002) menujukkan bahwa lebih dari 4% pasien yang yang mengalami operasi pada 96 rumah sakit di Inggris selama 1997-1999 mengalami HAIs, dimana 81% dari infeksi tersebut disebabkan S. aureus. Studi Rubin (1999) menunjukkan bahwa infeksi S. aureus dapat meningkatkan lama rawat, kematian, dan biaya hingga dua kali lipat. S. aureus dapat menyebabkan infeksi yang relatif ringan
sampai infeksi yang dapat mengancam nyawa seperti pneumonia, bakteremia, dan endokarditis. Salah satu faktor virulensi yang penting dalam HAIs oleh S. aureus
adalah kemampuannya membentuk biofilm pada permukaan perangkat medis.
Biofilm didefinisikan sebagai kumpulan bakteri yang melekat pada permukaan padat atau satu sama lainnya yang terbungkus dalam matriks ekstraseluler polisakarida. Biofilm memiliki peranan penting dalam HAIs, terutama yang berhubungan dengan penggunaan perangkat medis seperti kateter intravaskular, kateter urin, dan implan ortopedik.
Disinfeksi dan sterilisasi perangkat medis merupakan salah satu cara untuk menanggulangi pembentukan biofilm pada perangkat medis. Akan tetapi, biofilm yang terbentuk pada permukaan perangkat medis tersebut seringkali memiliki tingkat resistensi yang tinggi terhadap antimikroba, sehingga dapat terjadi penurunan efektifitas disinfeksi.
Mengingat besarnya peranan biofilm dalam kejadian HAIs, maka diperlukan metode disinfeksi yang tepat untuk dapat mengatasi pembentukan biofilm pada perangkat medis sehingga dapat mengurangi angka kejadian HAIs di rumah sakit.
1.2 Rumusan Masalah
Dengan memperhatikan latar belakang masalah di atas dapat dibuat rumusan masalah sebagai berikut:
(1) Bagaimanakah efek perbedaan umur kultur terhadap efektifitas Sodium Hipoklorit 1% pada biofilm Staphylococcus aureus?
(2) Bagaimanakah efek perbedaan umur kultur terhadap efektifitas Hidrogen Peroksida 3% pada biofilm Staphylococcus aureus?
3 1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan Umum
Untuk mengetahui faktor - faktor yang mempengaruhi efektifitas disinfektan pada biofilm.
1.3.2 Tujuan Khusus
(1) Untuk mengetahui efek perbedaan umur kultur terhadap efektifitas Sodium Hipoklorit 1% pada biofilm Staphylococcus aureus.
(2) Untuk mengetahui efek perbedaan umur kultur terhadap efektifitas Hidrogen Peroksida 3% pada biofilm Staphylococcus aureus.
1.4 Manfaat Penelitian 1.4.1 Manfaat Ilmiah
Manfaat ilmiah yang diharapkan dalam penelitian ini yakni dapat memberikan sumbangsih ilmu pengetahuan dalam hal faktor-faktor yang mempengaruhi efektifitas disinfektan.
1.4.2 Manfaat Klinis
Manfaat klinis yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai referensi pencegahan kejadian HAIs yang berhubungan dengan pembentukan biofilm di perangkat medis.
