Lampiran 1
RINGKASAN
UJI ANTIBAKTERI EKSTRAK KULIT BUAH DAN BIJI MANGGIS (Garcinia
mangostana) PADA BAKTERI PENYEBAB JERAWAT (Staphylococcus
epidermidis ) DENGAN MENGGUNAKAN SOLVEN ETANOL
Krisnina Maharani, Drs. Agus Supriyanto, M. Kes, dan Tri Nurhariyati, S. Si, M. Kes, Prodi S-1 Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi,
Universitas Airlangga, Surabaya. ABSTRAK
ABSTRACT
This research was aimed to know determine the effects of concentration of the fruit skin and seed extracts of mangosteen (Garcinia mangostana) as an antibacterial in acne-causing bacteria Staphylococcus epidermidis using ethanol solvent. This experimental study using the CRD (Completely Randomized Design) which consists of diffusion test and the test dilution. Diffusion test consisted of 8 concentrations of extracts, each consisting of (0, 12,5, 25, 50, 100, 200, 500, dan 1.000 ppm). Dilution test consisted of 12 concentrations of extract, each consisting of (0, 12,5, 25, 50, 100, 200, 500, 1.000, 1.125, 1.250, 1.500 dan 2.000 ppm). The parameters measured for the diffusion test is the diameter of the inhibition area (mm), each treatment consisted of 3 replications. Dilution test is used to find the value of MIC and MBC. Diameter of the inhibition data were analyzed using a statistical test of Kruskal-Wallis test followed Mann-Whitney, the dilution of the test data were analyzed descriptively. The results of diffusion tests showed that the concentration of skin extract of the fruit and seeds of mangosteen (Garcinia mangostana) gives the effect of growth inhibition. The highest value for the mangosteen rind extract at a concentration of 1000 ppm (0.8192 ± 0.05) mm, and the mangosteen fruit seed extract at a concentration of 1000 ppm (0.7208 ± 0.05) mm. Fruit peel extract MIC values are at 1000 ppm and 1125 ppm MBC on, while the MIC values of fruit seed extract at 2,000 ppm and MBC can not be found, but it gives the effect of growth inhibition.
Key word : Garcinia mangostana, Staphylococcus epidermidis, MIC MBC
PENDAHULUAN
antiinflamasi preparat yang dapat diberikan tropikal ataupun sistemik, misalnya nikotinamide tropical untuk mengobati acne meradang ringan dan sedang, sementara benzoyl peroxide dalam obat oles anti jerawat dianggap sebagai desinfektan oles yang dijual bebas dan paling efektif dalam merawat blemish. Oleh karena itu diperlukan alternatif bahan obat untuk mengatasi masalah jerawat, utamanya yang berasal dari bahan-bahan alam untuk meminimalisir efek samping. Bahan antimikroba merupakan bahan yang dapat mengganggu pertumbuhan dan metabolisme mikroba, yang menyatakan penghambatan pertumbuhan. Antimikroba selain diperoleh dari bahan-bahan sintetik akhir-akhir ini banyak ditemukan dari bahan alam seperti pada tanaman, rempah-rempah atau dari mikroorganisme (Pelczar dan Chan, 1988). Melalui analisis kuantitatif fitokimia biji manggis memiliki kemampuan sebagai antifungi dan antimikroba yang masih memerlukan kajian dan penelitian lanjutan (Ajayi, 2011). Berdasarkan penampisan fitokimianya diketahui biji manggis mengandung tanin, saponin, terpenoid, flavonoid, dan alkanoid (Ajayi, 2011). Sementara kulit buah terluar mengandung tanin, resin, alkaloid, saponin, triterpenoid, fenolik, flavonoid, glikosida, steroid dan lateks kering manggis dengan sejumlah zat warna kuning yang berasal dari dua metabolit sekunder, yaitu mangostin (C20H22O5) atau mangosim (Nadkarni and Nadkarni, 1999). Senyawa aktif antibakteri dalam kulit buah dan biji manggis adalah senyawa flavonoid, tannin dan saponin. Perlu dilakukan uji pembanding keefektifan zat antibakteri kulit buah dan biji manggis, mengingat perbedaan kosentrasi ekstrak akan menunjukkan perbedaan hasil uji antibakteri (Mayachiew and Devahastin, 2008). Pohon manggis yang berumur lebih dari 100 tahun dapat menghasilkan 50-80 kilogram (500-800buah/pohon) (Paramawati, 2010). Efek antibakteri dari kulit buah dan biji manggis dapat diketahui dengan melakukan uji yang dilakukan secara invitro dengan menggunakan difusi cakram dan metode dilusi. Metode difusi cakram diindikasikan dengan terbentuknya daerah hambatan pertumbuhan di sekitar cakram uji. Metode dilusi dilakukan setelah sebelumnya melakukan uji dengan metode difusi cakram sehingga didapatkan nilai MIC (Minimal Inhibitory Concentration), yaitu konsentrasi terendah suatu agen antimikroba yang diperlukan untuk menghambat pertumbuhan mikroba serta MBC (Minimal Bactericidal Concentration), yaitu konsentrasi daya bunuh bakteri minimum. Diduga komponen kimia ekstrak kulit buah dan biji manggis mempunyai kemampuan sebagai antimikroba dapat mempengaruhi zona penghambatan pertumbuhan pada bakteri Staphylococcus epidermidis yang merupakan bakteri Gram positif, dengan dinding selnya berlapis tunggal dan kandungan lipidnya hanya 1 - 4%. Berdasarkan latar belakang di atas maka perlu dilakukan penelitian tentang khasiat ekstrak kulit buah dan biji manggis sebagai antimikroba terhadap Staphylococcus epidermidis. Untuk mendukung data–data penelitian dari tanaman manggis sehingga khasiatnya secara ilmiah tidak perlu diragukan lagi dan dapat dipertanggungjawabkan.
METODE PENELITIAN
penelitian bulan Desember 2011 hingga Februari 2012. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan Rancangan Acak Lengkap. Kulit buah dan biji manggis (Garcinia mangostana) diekstrak dengan pelarut etanol. Ekstrak kulit buah dan biji dengan beberapa konsentrasi yang berbeda (0, 12,5, 25, 50, 100, 200, 500, dan 1.000 ppm,) yang dilakukan dengan tiga kali ulangan, kemudian diujikan pada Staphylococcus epidermidis untuk membandingkan efek antimikroba di antara keduanya.
Prosedur penelitian terdiri dari beberapa tahapan, yaitu sebagai berikut : 1. Penyiapan Bahan Penelitian
Untuk membuat suatu ekstrak, terlebih dahulu dilakukan pengumpulan bahan berupa kulit dan biji buah manggis. Agar homogen, warna dan usia kulit buah manggis diusahakan seragam dari kulit buah manggis yang telah matang. Tingkat kematangan buah manggis berdasarkan Indek atau tahapan, yaitu warna kulit buah ungu kemerahan. Buah mulai masak dan siap dikonsumsi. Getah telah hilang dan isi buah mudah dilepaskan. Tahapan ekstraksi adalah sebagai berikut:
(1) Mencuci kulit buah dan biji manggis hingga bersih, memotong menjadi potongan yang lebih kecil, kemudian mengering anginkan sampai kering. Untuk mempermudah saat penggerusan. Kemudian menggerus dengan alat penumbuk dan blender hingga halus dan ditimbang sebanyak 400 gram. (2) Merendam serbuk kulit buah manggis atau dimaserasi dengan pelarut
ethanol sebanyak 800 mL dalam tabung kaca sampai hasil tumbukan terendam seluruhnya, diaduk-aduk.
(3) Filtrat yang didapatkan ditampung kemudian menambahkan lagi pelarut ethanol hingga didapatkan filtrat yang tidak berwarna.
(4) Menyaring hasil rendaman dengan kertas saring, hingga diperoleh filtrat-filtrat lalu dimasukkan ke dalam rotary vacuum evaporator sampai solven ethanol habis menguap. Bahan kental serta pekat yang tertinggal disebut ekstrak. Kemudian masing-masing ditimbang.
2. Peremajaan isolat murni bakteri
Kultur murni bakteri ditanam secara aseptik pada tabung reaksi yang berisi media NA (Nutrient Agar) padat miring dengan menggunakan jarum ose digoreskan (streak), kemudian diinkubasi pada inkubator selama 24 jam dengan suhu kamar.
3. Uji Aktivitas Antimikroba
Metode Kertas Cakram (disc diffusion method)
cawan tersebut lalu dihomogenkan dengan cara menggerakkan cawan seperti angka delapan, setelah itu didiamkan sampai memadat. Selanjutnya sebanyak 3 lembar kertas cakram steril dengan diameter 6 mm dan ketebalan yang sama diletakkan di permukaan agar dengan jarak yang diupayakan sama satu sama lain membentuk segitiga. Sebelum diletakkan di permukaan agar, pada kertas tersebut diinjeksikan masing-masing sebanyak 15µl ekstrak kulit buah dan biji manggis dari masing-masing konsentrasi. Dimana ekstrak kulit buah dan biji manggis dilarutkan dalam pelarut aquadest. Injeksi ekstrak kulit dan biji buah manggis dilakukan pada beberapa cawan dengan konsentrasi yang berbeda, yaitu (0, 12,5, 25, 50, 100, 200, 500, dan 1.000 ppm,). Masing-masing mempunyai 3 ulangan. Kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 48 jam. Adanya aktivitas antimikroba ditunjukkan terbentuknya daerah penghambatan (halo) disekitar cakram uji (Bailey dan Scott, 2004). Diameter daerah hambatan diukur dengan menggunakan jangka sorong (LC-0,05mm). Jika menunjukkan hasil positif, dilakukan uji dengan metode pengenceran untuk mengetahui nilai MIC.
Metode Pengenceran dalam Tabung (tube dilution method
Metode pengenceran dalam tabung dibuat dengan membuat suspensi mikroba uji pada media Mueller-Hinton Broth (MHB) dengan mengatur kekeruhan mikroba sampai didapat nilai rapat optis (Optical Density) setara dengan standar McFarland 0,5 (108 CFU/ml). Masing-masing sebanyak 1 mL ekstrak kulit dan biji buah manggis dengan beberapa konsentrasi (12,5 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 100 ppm, dan 200 ppm) dimasukkan dalam tabung reaksi yang sebelumnya telah diisi dengan 1 mL suspensi mikroba uji. Kultur dihomogenkan dan diinkubasi selama 24 jam. Apabila terdapat aktivitas antimikroba, maka tidak ada kekeruhan (larutan jernih) dalam kultur tersebut. Dari seluruh kultur diambil sebanyak 1 mL untuk ditumbuhkan pada media MHA dan diinkubasi selama 24 jam. Ketika terjadi pertumbuhan pada media MHA, maka pada konsentrasi tersebut merupakan nilai MIC ekstrak kulit buah dan biji manggis dan apabila tidak terjadi pertumbuhan pada media MHA tersebut, maka pada konsentrasi tersebut didapatkan nilai MBC ekstrak kulit buah manggis dan nilai MBC ekstrak biji manggis (Bailey dan Scott, 2004).
4. Analisis Data
0,05 (ada beda nyata ) pada uji Kruskal-Walls maka analisis dilanjutkan dengan untuk biji manggis (Garcinia mangostana). Sebanyak 0,4 g ekstrak kulit dan biji masing-masing dilarutkan dalam 5 mL etanol dan 95 mL aquades steril untuk dibuat variasi konsentrasi tiap ekstrak, selanjutnya dilakukan uji aktivitas antimikroba pada Staphylococcus epidermidis.
Pengaruh konsentrasi ekstrak pada proses antibakteri 1. Metode difusi kertas cakram (disc diffusion method)
Data diameter penghambatan Pertumbuhan Staphylococcus epidermidis pada variasi konsentrasi ekstrak kulit dan biji buah manggis (Garcinia mangostana) berdistribusi normal dan tidak homogen dari hasil analisis uji Kolmogorov-Smirnov dan Homogeneity of variances sehingga dilanjutkan dengan uji non parametrik alternatif yaitu uji Kruskal-Wallis. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa, didapatkan nilai signifikansi < 0,05 (lampiran 3), konsentrasi ekstrak kulit buah manggis dan biji memiliki pengaruh terhadap diameter daerah penghambatan pertumbuhan (=0,013, pada kulit buah manggis dan = 0,051, pada biji) sehingga Ho ditolak dan H1 diterima serta dilanjutkan dengan uji Mann-Whitney untuk mengetahui beda pengaruh antara perlakuan.
a Grafik diameter daerah penghambatan pertumbuhan
Staphylococcus epidermidis
Gambar 1. Grafik diameter daerah penghambatan pertumbuhan Staphylococcus epidermidis pada setiap konsentrasi ekstrak.
Data daerah penghambatan secara keseluruhan dari ekstrak kulit buah manggis, data yang terbesar adalah (0,8192 ± 0,05) mm pada konsentrasi 1.000 ppm, sedangkan rata-rata daerah penghambatan terkecil adalah (0,453±0,05) mm pada konsentrasi 12,5 ppm. Sementara untuk data daerah penghambatan biji buah manggis secara keseluruhan, data terbesar adalah (0,7208±0,05) mm dan data terkecil adalah (0,4367±0,05) mm pada konsentrasi 12,5 ppm. Senyawa antibakteri ekstrak kulit dan biji manggis mulai menunjukkan penghambatan pertumbuhan Staphylococcus epidermidis pada konsentrasi 12,5 ppm yang ditunjukkan adanya daerah penghambatan (hallo) dengan diameter sebesar (0,453±0,05) mm pada kulit buah manggis dan (0,4367±0,05) mm pada biji buah manggis.
2. Metode pengenceran dalam tabung (tube dilution method)
Tahapan penentuan konsentrasi ekstrak yang diencerkan dalam tabung didasarkan atas hasil uji difusi cakram kertas yang sebelumnya telah dilakukan, dimana pada konsentrasi ekstrak 12,5 ppm sudah terbentuk zona (hallo). Berdasarkan hasil uji dilusi diketahui bahwa pada konsentrasi 12,5 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 200 ppm, 500 ppm, dan 1.000 ppm ekstrak kulit buah manggis dan biji manggis menunjukkan penghambatan pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis dengan ditunjukkannya perubahan kekeruhan larutan suspensi setelah diinkubasi selama 24 jam, namun mengingat suspensi manggis merupakan larutan yang berwarna membuat hasil dari uji menjadi bias, karena kekeruhan akibat adanya ekstrak dan kekeruhan bakteri hampir tidak bisa dibedakan. Sehingga visualisasi kultur tidak dapat digunakan untuk menentukan nilai MIC dan MBC.
Perlakuan dilanjutkan dengan metode TPC yang merupakan salah satu teknik penghitungan koloni mikroba yang paling sederhana. Jumlah koloni bakteri atau TPC CFU/mL (10log) dianalisis secara deskriptif untuk mengetahui pertumbuhan bakteri Staphylococcus epidermidis yang telah diberikan perlakuan ekstrak kulit buah manggis ataupun biji buah manggis manggis pada beberapa konsentrasi pada media MHA (Muller Hinton Agar).
merupakan nilai MIC. Uji lanjutan perlu dilakukan untuk memastikan konsentrasi ekstrak biji buah manggis yang tepat untuk meniadakan keberadaan Staphylococcus epidermidis, hingga didapatkan nilai MBC. Penurunan jumlah jumlah koloni Staphylococcus epidermidis pada ekstrak kulit buah manggis dapat dikatakan lebih baik dibandingkan ekstra biji buah manggis.
KESIMPULAN DAN SARAN
Konsentrasi ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana) mempengaruhi diameter daerah penghambatan pertumbuhan Staphylococcus epidermidis. Rerata diameter daerah penghambatan pertumbuhan terbesar pada konsentrasi 1.000 ppm sebesar 0,8192±0,05 mm. Namun konsentrasi 1000 ppm tidak signifikan terhadap konsentrasi 500 ppm. Konsentrasi ekstrak biji buah manggis (Garcinia mangostana) mempengaruhi diameter daerah penghambatan pertumbuhan Staphylococcus epidermidis. Rerata diameter daerah penghambatan pertumbuhan terbesar pada konsentrasi 1.000 ppm sebesar 0,733±0,05 mm. Namun konsentrasi 1000 ppm tidak signifikan terhadap konsentrasi 100 ppm, 200 ppm dan 500 ppm. Konsentrasi minimum ekstrak kulit buah (Garcinia mangostana) nilai MIC (Minimal Inhibitory Concentration) pada konsentrasi 1.000 ppm dan nilai MBC (Minimal Bactericidal Concentration) Staphylococcus epidermidis pada konsentrasi 1.125 ppm, sementara pada biji buah manggis (Garcinia mangostana) nilai MIC (Minimal Inhibitory Concentration) pada konsentrasi 2.000 ppm, namun belum ditemukan nilai MBC (Minimal Bactericidal Concentration) Staphylococcus epidermidis. Dari hasil penelitian ini perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mencari nilai MBC pada kelompok perlakuan ekstrak biji manggis, selain itu juga penting melakukan isolasi senyawa yang dimaksud untuk selanjutnya dilakukan uji antimikroba. Melengkapi uji dengan metode sumuran (ring plate method) dalam upaya mengetahui efek agen antimikroba ekstrak kulit buah dan biji manggis (Garcinia mangostana) untuk mendukung data yang telah ada.
DAFTAR PUSTAKA
Ajayi, I. A., Adebowale, K. O., Dawodu, F. O., and Oderinde, R. A. 2011. Chemical analysis and preliminary toxicological evaluation of Garcinia mangostana seeds and seed oil.999-1004. Diakses 28 November 2011. Akiyama, H., Fujii, K., Yamasaki, O., Oono, T., Iwatsuki, T., 2001. Antibacterial
Action of Several Tannins Agains Staphylococcus aureus, Journal of Anti-microbial Chemotherapy. Vol. 48 : 487-91.
Anonimous. 2011b. Doc Kaiser’s Microbiology Homepage. http// www. Faculty. Ccbcmd. Edu/ course/ bio 141/ lab manua/ labs/ dsstaph. Html. Diakses 18 Desember 2011.
Anonimous. 2011c. Bacteria.
http://water.me.vccs.edu/courses/env108/Lesson5_print.htm. diakses 3 Agustus 2012.
Bailey, W. R., and Scott, E. G. 2004. Diagnostic Mikrobiologi. Elevent Edition. The CV Mosby Company. Saint Louis. 168-187.
Burkill, H.M. 1994. The useful plants of West Tropical Africa. Edition 2. Vol. 2. Families E-I. Royal Botanic Gardens Kew. ISBN No. 0-947643-56-7. Garrity, G.M., J.A. Bell and T. Lilburn. 2004. Taxonomic Outline of the
Prokaryotes. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. 2nd. Release 5.0. Springer-Verlag, New York.: 1-399.
Bernasconi, G., Gerster, H., Hauser, H., Stauble, H., and Schneiter, E. 1995. Teknologi Kimia Bagian 2 (edisi terjemahan). PT Pranadya Paramita. Jakarta.
Lampiran 2
Hasil Uji Statistik Data Diameter Penghambatan Pertumbuhan
Staphylococcus epidermidis pada Variasi Konsentrasi Ekstrak Etanol kulit dan biji buah manggis (Garcinia mangostana).
Uji Normalitas
One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test
kulit biji
N 24 24
Normal Parametersa Mean .0000 .0000
Std. Deviation .17439 .17722
Most Extreme Differences Absolute .267 .224
Positive .176 .127
Negative -.267 -.224
Kolmogorov-Smirnov Z 1.308 1.100
Asymp. Sig. (2-tailed) .065 .178
Lampiran 3
Hasil Uji Statistik Perbandingan Diameter Penghambatan Pertumbuhan
Staphylococcus epidermidis antar Variasi Konsentrasi Ekstrak Etanol kulit dan biji buah manggis (Garcinia mangostana).
Lampiran 4
Hasil Uji K-Independent sampel
Kruskal-Wallis Test
Ranks
konsentrasi N
Mean Rank
ameter halo kulit 0 ppm 3 3.00
12.5 ppm 3 8.00
25 ppm 3 8.00
50 ppm 3 11.00
100 ppm 3 11.83
200 ppm 3 18.00
500 ppm 3 17.33
1000 ppm 3 22.83
Total 2
4
diameter halo biji 0 ppm 3 3.00
12.5 ppm 3 8.00
25 ppm 3 8.67
50 ppm 3 11.83
100 ppm 3 13.83
200 ppm 3 17.17
500 ppm 3 17.67
1000 ppm 3 19.83
Total 2
Lampiran 5
Hasil Uji Statistik Perbandingan Diameter Penghambatan Pertumbuhan
Staphylococcus epidermidis antar Variasi Konsentrasi Ekstrak Etanol kulit buah manggis (Garcinia mangostana).
Lampiran 6
Hasil Uji Statistik Perbandingan Diameter Penghambatan Pertumbuhan
Staphylococcus epidermidis antar Variasi Konsentrasi Ekstrak Etanol biji buah manggis (Garcinia mangostana).
Uji lanjutan data normal namun tidak homogen
Table. Data Diameter Penghambatan Pertumbuhan Staphylococcus epidermidis pada Variasi Konsentrasi Ekstrak Etanol kulit dan biji buah manggis (Garcinia mangostana)
Ekstrak Ulangan
Tabel Signifikansi Uji Mann-Whitney Kulit buah manggis
Biji buah manggis
0 12,5 25 50 100 200 500 1000
0
12,5 TS
25 TS TS
50 S TS TS
100 S TS TS TS
200 S TS TS TS TS
500 S TS TS TS TS TS
1000 S S S S S S TS
0 12,5 25 50 100 200 500 1000
0
12,5 TS
25 TS TS
50 S TS TS
100 S TS TS TS
200 S TS TS TS TS
500 S TS TS TS TS TS
Lampiran 9
Dokumentasi Alat, Bahan, Media dan Hasil Penelitian
a. Alat penelitian
1 2 3 4
8
7 6
5
9 10
18
20 19
21
22
23
24 25
26
27
28
29 13
14 15
16
b. Bahan penelitian
media MHA media MHB Alkohol 70%
Kapas
Paper disc Ethanol
Isolat murni bakteri
Staphylococcu s epidermidis
serbuk biji manggi s
c. Hasil Penelitian
(1) (2)
Hasil ekstrak total etanol (1) biji; (2) kulit
Variasi konsentrasi biji manggis
Variasi konsentrasi kulit buah manggis
4000 ppm 3000 ppm
2500 ppm 2250 ppm
2000 ppm 1000 ppm
400 ppm
Uji dilusi ekstrak kulit buah Hasil Uji Dilusi Ekstra Kulit buah manggis. (Inkubasi 24 jam)
Uji dilusi ekstrak kulit buah
