BAB I PENDAHULUAN

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bakteri dalam ilmu kesehatan dikenal sebagai mikoorganisme prokariotik (bersel tunggal) tidak memiliki membran inti, berukuran kecil sehingga tidak dapat dilihat, bakteri memiliki sel tunggal, hidup berkoloni, tidak ada selubung inti tetapi dapat hidup dimana saja dan dapat menempel pada benda dan tangan.¹ Bakteri dengan jumlah yang berlebihan dapat berpotensi menjadi patogen dan menyebabkan infeksi. Infeksi terjadi ketika bakteri masuk kedalam jaringan tubuh dan berkembang biak, menyebabkan kerusakan pada jaringan.² Adanya kontak fisik secara tidak langsung membuat berbagai macam jenis bakteri seperti, Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis menempel pada tangan.³ Oleh karena itu, menjaga kebersihan tangan termasuk hal yang penting sebagai tolak ukur pengendalian infeksi.⁴

Penyakit infeksi masih sering terjadi sehingga menjadi permasalahan utama kesehatan di dunia. Kasus infeksi masih perlu diperhatikan di negara berkembang termasuk Indonesia, sebab angka kematian tercatat mencapai 39,5 juta lebih dari 25%.⁵ Penyebab penyakit infeksi dikarenakan terkontaminasi bakteri patogen. Bakteri Staphylococcus epidermidis adalah bakteri gram positif terdapat pada kulit. Jika pertumbuhan bakteri tersebut melebihi batas normal dapat menimbulkan infeksi kulit seperti, jerawat, lesi

2

bernanah, bisul. Selain itu dapat menyebabkan infeksi hati, saluran kemih, meningitis dan infeksi mata.⁶ Riset dari Hay et al (2014), menyatakan prevalensi penyakit kulit di negara berkembang mencapai 20 sampai 80%.⁷ Tingginya angka prevalensi penyakit kulit menjadi permasalahan yang cukup membutuhkan perhatian. Data Kementrian Kesehatan Republik Indonesia, kasus penyakit kulit dan jaringan subkutan di seluruh rumah sakit Indonesia menempati peringkat ketiga dari 10 penyakit terbanyak diderita. Kebersihan lingkungan menjadi penyebabnya.^6,8,9 Sama halnya dengan penelitian dari Aldosary (2016) menyatakan, bahwa lingkungan dapat mempengaruhi terjadinya kontaminasi. Salah satunya aktivitas kegiatan sehari-hari misalkan pada pusat perbelanjaan yang mengharuskan menyentuh pegangan tangan eskalator, kereta belanja, kartu ATM (Automated Teller Machine).⁶

Bakteri Salmonella typhi adalah bakteri gram negatif, berbentuk batang, berkembang biak dalam makanan yang kurang higienis dan sering menginfeksi saluran pencernaan sehingga menyebabkan tipes.¹⁰ Demam tifoid di indonesia sering dikenal dengan sebutan tipes yang dapat merusak usus dan organ hati ditandai dengan munculnya gejala seperi demam dan malaise dalam waktu yang cukup lama disertai inflamasi.¹¹ Pada umumnya demam tifoid terjadi di negara berkembang yang tingkat kebersihannya masih rendah.¹² Menurut WHO (World Health Organization), jumlah kasus yang terkena demam tifoid pada tahun 2003 terdapat sekitar 17 juta kasus kejadian dengan kematian 600.000 setiap tahun di dunia.¹³ Sedangkan di Indonesia, kasus demam tifoid masih tinggi dan menempati urutan ketiga di dunia.¹⁴

3

Jawa tengah menduduki urutan ketiga kasus demam tifoid setelah diare dan TBC. Pada tahun 2010 terjadi peningkatan sebesar (46.142) dibandingkan dengan tahun 2009 berjumlah (44.422). Hal ini menandakan jawa tengah memiliki kasus demam tifoid yang terbilang tinggi.^15,16

Demam tifoid ditularkan melalui makanan, minuman, lingkungan dan sanitasi perorangan dimana perilaku seseorang tidak mendukung untuk hidup sehat.¹⁷ Penularan terjadi melalui 5F yaitu, Food (makanan), Fomitus (muntah), Fly (lalat), Fingers (jari,tangan,kuku), dan Faeces (tinja).^10,3 Faktor penyebab terkontaminasi bakteri Salmonella typhi dan Staphylococcus epidermidis adalah kurangnya kesadaran masyarakat atau perorangan akan pentingnya kebersihan. Didukung dari penelitian Agustina (2015), bahwa sumber kontaminasi bisa berasal dari keadaan lingkungan, kebersihan alat makan, serta tata cara pengolahan makanan. Penelitian lain juga menyatakan bahwa adanya hubungan penyebab infeksi demam tifoid dan infeksi kulit dikarenakan kebiasaan tidak mencuci tangan.¹⁸

Mencuci tangan merupakan tindakan membersihkan tangan dari kotoran dengan menggunakan media air dan sabun dengan tujuan mengurangi kontaminasi terhadap bakteri. Namun, tingkat kebiasaan mencuci tangan masyarakat Indonesia menggunakan sabun masih rendah, menurut catatan rata-rata hanya 12% masyarakat Indonesia yang mematuhi peraturan mencuci tangan menggunakan sabun.¹⁹ Perilaku mencuci tangan menjadi faktor yang sangat berpengaruh dan berdampak besar pada pencegahan infeksi. Tetapi kenyataannya kepatuhan mencuci tangan masih tergolong rendah.²⁰ Sehingga

4

muncul inovasi sediaan antiseptik yaitu sanitizer, pengganti sabun dan air yang dikemas sesimpel mungkin dan mudah digunakan.

Penggunaan hand sanitizer menjadi alternatif pengganti sabun cuci tangan yang berfungsi sebagai cairan antiseptik yang dapat mengurangi infeksi dan kontaminasi bakteri pada tangan.^21,22 Hand sanitizer sebagai pengganti sabun dan air berperan dalam kegiatan sehari-hari termasuk tindakan medikasi di rumah sakit seperti, pembersihan kulit, sterilisasi²³ selain itu berguna pada saat beraktivitas diluar rumah. Hand sanitizer ada dua jenis yaitu gel dan spray.²⁴ Gel merupakan semi padat dari suspense partikel anorganik kecil, besar, terpenetrasi oleh cairan.²⁵ Spray merupakan campuran larutan yang sudah dihomogenkan berasal dari solvem (zat pelarut) dan solute (zat terlarut) yang penerapannya memakai aplikator alat sprayer.²⁶ Pada umumnya kebanyakan hand sanitizer dalam bentuk gel dan spray membuat tangan terasa lengket. Sehingga sediaan spray dalam bentuk gel memiliki kelebihan dapat menghantarkan sediaan ke kulit dengan baik karena dapat bertahan lama pada kulit sehingga waktu kontak sediaan lebih lama dibanding dengan sediaan lain, tidak lengket, penggunaan mudah dan cukup disemprot sehingga memiliki banyak keunggulan.^27,28 CMC-Na dan gliserin sering dipakai dalam sediaan karena mempengaruhi kualitas fisik dari sediaan spray gel. CMC-Na berperan sebagai gelling agent berfungsi meningkatkan viskositas dan menstabilkan sediaan sedangkan gliserin berperan sebagai humektan yang berfungsi melembabkan kulit sehingga kulit tidak kering.²⁹

5

Penggunaan alkohol sebagai bahan baku hand sanitizer di pasaran dengan kandungan alkohol yang tinggi telah banyak dilakukan, bertujuan untuk membunuh bakteri. Menurut WHO didukung oleh fakta bahwa pembersih tangan berbasis alkohol menunjukkan aktivitas antibakteri yang berkerja cepat berspektrum luas, dapat menghambat pertumbuhan dan mengurangi penularan penyakit infeksi.³⁰ Alkohol memiliki keuntungan sebagai antibakteri yang baik tetapi dapat merusak lapisan luar pada kulit yang membuat tangan menjadi iritasi, kering dan menimbulkan rasa terbakar.

Oleh karena itu, diperlukan bahan utama alami yang memiliki efek bakterisida yang sama untuk menggantikan bahan aktif dalam hand sanitizer sehingga tidak menimbulkan pengaruh iritasi pada tangan.³¹ Tanaman pepaya tumbuh di daerah tropis seperti Indonesia, mudah tumbuh bahkan ditanah yang kering dan tidak memerlukan perawatan khusus cukup terkena sinar matahari.³² Menurut penelitian, ekstrak pepaya (Carica papaya L) mempunyai senyawa bioaktif yang mampu menonaktifkan bakteri penyebab infeksi, seperti bakteri Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, dan Stapyhlococcus aureus. Daun, getah, biji, buah, kulit kayu, kulit, akar pada tanaman memiliki zat aktif biologis penting yang dapat diisolasi untuk aplikasi terutama dalam industri farmasi seperti antibakteri.³³

Bagian yang dapat dimanfaatkan dari tumbuhan pepaya adalah daun.

Daun pepaya memiliki banyak senyawa antibakteri seperti, saponin, flavonoid, alkaloid, glikosida, dan tanin.³⁴ Daun pepaya sudah terbukti dapat berperan sebagai antibakteri. Sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh

6

Francis et al (2016), mengenai pengembangan ekstrak busa antiseptik instan mengandung daun carica papaya sebagai hand sanitizer, didapati bahwa zona hambat terhadap bakteri dari daun pepaya cukup besar.³⁵

Pencarian alternatif formulasi hand sanitizer berbahan alami yang cukup potensial serta dapat diformulasikan sebagai pengganti hand sanitizer berbahan alkohol adalah nanopartikel perak. Nanopartikel banyak digunakan dalam pemanfaatan ekstrak pada tumbuhan. Nanopartikel merupakan partikel-partikel kecil berukuran 1-100 nm.³⁶ Ukuran partikel yang kecil dapat membunuh mikroorganisme patogenik dengan baik sehingga dapat menjadi alternatif untuk meningkatkan kualitas penghantaran sediaan hand sanitizer spray gel.³⁷ Hasil penelitian sebelumnya menyatakan bahwa sintesis nanopartikel menggunakan ekstrak tumbuhan berpotensi sebagai antibakteri.³⁸ Dengan cara menembus ke dalam membran sel sehingga terjadi kerusakan sel. Sifat antibakteri dari nanopartikel perak terjadi karena adanya pelepasan ion perak.³⁹ Selain memiliki banyak manfaat di bidang kesehatan pembuatan nanopartikel juga relatif murah, aman dan ramah lingkungan yang terpenting aman digunakan bagi manusia.⁴⁰ Dari sifat inilah pemanfaatan nanopartikel dalam bentuk ekstrak tumbuhan banyak diaplikasikan di bidang kesehatan seperti antitumor, dan antivirus dan terbukti efisien sebagai antibakteri.

Berdasarkan uraian diatas peneliti tertarik melakukan penelitian menggunakan daun pepaya (Carica papaya L) karena mengandung senyawa bioaktif sebagai antibakteri sehingga cocok dikombinasikan dengan

7

nanopartikel perak yang diharapkan dapat meningkatkan efektivitas antibakteri melalui pengujian antibakteri dan selanjutnya akan dikembangkan menjadi hand sanitizer dalam bentuk spray gel melalui uji fisikokimia sebagai standar optimasi sediaan dan uji iritasi dermal untuk menilai keamanan hand sanitizer.

1.2 Rumusan Masalah

Hand sanitizer sudah tidak asing dikalangan masyarakat karena berbagai macam produk sudah banyak dipasaran. Begitu juga dengan pembuatan hand sanitizer sudah banyak digunakan masyarakat mengingat hand sanitizer menjadi alternatif pengganti sabun dan air serta berfungsi mencegah penyakit infeksi dalam melakukan kegiatan seperti kegiatan di rumah sakit dan berguna pada saat beraktivitas di luar rumah. Kebanyakan hand sanitizer dibuat dalam bentuk gel dan spray yang menggunakan alkohol dengan kandungan yang cukup tinggi, sehinga membuat tangan terasa lengket, susah diserap kulit serta menimbulkan iritasi kulit. Oleh sebab itu diperlukan sediaan hand sanitizer spray gel berbahan alami yang nyaman digunakan, serta memiliki kemampuan yang sama untuk membunuh bakteri dan tidak menimbulkan efek samping. Pemilihan basis untuk bahan dasar sediaan spray gel juga sangat penting karena dapat mempengaruhi stabilitas dari sediaan.

Diketahui bahwa jenis tumbuhan yang mengandung kandungan bioaktif seperti alkaloid, saponin, flavonoid, glikosida dan tanin berperan sebagai agen antibakteri. Daun pepaya merupakan salah satu tumbuhan yang dipilih

8

karena mempunyai senyawa aktif biologis seperti, alkaloid, saponin, flavonoid, glikosida dan tanin yang bisa dijadikan sebagai antibakteri.

Pengujian antibakteri dari ekstrak daun pepaya pada penelitian terdahulu telah dilakukan, begitu juga dengan pengujian nanopartikel perak menggunakan telah dilakukan. Tetapi pembuatan nanopartikel perak dengan ekstrak daun pepaya yang diformulasikan ke hand sanitizer sediaan spray gel masih kurang sehingga perlu dikembangkan. Pemilihan ekstrak daun pepaya sebagai antiseptik alami menggunakan nanopartikel perak dipilih karena partikel yang dihasilkan berukuran kecil sehingga cocok untuk dikombinasikan ke dalam pembuatan hand sanitizer bentuk spray gel dan di harapkan dapat membunuh bakteri Staphylococcus epidermidis dan Salmonella typhi dengan cara partikel dari hasil pembuatan nanopartikel masuk melalui kulit dan menempel pada dinding sel bakteri sehingga menyebabkan gangguan respirasi sel dan permeabilitas dinding sel pada bakteri. Nanopartikel perak dipilih karena memiliki ukuran partikel yang kecil sehingga cocok diformulasikan dalam hand sanitizer sediaan spray gel.

Dalam melakukan formulasi hand sanitizer perlu dilakukan pengujian fisikokimia sebagai upaya menemukan formulasi yang optimum pada sediaan dengan melakukan beberapa uji meliputi, uji organoleptis, uji homogenitas, uji viskositas, uji pH, uji pola penyemprotan dan uji daya sebar serta yang terpenting melakukan uji iritasi dermal agar aman digunakan pada manusia.

Berdasarkan latar belakang diatas maka ditetapkan rumusan masalah sebagai

9

berikut: Apakah hand sanitizer spray gel nanopartikel perak ekstrak daun pepaya (Carica papaya L) berpotensi sebagai antibakteri?

1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1. Tujuan Umum

Mengetahui aktivitas antibakteri nanopartikel perak ekstrak daun pepaya (Carica papaya L) sebagai hand sanitizer spray gel.

1.3.2. Tujuan Khusus

1.3.2.1. Mengetahui perbedaan aktivitas antibakteri nanopartikel ekstrak daun pepaya dengan kosentrasi 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm terhadap bakteri Staphylococcus epidermidis dan Salmonella typhi.

1.3.2.2. Memformulasikan nanopartikel perak ekstrak daun pepaya (Carica papaya L) sebagai hand sanitizer sediaan spray gel.

1.3.2.3. Mengetahui keamanan hand sanitizer spray gel nanopartikel perak ekstrak daun pepaya melalui uji iritasi dermal pada hewan uji kelinci.

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1. Bagi pengembangan ilmu pengetahuan

Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam perkembangan ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan pengembangan hand sanitizer sediaan spray gel dari bahan alami sebagai antibakteri.

1.4.2 Bagi Masyarakat

10

Memberikan informasi tentang potensi daun pepaya sebagai antibakteri yang dapat digunakan hand sanitizer berbahan alami.

1.4.3 Bagi Instansi

1.4.3.1. Sebagai bahan informasi bagi pemberi sarana kesehatan seperti puskesmas tentang manfaat daun Carica papaya L sebagai antibakteri yang dapat digunakan sebagai hand sanitizer berbahan alami.

1.4.3.2. Sebagai masukan bagi program kesehatan dalam pengembangan hand sanitizer spray gel berbahan alami.

1.5 Orisinalitas Penelitian

Berdasarkan studi pustaka, penelitian yang dilakukan penulis sudah pernah ada tetapi masih cukup sedikit sehingga perlu dikembangkan. Berikut beberapa penelitian yang serupa tetapi berbeda dalam permasalahannya dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 1. 1 Orisinalitas Penelitian

Peneliti/Tahun Judul Penelitian Metode Hasil Pengamatan Theresia Abilla

Nor, et al (2018)⁴¹

Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Daun Pepaya (Carica papaya L) terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli Secara In Vitro

Eksperimen Zona hambat pada kosentrasi 100%

sebesar 16,00 mm dan terkecil pada kosentrasi 1,56%

sebesar 7,00 mm.

Mela Yoro, et al (2022)⁴²

Physicochemical Parameters and Antibacterial Activity of Biosynthesized Silver Nanoparticles from Carica papaya Leaf Exract

Eksperimen Biosintesis

Nanopartikel Perak Ekstrak daun pepaya dapat membunuh bakteri Pseudomonas aeruginosa

11 Triyani

Sumiati, et al (2018)⁴³

Sintesis Nanopartikel Perak Menggunakan Ekstrak Kulit Bawang Merah (Allium cepa L) dan Uji Aktivitas Antibakteri terhadap bakteri Staphylococcus aureus

Eksperimen Nanopartikel perak yang berukuran nano memiliki aktivitas yang baik

diibandingkan dengan tidak berukuran nanometer

Metha Anung Anindhita et al (2020)⁴⁴

Spray Gel Esktrak Daun Pandan Wangi Sebagai Antiseptik Tangan

Eksperimen HPMC 0,5% gelling agent merupakan formula spray gel terbaik dan memiliki efektivitas antibakteri terhadap

Staphylococcus aureus

Penelitian tentang efektivitas hand sanitizer spray gel nanopartikel perak ekstrak daun pepaya (Carica papaya L) sebagai antibakteri memang sudah pernah dilakukan. Tetapi penelitian ini memiki perbedaan dengan penelitian sebelumnya seperti:

1. Penelitian ini menggunakan pelarut etanol 96% untuk melakukan maserasi serta menggunakan bakteri Staphylococcus epidermidis dan Salmonella typhi untuk pengujian antibakteri sedangkan pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Theresia Abilla Nor, Et al (2018), menggunakan pelarut etanol 70% dan diujikan pada bakteri Escherichia coli.

2. Penelitian ini menggunakan empat kosentrasi yaitu kosentrasi nanopartikel perak ekstrak kental daun pepaya 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm, dan 250 ppm sedangkan pada penelitian Triyani Sumiati, Et al

12

(2018), menggunakan tiga kosentrasi yaitu 0,1 Mm, 0,5 mM dan 1,0 mM larutan AgNO³ yang dicampur dengan air rebusan bawang.

3. Penelitian ini menggunakan bahan dasar basis hand sanitizer CMC-Na sedangkan pada penelitian Metha Anung Anindhita Et al (2020), menggunakan bahan dasar HPMC dan etanol.

1.6 Ruang Lingkup

1.6.1. Ruang Lingkup Waktu

Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2021 - Juni 2022 1.6.2. Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian dilakukan di beberapa laboratorium sebagai berikut:

1.6.2.1. Laboratorium Ekologi dan Biosistematik Departemen Biologi Fakultas MIPA Universitas Diponegoro untuk Determinasi Daun Carica papaya L

1.6.2.2. Laboratorium Farmasi Unit III Universitas Gadjah Mada Yogyakarta untuk Pengujian Fitokimia

1.6.2.3. Laboratorium Terpadu Nano Technology Universitas Diponegoro untuk Pembuatan Ekstrak Nanopartikel Perak Daun Pepaya dengan Kosentrasi 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm

1.6.2.4. Laboratorium Central Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro untuk Pengujian Antibakteri

13

1.6.2.5. Integrated Biomedical Laboratory Fakultas Kedokteran Universitas Islam Sultan Agung untuk Pembuatan Hand Sanitizer Spray Gel

1.6.2.6. Laboratorium Hewan dan Pengujian Hewan Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Semarang untuk Pengujian Iritasi

1.6.3. Ruang Lingkup Keilmuwan

Penelitian ini termasuk dalam rumpun bidang ilmu Epidemiologi yang berfokus pada Pengendalian Penyakit Menular dan Farmakologi dengan membuktikan efektivitas dari ekstrak daun pepaya (Carica papaya L) terhadap bakteri Staphylococcus epidermidis dan Salmonella typhi yang dikombinasi dengan nanopartikel perak yang diharapkan dapat dijadikan sebagai hand sanitizer spray gel berbahan alami.

1.6.4. Lingkup Masalah

Hand sanitizer berbahan alkohol jika digunakan dalam jangka panjang dapat menyebabkan iritasi pada tangan, sehingga perlu dicari alternatif lain sebagai hand sanitizer berbahan alami berasal dari tumbuhan yaitu dengan membuat ekstrak daun pepaya yang dikombinasikan dengan nanopartikel perak yang dapat membunuh bakteri.

1.6.5. Lingkup metode

Metode yang dipakai adalah true experiment dengan rancangan post- test only with control group design.

14 1.6.6. Lingkup Sasaran

Sasaran dalam penelitian ini adalah potensi hand sanitizer spray gel nanopartikel perak ekstrak daun pepaya sebagai antibakteri.