DAYA HAMBAT EKSTRAK DAUN CEMCEM (Spondias pinnata (L.f) Kurz.) TERHADAP PERTUMBUHAN Escherichia coli ATCC 8739 SECARA IN VITRO SKRIPSI OLEH : NYOMAN RINI TRISNAWATI NIM. 1211105018 JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2016 i DAYA HAMBAT EKSTRAK DAUN CEMCEM (Spondias pinnata (L.f) Kurz.) TERHADAP PERTUMBUHAN Escherichia coli ATCC 8739 SECARA IN VITRO SKRIPSI Skripsi Ini Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Oleh NYOMAN RINI TRISNAWATI NIM. 1211105018 JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2016 ii Nyoman Rini Trisnawati. NIM. 1211105018. 2016. Daya Hambat Ekstrak Daun Cemcem (Spondias pinnata (L.f) Kurz.) Terhadap Pertumbuhan Escherichia coli ATCC 8739 Secara In Vitro. Dibawah bimbingan Putu Ari Sandhi W, S.TP., MP. Sebagai Pembimbing I dan Prof. Dr. Ir. I Made Sugitha, M.Sc. sebagai Pembimbing II. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui daya hambat ekstrak daun cemcem (Spondias pinnata (L.f) Kurz.) terhadap pertumbuhan Escherichia coli ATCC 8739 secara in vitro dan mengetahui jenis senyawa antibakteri yang terdapat dalam ekstrak daun cemcem. Rancangan penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan 5 perlakuan konsentrasi ekstrak daun cemcem yaitu 10%, 20%, 30%, 40% dan 50%. Data hasil penelitian disajikan dalam bentuk tabel dan gambar. Data yang diperoleh dianalisis mengunakan analisis statistik deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak daun cemcem dapat menghambat pertumbuhan Escherichia coli ATCC 8739 dengan diameter penghambatan tertinggi pada konsentrasi 40% (4,62 ± 1,09 mm) dan ekstrak daun cemcem mengandung senyawa antibakteri seperti flavonoid, tanin dan saponin. Kata kunci: ekstrak daun cemcem, Escherichia coli ATCC 8739, daya hambat, senyawa antibakteri iii Nyoman Rini Trisnawati. NIM. 1211105018. 2016. Inhibition of Cemcem Leaf Extract (Spondias pinnata (L.f) Kurz.) to the growth of Escherichia coli ATCC 8739 in vitro. Under the guidance of Putu Ari Sandhi W, S.TP., MP. as I Supervisor and Prof. Dr. Ir. I Made Sugitha, M.Sc. as II Supervisor. ABSTRACT The objective of this study is to determine the inhibition of cemcem leaf extract (Spondias pinnata (L.f) Kurz.) to the growth of Escherichia coli ATCC 8739 in vitro and to observe the type of antibacterial compounds contained in the cemcem leaf extract. This research uses a experimental method with five treatments concentration of cemcem leaf extract that is 10%, 20%, 30%, 40% and 50%. The results of experiment were presented in tables and pictures. Data were analyzed by descriptive statistic. The results showed that the cemcem leaf extract could inhibit the growth of Escherichia coli ATCC 8739 with the highest inhibition at 40% concentration (4,62 ± 1,09 mm) and cemcem leaf extract contain antibacterial compounds such as flavonoid, tanin and saponin. Keywords: cemcem leaf extract, Escherichia coli ATCC 8739, inhibition, antibacterial compounds iv RINGKASAN Spondias pinnata (L.f) Kurz. (Cemcem) atau kedongdong hutan dikenal luas di daerah Kintamani Bangli dan kini sudah tersebar luas hingga daerah Gianyar dan Klungkung Bali, akan tetapi masyarakat belum mengetahui banyak tentang kandungan yang terdapat dalam daun cemcem. Tanaman cemcem banyak ditanam sebagai pagar hidup, ditanam di sepanjang ladang atau tepi sawah dan berfungsi sebagai tanaman penghijau. Daun cemcem sering digunakan sebagai minuman tradisional yang berfungsi untuk meningkatkan nafsu makan dan juga dapat digunakan sebagai bumbu tambahan dalam pengolahan makanan (Ariati, 2012). Daun muda, kulit batang dan kulit akar dari tanaman cemcem mengandung saponin, flavonoid dan tanin (Gupta et al., 2010). Das et al., (2011) melaporkan bahwa daun dari tanaman cemcem mengandung asam amino, vitamin C, mineral, protein, saponin, tanin dan flavonoid yang memiliki aktivitas sebagai antibakteri terhadap beberapa bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Panda et al., (2012) juga menyatakan bahwa ekstrak methanol dan aquades daun cemcem memiliki aktivitas sebagai antidiare. Salah satu bakteri penyebab diare adalah Escherichia coli (Suharyono, 2008). Escherichia coli merupakan bakteri yang biasa digunakan sebagai indikator sanitasi. Salah satu cara pengendalian E.coli penyebab diare adalah dengan memanfaatkan bahan alam seperti tanaman yang mengandung antibakteri sehingga populasi dari bakteri dapat dikurangi. Penggunaan tanaman yang mengandung antibakteri alami tidak menimbulkan efek samping yang berbahaya, tidak membutuhkan biaya yang tinggi dalam proses pengadaannya karena mudah ditemukan di lingkungan sekitar. v vi Penelitian tentang bahan alam telah banyak diteliti, seperti penelitian Widiana et al., (2013) sudah membuktikan bahwa sari daun sirsak dengan pelarut air terbukti dapat menghambat pertumbuhan E.coli. Bachtiar et al., (2012) juga meneliti bahwa ekstrak alga cokelat dapat menghambat pertumbuhan E.coli. Selain itu, Khastini dan Vivin (2013) melaporkan bahwa ekstrak air daun fertil dan steril dari sisik naga memiliki aktivitas antibakteri terhadap Enteropathogenic E.coli. Berdasarkan penelitian-penelitian diatas maka perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui daya hambat ekstrak daun cemcem terhadap pertumbuhan E.coli ATCC 8739 secara in vitro dan mengetahui jenis senyawa antibakteri yang terdapat dalam ekstrak daun cemcem. Penelitian ini merupakan penelitian ekperimental dengan 5 perlakuan konsentrasi ekstrak daun cemcem yaitu 10%, 20%, 30%, 40% dan 50%. Data hasil penelitian disajikan dalam bentuk tabel dan gambar. Data yang diperoleh dianalisis mengunakan analisis statistik deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak daun cemcem dapat menghambat pertumbuhan E.coli ATCC 8739 dengan diameter penghambatan yang terbentuk pada masing-masing perlakuan konsentrasi 10% yaitu sebesar 2,74 ± 0,63 mm, konsentrasi 20% sebesar 3,51 ± 0,70 mm, konsentrasi 30% sebesar 3,90 ± 1,29 mm, konsentrasi 40% sebesar 4,62 ± 1,09 mm, konsentrasi 50% sebesar 4,06 ± 0,33 mm dan ekstrak daun cemcem positif mengandung senyawa antibakteri seperti flavonoid, tanin, dan saponin. Diameter penghambatan tertinggi diperoleh pada konsentrasi 40 % yaitu sebesar 4,62 ± 1,09 mm dengan kategori daya hambat sedang karena memiliki diameter penghambatan 3 sampai 6 mm, seperti penelitian yang dilakukan oleh vi vii Pan et al., (2009) menyatakan bahwa kategori daya hambat dengan diameter penghambatan 0 sampai 3 mm dikategorikan lemah, 3 sampai 6 mm dikategorikan sedang dan lebih dari 6 mm dapat dikategorikan kuat. vii viii RIWAYAT HIDUP Nyoman Rini Trisnawati lahir di Denpasar, Bali pada tanggal 30 Januari 1994. Penulis merupakan putri ketiga dari pasangan Nyoman Rinta Kendrayana dan Putu Rasminingsih. Penulis memulai pendidikan pertamanya di TK Putra Budaya, Denpasar Timur, Bali pada tahun 1999. Tahun 2000 penulis menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SD Saraswati 1 Denpasar, Bali. Tahun 2006 penulis melanjutkan pendidikan ke tingkat menengah pertama di SMP PGRI 2 Denpasar, Bali. Tahun 2009 penulis melanjutkan pendidikan ke tingkat menengah atas di SMA N 8 Denpasar, Bali hingga tahun 2012. Semenjak tahun 2012 penulis terdaftar sebagai mahasiswi Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana melalui jalur SNMPTN Ujian Tulis. Penulis aktif dalam organisasi HIMAITEPA (Himpunan Mahasiswa Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan) periode 2013-2014, organisasi FPMHD-Unud (Forum Persaudaraan Mahasiswa Hindu Dharma Universitas Udayana) periode 2013-2014, serta ikut aktif berpartisipasi dalam kepanitiaan baik di tingkat fakultas maupun universitas. ix KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan dengan baik skripsi yang berjudul “Daya Hambat Ekstrak Daun Cemcem (Spondias Pinnata (L.f) Kurz.) Terhadap Pertumbuhan Escherichia coli ATCC 8739 Secara In Vitro”. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, serta dukungan dari banyak pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Ibu Putu Ari Sandhi W, S.TP.,MP., selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Ir. I Made Sugitha, M.Sc., selaku dosen pembimbing II yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing, mengarahkan dan memberikan saran serta motivasi pada penulis selama penyusunan skripsi. 2. Bapak Dr. Ir. I Dewa Gede Mayun Permana, MS., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. 3. Seluruh Dosen Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan yang telah membantu dan membimbing penulis selama duduk dibangku perkuliahan. 4. Seluruh Staff Pegawai Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. 5. Ibu I Desak Putu Kartika Pratiwi, S.TP., MP., yang telah berkenan memberikan kesempatan pada penulis untuk terlibat dalam proyek penelitian Hibah Unggulan Udayana. x xi 6. Rektor Universitas Udayana melalui Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (LPPM) atas bantuan dana melalui proyek penelitian Hibah Unggulan Udayana. 7. Ibu Agung Mirah, Agung Ariesta, Gus Tu dan staf laboratorium Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana yang telah membimbing penulis selama pelaksanaan penelitian. 8. Keluarga tercinta, Bapak (Nyoman Rinta Kendrayana), Ibu (Putu Rasminingsih), Kakak (Ners. Putu Eka Juliani, S.Kep dan Made Novi Purwanita, S.S), Ipar ( Made Gde Juniastra, S.T dan Nyoman Edi Setiawan), terima kasih atas segala motivasi, doa serta dukungan yang diberikan selama perkuliahan hingga penyusunan skripsi. 9. Hendra Saputra, Vinanta Agus Putra, Naomi Felicia, A.A. Devi P., Dewi Aristyawati, Ngurah Ary, Nizar Zulmi, Alief Akbar, Putu Dewata, Amelia, Gede Krisnawan, Putri Swandani, Desty Aldila, Ira Setiawati, Tanzila dan semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu namanya. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan penulis agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca. Akhir kata penulis menyampaikan permohonan maaf apabila dalam penulisan skripsi ini ada kesalahan baik disengaja ataupun tidak. Bukit Jimbaran, Agustus 2016 Penulis xi DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL...................................................................................... i HALAMAN PERSYARATAN...................................................................... ii ABSTRAK...................................................................................................... iii ABSTRACT.................................................................................................... iv RINGKASAN................................................................................................. v LEMBAR PENGESAHAN............................................................................ viii RIWAYAT HIDUP........................................................................................ ix KATA PENGANTAR.................................................................................... x DAFTAR ISI................................................................................................... xii DAFTAR TABEL........................................................................................... xvi DAFTAR GAMBAR...................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN................................................................................... xviii I. II. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang........................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah...................................................................... 3 1.3. Tujuan......................................................................................... 3 1.4. Hipotesis..................................................................................... 3 1.5. Manfaat....................................................................................... 3 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Cemcem (Spondias pinnata (L.f) Kurz.).................... 2.2. Antibakteri.................................................................................. 8 xii 5 xiii III. 2.3. Escherichia coli.......................................................................... 10 2.4. Pengamatan Morfologi Bakteri.................................................. 2.5. Pewarnaan Bakteri...................................................................... 16 2.6. Metode Pengukuran Aktivitas Bakteri....................................... 18 2.7. Profil Fitokimia.......................................................................... 18 2.7.1. Flavonoid..................................................................... 19 2.7.2. Tanin............................................................................ 20 2.7.3. Saponin........................................................................ 21 15 METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian.................................................... 23 3.2. Bahan.......................................................................................... 23 3.3. Peralatan..................................................................................... 24 3.4. Rancangan Penelitian................................................................. 24 3.5. Pelaksanaan Penelitian............................................................... 24 3.5.1. Persiapan Escherichia coli ATCC 8739..................................... 26 3.5.1.1. Penyegaran Escherichia coli ATCC 8739................. 26 3.5.1.2. Uji Konfirmasi (Pewarnaan dan Pengamatan Bentuk) Terhadap Escherichia coli ATCC 8739.......................................................................... 26 3.5.1.3. Pembuatan Kultur Stok dan Kultur Kerja Escherichia coli ATCC 8739..................................... 27 3.5.2. Persiapan Sampel dan Pembuatan Ekstrak Daun Cemcem...................................................................................... 27 3.6. Variabel yang Diamati............................................................... 28 3.6.1. Daya Hambat Ekstrak Daun Cemcem Terhadap Pertumbuhan Escherichia coli ATCC 8739..................................................... 28 xiii xiv 3.6.2. Profil Fitokimia Ekstrak Daun Cemcem..................................... 29 IV. Flavonoid................................................................... 29 3.6.2.2. Tanin.......................................................................... 29 3.6.2.3. Saponin...................................................................... 30 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. V. 3.6.2.1. Uji Konfirmasi Escherichia coli ATCC 8739............................ 31 4.1.1. Pengamatan Morfologi Escherichia coli ATCC 8739.......................................................................... 31 4.1.2. Pewarnaan Gram........................................................ 32 4.2. Daya Hambat Ekstrak Daun Cemcem Terhadap Pertumbuhan Escherichia coli ATCC 8739..................................................... 33 4.3. Profil Fitokimia Ekstrak Daun Cemcem..................................... 36 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan................................................................................. 39 5.2. Saran........................................................................................... 39 DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 40 LAMPIRAN.............................................................................................. xiv 45 DAFTAR TABEL No. Judul Halaman 1. Diameter Penghambatan Ekstrak Daun Cemcem Terhadap Petumbuhan Escherichia coli ATCC 8739........................................... 33 2. Profil Fitokimia Ekstrak daun Cemcem Secara Kualitatif..................... xv 36 DAFTAR GAMBAR No. Judul Halaman 1. Daun Cemcem.......................................................................................... 6 2. Tanaman Cemcem.................................................................................... 7 3. Efek antibakteri yang bersifat bakteriostatik setelah penambahan senyawa antibakteri pada kultur yang berada pada fase logaritmik (Sumber: Madigan et al., 2000)............................................................... 9 4. Efek antibakteri yang bersifat bakteriosidal setelah penambahan senyawa antibakteri pada kultur yang berada pada fase logaritmik (Sumber: Madigan et al., 2000)............................................................... 9 5. Efek antibakteri yang bersifat bakteriolitik setelah penambahan senyawa antibakteri pada kultur yang berada pada fase logaritmik (Sumber: Madigan et al., 2000)................................................................ 10 6. Bentuk Sel Bakteri (a) Bulat, (b) Batang, (c) Spiral (Sumber: Mclaren dan Rotundo, 1985)................................................................................. 16 7. Tahapan Pelaksanaan Penelitian.............................................................. 8. Pengukuran Diameter Penghambatan (Sumber: Bacthiar et al., 2012)......................................................................................................... 29 9. Morfologi Escherichia coli ATCC 8739 Pada Pembesaran 1000x........................................................................................................ 31 xvi 25 xvii DAFTAR LAMPIRAN No. Judul Halaman 1. Tahapan Pembuatan Ekstrak Daun Cemcem............................................ 45 2. Tahapan Pengujian Daya Hambat Ekstrak Daun Cemcem Terhadap Pertumbuhan Escherichia coli ATCC 8739............................................ 48 3. Foto Pengukuran Diameter Penghambatan............................................. 4. Diameter Penghambatan Ekstrak Daun Cemcem Terhadap 51 Pertumbuhan Escherichia coli ATCC 8739........................................... 5. Perhitungan Diameter Penghambatan Ekstrak Daun Cemcem Terhadap Petumbuhan Escherichia coli ATCC 8739............................................. 52 6. Foto Diameter Penghambatan Ekstrak Daun Cemcem............................ 55 7. Uji Profil Fitokimia Ekstrak Daun Cemcem........................................... 56 8. Foto Morfologi Escherichia coli ATCC 8739........................................ 57 xvii 50