PENGUJIAN DAYA HAMBAT ANTIBIOTIK PADA SEL BAKTERI
advertisement
PENGUJIAN DAYA HAMBAT ANTIBIOTIK PADA SEL BAKTERI Escherichia coli DAN Bacillus sp. YANG DIPAPAR MEDAN MAGNET Skripsi Oleh : RIZANI OKTANISYAH PUTRA JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG 2017 PENGUJIAN DAYA HAMBAT ANTIBIOTIK PADA SEL BAKTERI Escherichia coli DAN Bacillus sp. YANG DIPAPAR MEDAN MAGNET Oleh Rizani Oktanisyah Putra ABSTRAK Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan daya hambat antibiotik terhadap bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet. Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) untuk melihat adanya pengaruh kuat medan magnet yang berbeda terhadap daya hambat antibiotik pada pertumbuhan kultur bakteri. Bakteri yang diuji adalah bakteri Bacillus sp. dan E. coli. Kuat medan magnet yang digunakan yaitu 0; 0,1; 0,2; dan 0,3 mT. Antibiotik yang diuji terdiri dari 5 jenis antibiotik, yaitu trimetoprim, ampisilin, asam nalidiksat, streptomisin dan kloramfenikol. Daya hambat setiap antibiotik pada bakteri yang dipapar medan magnet dengan kuat berbeda dianalisis varian secara terpisah pada taraf nyata (α) = 5%, untuk masingmasing perlakuan antibiotik dan bakteri yang dipapar medan magnet dengan kuat berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa paparan medan magnet meningkatkan kemampuan daya hambat antibiotik trimetoprim, asam nalidiksat dan kloramfenikol pada pertumbuhan bakteri E. coli, namun menurunkan kemampuan daya antibiotik ampisilin dan tidak mempengaruhi daya hambat antibiotik streptomisin pada pertumbuhan bakteri E. coli. Paparan medan magnet juga dapat meningkatkan kemampuan daya hambat antibiotik trimetoprim, ampisilin, asam nalidiksat dan kloramfenikol pada pertumbuhan bakteri Bacillus sp. Paparan medan magnet tidak mempengaruhi kemampuan daya hambat antibiotik streptomisin pada pertumbuhan bakteri Bacillus sp. Keywords: E. coli, Bacillus sp., Medan magnet, Antibiotik, Zona jernih PENGUJIAN DAYA HAMBAT ANTIBIOTIK PADA SEL BAKTERI Escherichia coli DAN Bacillus sp. YANG DIPAPAR MEDAN MAGNET Oleh RIZANI OKTANISYAH PUTRA Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA SAINS Pada Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2017 RIWAYAT HIDUP Rizani Oktanisyah Putra anak pertama dari empat bersaudara oleh pasangan Bapak Djoni Apriadi dan Ibu Rohaida yang lahir di Bandar Lampung pada tanggal 31 Oktober 1995. Penulis mengawali pendidikan dari Sekolah Dasar Negri 8 Gedong Air pada tahun 2001. Setelah menamatkan pendidikan dasarnya penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 10 Bandar Lampung pada tahun 2007 dan melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 7 Bandar Lampung pada tahun 2010. Penulis melanjutkan pendidikan Penguruan Tinggi Negeri di Universitas Lampung pada tahun 2013 di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Biologi melalui jalur SBMPTN. Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten Praktikum Mikrobiologi Umum, Mikrobiologi Tanah, dan Mikrobiologi Lingkungan. Selain itu penulis selama kuliah aktif dalam Berorganisasi dan menjadi anggota Bidang Saintek di HIMBIO (Himpunan Mahasiswa Biologi). Pada tahun 2014 penulis melaksanakan Karya Wisata Ilmiah di Desa Mulyosari selama 7 hari. Pada tahun 2016 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata di Desa Astra Ksetra Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang Bawang selama 60 hari dari bulan Januari – Maret 2016 dan pada bulan Juli – September 2016 penulis juga melaksanakan Kerja Praktik di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Serpong selama 40 hari dengan judul “Isolasi dan Karakterisasi Parsial Bakteri B1 Dari Hasil Buangan Limbah Pengolahan Kelapa Sawit Malimping Pandeglang untuk Aplikasi Biodetergen di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Serpong”. PERSEMBAHAN Bissmillahirohmanirrohim Dengan mengucapkan rasa syukur Kepada Allah SWT Kupersembahkan karya kecilku ini dengan segala ketulusan dan kesederhanaan sebagai tanda bukti dan kasihku Untuk yang tercinta : Bapak dan Ibu yang menjadi penyemangat hidupku, yang selalu memanjatkan doa disetiap sujudnya untuk keberhasilanku Adik dan seluruh keluarga besarku yang selalu memberikan semangat dan dukungan di setiap langkahku untuk menyelesaikan studiku Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan Ilmu dengan tulus iklas serta sahabat – sahabatku tersayang yang selalu mendukung menemani saat suka maupun duka, Dan Almamaterku tercinta Universitas Lampung Motto Tiada hari untuk mengeluh, tiada hari tanpa belajar Membaca menjadikan seseorang berisi, berunding menjadikan dia siap, menulis menjadikan dia seksama (Bacon) Nasehat Yang jujur tidak enak kedengarannya (Pepatah Cina) Rumput yang paling kuat tumbuhnya terdapat di atas tanah yang paling keras (Galileo Galilei) Hidup orang lain adalah cermin terbaik dimana kita dapat mawas diri dalam kehidupan kita (Gothe) SANWACANA Puji dan syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Pengujian Daya Hambat Antibiotik Pada Sel Bakteri Escherichia coli Dan Bacillus sp. Yang Dipapar Medan Magnet”. Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian mandiri bapak Dr. Sumardi, M.Si. pada tahun 2017. Penulis menyadari banyak sekali pihak yang telah membantu penulis hingga terselesaikannya skripsi ini. Dengan terselesainya skripsi ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang tulus kepada : 1. Bapak Dr. Sumardi, M.si., selaku Pembimbing utama yang telah dengan sabar memberi masukan, saran, membimbing dan semangat selama penulis melaksanakan penelitian hingga menyelesaikannya skripsi ini. 2. Ibu Rochmah Agustrina Ph.D., selaku Pembimbing kedua yang dengan sabar membimbing, memberi perhatian, dan membagi ilmu serta membantu penulis selamamelaksanakan penelitian hingga menyelesaikannya skripsi ini. 3. Ibu Dra. C.N Ekowati M. Si., selaku Pembahas atas segala bimbingan, saran, kritik selama penulis melaksanakan penelitian hingga menyelesaikannya skripsi ini. 4. Bapak Ir. Salman Al Farisi M.Si., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan dukungan dan semangat serta arahan selama masa studi. 5. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M. Sc., selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. 6. Bapak Prof. Warsito.S.Si., DEA,. Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. 7. Bapak dan Ibu Dosen yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya atas ilmu yang telah diberikan selama masa studi. 8. Ibu dan Ayahanda yang tercinta yang selalu kuhormati dan yang selalu menasehatiku agar tetap tabah, kuatdan tawakal dalam menuntut ilmu sampai terselesainya skripsi ini. 9. Adik-adiku tersayang Rozi Maizar Syahputra, Dea Rahmalia dan Dinda Rahmalia yang selalu memberi semangat dan motivasi. 10. Kepada teman terbaikku selama ini Oktarina Husaini terima kasih atas doa, bantuan dan semangat yang telah diberikan. 11. Kepada Sahabat-sahabatku yang teraneh Irul, Nafila, Erlin dan Ilal yang telah menjadi tempat curahan penulis dan yang selalu memberi bantuan serta nasihat positif kepada penulis. 12. Kepada teman-teman X4 yang selalu kompak Darma, Azwar, Rian, Irfan, Fajar, Bocen, Diah, Mala, Arum, Mutia, Isna dan Intan yang memberi motivasi dan semangat kepada penulis. 13. Kepada teman-teman seperjuangan Eta, Atif, Bara dan Bagus yang memberikan nasihat dan motivasi kepada penulis. 14. Kepada teman-teman sekelas Biologi kelas A 2013 tercinta yang penulis sayangi terimakasih atas kekeluargaan yang terjalin selama ini semoga sukses selalu untuk kita semua. 15. Kepada teman-teman seangkatan Biologi 2013 terimakasih atas kekeluargaan yang terjalin selama ini semoga sukses selalu untuk kita semua. 16. Kepada seluruh keluarga besar HIMBIO FMIPA Universitas Lampung terimakasih atas kekeluargaan yang terjalin selama ini semoga sukses selalu untuk kita semua. Akhir kata, Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan didalam penyusunan karya inidan jauh dari kesempurnaan, akan tetapi sedikit harapan semoga karya yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Semoga Allah SWT senantiasa membalas semua kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Bandar Lampung, Agustus 2017 Penulis, Rizani Oktanisyah Putra DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DEPAN .................................................................................... i ABSTRAK ................................................................................................ ii HALAMAN JUDUL DALAM ................................................................. iii HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................. iv HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. v RIWAYAT HIDUP ................................................................................... vi MOTTO ...................................................................................................... viii HALAMAN PERSEMBAHAN................................................................. ix SANWACANA ......................................................................................... x DAFTAR ISI ............................................................................................. xiii DAFTAR TABEL ..................................................................................... xvi DAFTAR GAMBAR................................................................................. xvii I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang dan Masalah......................................................... B. Tujuan Penelitian .......................................................................... C. Manfaat Penelitian ........................................................................ D. Kerangka Pikir .............................................................................. E. Hipotesis........................................................................................ 1 3 4 4 5 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Bacillus sp..................................................................................... B. Escherichia coli............................................................................. C. Antibiotik ..................................................................................... D. Medan Magnet ............................................................................. III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu........................................................................ B. Alat dan Bahan.............................................................................. C. Rancangan Percobaan ................................................................... D. Pelaksanaan................................................................................... 1. Peremajaan Inokulum E. coli dan Bacillus sp. ......................... 2. Pembuatan Starter Bakteri ........................................................ 3. Pemaparan Bakteri Menggunakan Medan Magnet................... 4. Inokulasi Bakteri Pada Media Padat ......................................... 5. Pemberian Antibiotik Pada Media Berisi Bakteri..................... 6. Pengukuran Diameter Zona Jernih............................................ E. Analisis Data ................................................................................. F. Diagram Alir Penelitian ................................................................ IV. 6 8 9 18 22 22 23 23 24 24 24 25 25 25 25 26 HASIL DAN PEMBAHASAN A. Analisis deskriptif berdasarkan diameter zona jernih bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang terlihat .................................................... 27 B. Analisis kuantitatif uji daya hambat antibiotik pada koloni bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. ................................................................................ 30 IV. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ..................................................................................... B. Saran ............................................................................................... DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 36 36 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1. Diameter zona jernih hasil uji daya hambat antibiotik pada pertumbuhan bakteri Escherichia coli setelah dipapar medan magnet .......................................... . 31 2. Diameter zona jernih hasil uji daya hambat antibiotik pada pertumbuhan bakteri Bacillus sp. setelah dipapar medan magnet ...................................................... 32 3. Rata-rata diameter zona jernih (cm) bakteri E. coli yang dipapar medan magnet terhadap antibiotik .................................................... ..................................... 42 4. Rata-rata diameter zona jernih (cm) bakteri Bacillus sp. yang dipapar medan magnet terhadap antibiotik ............................................................................. 43 5. Analisis varian masing-masing Antibiotik Bakteri Escherichia coli pada taraf nyata 5% .................................................................................................... 44 6. Analisis varian masing-masing Antibiotik Bakteri Bacillus sp. pada taraf nyata 5% .................................................................................................... 45 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Penggunaan metode Kirby-Bauer ........................................................... 18 2. Diagram Alir penelitiian ......................................................................... 26 3. Diameter zona jernih hasil uji daya hambat pada bakteri E. coli yang dipapar medan magnet ........................................................................................ 27 4. Diameter zona jernih hasil uji daya hambat pada bakteri Bacillus sp.yang dipapar medan magnet ........................................................................................ 28 5. Grafik perbandingan diameter zona jernih bakteri E. coli yang dipapar medan magnet pada masing-masing antibiotik ................................................. 41 6. Grafik perbandingan diameter zona jernih bakteri Bacillus sp. yang dipapar medan magnet pada masing-masing antibiotik ..................................... 41 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang dan Masalah Di zaman yang semakin modern saat ini, penggunaan listrik dalam kehidupan sehari-hari tidak dapat dihindari. Arus listrik yang bergerak menghasilkan medan listrik dan medan magnet. Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih dapat dipengaruhi oleh gaya magnet (Fajri et al, 2015). Paparan medan magnet terhadap mikroorganisme diketahui dapat bersifat menguntungkan namun juga dapat bersifat merugikan tergantung kuat medan magnet dan jenis mikroorganismenya. Paparan medan magnet banyak dimanfaatkan diberbagai bidang teknologi seperti bidang kesehatan, industri, pertanian, dan pangan (Gaafar et al., 2006) Extremely Low Frequency (ELF) merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sangat rendah yaitu 0 sampai 300 Hz (Bafaai, 2004). Radiasi medan magnet ELF dengan kuat paparan yang tinggi dapat menghambat pertumbuhan sel sedangkan pada kuat paparan yang rendah dapat meningkatkan proliferasi sel. Hal tersebut dapat dilihat dari rasio pertumbuhan bakteri S. aureus yang dipapar medan magnet 0,5 mT yaitu 0,82, sedangkan rasio pertumbuhan bakteri yang sama yang dipapar medan magnet 2 mT yaitu 0, 69 (Masoumeh et al., 2013). Segatore et al. (2013) mengemukakan bahwa 2 paparan medan magnet 2 mT, 50 Hz pada kultur bakteri E. coli dan Pseudomonas aeruginosa berumur 4 jam, 6 jam dan 8 jam waktu inkubasi menyebabkan penurunan jumlah sel yang signifikan dibanding kontrol. Hal tersebut diketahui dengan persentase penurunan jumlah sel bakteri E. coli untuk masing-masing waktu inkubasi 4, 6 dan 8 jam, yaitu 12 ± 2, 42 ± 5, dan 13 ± 2, sedangkan penurunan jumlah sel pada bakteri P. aeruginosa dengan waktu inkubasi yang sama, yaitu 13 ± 2, 22 ± 3, dan 14 ± 3. Paparan medan magnet sebesar 700 mG,10 Hz juga dapat menyebabkan penurunan jumlah sel pada bakteri E. coli sebanyak 475 % dibanding kontrol (Taqavi et al., 2012). Pemaparan medan magnet 40 mT, 50 Hz pada Bacillus sp. menyebabkan penghambatan pertumbuhan selnya (Ibraheim, 2013). Menurut Fojt et al. (2004), pemaparan medan magnet sebesar 10 mT, 50 Hz dapat mempengaruhi viabilitas dan menyebabkan penurunan koloni dari bakteri E. coli, Lercia adecarboxylata, dan Staphylococcus aureus. Paparan medan magnet dapat mempengaruhi metabolisme sel bakteri dengan merubah pergerakan dan meningkatkan laju pergerakan ion. Adanya perubahan pergerakan dan peningkatan laju pergerakan ion dapat menyebabkan perubahan transportasi pada membran sel (Morelli dan Stephen, 2013). Dalam mempelajari pengaruh paparan medan magnet terhadap metabolisme bakteri, dapat dilakukan dengan mengkombinasikan perlakuan medan magnet dan antibiotik seperti yang dilakukan Gaafar (2006). Menurut Brooks et al. (2010), aktivitas antibiotik dalam menghambat pertumbuhan mikroba ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya pH lingkungan, stabilitas dari antibiotik, besarnya inokulum mikroba, masa 3 inkubasi dan aktivitas metabolik mikroba. Aktivitas metabolik dari mikroba merupakan faktor yang paling penting dalam pertumbuhan bakteri. Bila metabolisme dari mikroba terganggu, maka pertumbuhan mikroba tersebut juga dapat terganggu. Sehingga, respon mikroba tersebut terhadap antibiotik akan berubah. Setiap jenis antibiotik mempunyai mekanisme dalam menghambat metabolisme bakteri yang berbeda-beda, diantaranya melalui penghambatan sintesis dinding sel, fungsi membran plasma, sintesis asam nukleat, dan sintesis protein. Proses penghambatan pertumbuhan mikroba oleh antibiotik diketahui mulai berlangsung pada tahap translasi dan transkripsi material genetik, hingga penghambatan metabolisme folat (Neu dan Gootz, 2001). Informasi mengenai respon bakteri E. coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet terhadap antibiotik belum banyak diketahui. Oleh karena itu, dilakukan pengujian daya hambat antibiotik pada sel bakteri E. coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet. B. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan daya hambat antibiotik terhadap bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet. 4 C. Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah bagi peneliti mengenai daya hambat antibiotik terhadap bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet serta dapat mengetahui mekanisme kerja paparan medan magnet dalam pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. C. Kerangka Pikir Semua benda yang terdapat di bumi memiliki sifat kemagnetan sehingga sangat dipengaruhi oleh medan magnet. Medan magnet merupakan daerah di sekitar magnet yang masih dapat mempengaruhi benda yang berada disekitarnya. Paparan medan magnet terhadap mikroorganisme diketahui dapat bersifat menguntungkan namun dapat juga bersifat merugikan tergantung kuat medan magnet dari jenis mikroorganismenya. Beberapa hasil penelitian sebelumnya, menunjukan bahwa bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet, menunjukkan perubahan sensitivitasnya terhadap antibiotik. Paparan medan magnet dapat menyebabkan bakteri tersebut menjadi lebih peka atau berkurangnya kepekaannya terhadap antibiotik. Medan magnet diduga dapat menyebabkan perubahan sinstesis dinding sel, protein, asam nukleat, dan enzim. Molekulmolekul tersebut memiliki peran penting dalam permeabilitas membran sel bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. Besar kecilnya sensitivitas bakteri ditunjukkan dengan terbentuknya zona jernih disekitar antibiotik. Berdasarkan 5 informasi di atas, maka dilakukan penelitian untuk menguji daya hambat antibiotik pada sel bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet. D. Hipotesis Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah ada perbedaan daya hambat antibiotik terhadap bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet. II. TINJAUAN PUSTAKA A. Bacillus sp. Bacillus sp. merupakan salah satu jenis mikroba patogen yang dapat menyebabkan penyakit dan intoksikasi pada manusia dan juga dapat menyebabkan kerusakan produk. Bakteri ini terdapat di segala tempat yaitu di air, tanah dan udara dan dapat mengkontaminasi produk makanan. Mengingat akibat yang ditimbulkan maka keberadaan bakteri ini pada produk perlu dihindari (Onibala, 2013). Menurut de Vos et al. (2009) klasifikasi Bacillus sp. adalah sebagai berikut : Kerajaan : Bacteria Divisi : Firmicutes Kelas : Bacilli Bangsa : Bacillales Suku : Bacillaceae Marga : Bacillus Jenis : Bacillus sp. Ciri-ciri Bacilus sp. yaitu bersifat motil dan menghasilkan spora yang biasanya resisten terhadap panas. Bakteri ini juga bersifat aerob, namun terdapat beberapa spesies bersifat anaerob fakultatif. Tiap spesies Bacillus sp. 7 menunjukkan cara penggunaan gula yang berbeda. Sebagian bakteri memanfaatkan gula sebagai sumber energi melalui fermentasi dan sebagian tidak. Uji katalase menujukkan bahwa Bacillus sp. positif uji katalase. Bacillus sp. merupakan bakteri yang berbentuk batang dan tergolong dalam bakteri gram positif. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang mengandung peptidoglikan, asam teikoat, dan asam teikuronat. Oleh sebab itu, sebagian besar dinding sel bakteri Gram positif merupakan polisakarida. Pada beberapa bakteri, asam teikoat merupakan antigen yang berada di permukaan sel dan ada juga yang merupakan selaput pada selnya. Asam teikoat ini pada umumnya terdiri dari gula netral seperti galaktosa, manosa, ramnosa, arabinosa dan glukosamin. Lapisan tersebut menyelimuti seluruh sel bakteri sehingga menyerupai selubung yang kuat dan dinamakan murein (de Vos et al., 2009). Beberapa jenis Bacillus sp. menunjukkan karateristik fisiologi tertentu seperti Bacillus thuringiesis. Bacillus thuringiesis dapat memproduksi satu atau lebih kristal protein saat bersporulasi. Kandungan dari kristal ini yaitu protein δendotoksin yang diketahui bersifat lethal terhadap serangga yang peka yang memakannya. Selain itu bakteri ini membentuk spora yang dibentuk bersamaan dengan kristal protein saat terjadinya sporulasi yang berfungsi sebagai sistem perlindungan diri dari pengaruh lingkungan luar (Bahagiawati, 2002). Sifat fisiologis khas lain yang dimiliki oleh setiap jenis Bacillus sp. adalah kemampuannya yang berbeda-beda seperti dalam mengdegradasi senyawa organik seperti protein, pati dan selulosa, berperan dalam nitrifikasi dan 8 dentrifikasi, pengikat nitrogen, dan dapat bersifat khemolitotrof, aerob atau fakutatif anaerob, psikrofilik, atau thermofilik (Moat et al., 2002). B. Escherichia coli Habitat alami dari bakteri E. coli adalah saluran pencernaan manusia maupun hewan. E. coli pertama kali diisolasi oleh Theodor Escherich dari tinja seorang anak kecil pada tahun 1885 (Carter dan Wise 2004). E. coli merupakan bakteri komensal yang bersifat pathogen dan merupakan penyebab utama morbiditas dan mortalitas di seluruh dunia. Kebanyakan E. coli memiliki virulensi yang rendah dan bersifat oportunis. E. coli tidak tahan terhadap keadaan kering atau desinfektan biasa. Bakteri ini akan mati pada suhu 60o C selama 30 menit (Tenailon et al., 2010). Menurut Brenner et al. (2008) E. coli diklasifikasikan sebagai berikut : Kerajaan : Bacteria Divisi : Proteobacteria Kelas : Gamma Proteobacteria Bangsa : Enterobacteriales Suku : Enterobacteriaceae Marga : Escherichia Jenis : Escherichia coli Bakteri E. coli ini merupakan bakteri Gram negatif yang berbentuk batang dan bersifat motil. E. coli memilki ukuran yang bervariasi yaitu 2,4 mikro; 0,4 9 mikro hingga 0,7 mikro. E. coli tidak mempunyai spora. Bakteri ini diketahui positif saat dilakukan tes indol, glukosa, laktosa, dan sukrosa. Struktur sel E. coli dikelilingi oleh membran sel yang terdiri dari sitoplasma yang mengandung nukleoprotein. Membran sel E. coli ditutupi oleh dinding sel berlapis kapsul. Flagela dan pili pada bakteri E. coli menjulur dari permukaan sel (Tizard, 2004). Tiga struktur antigen utama pada permukaan yang digunakan untuk membedakan serotipe golongan E. coli adalah dinding sel, kapsul, dan flagela. Dinding sel E. coli berupa lipopolisakarida yang bersifat pirogen yang menghasilkan endotoksin serta diklasifikasikan sebagai antigen O. Kapsul E. coli berupa polisakarida yang dapat melindungi membran luar dari fagositik serta sistem komplemen, diklasifikasikan sebagai antigen K. Flagela E. coli terdiri dari protein yang bersifat antigenik dan dikenal sebagai antigen H. (Brooks et al., 2010). Bakteri E. coli terolong ke dalam bakteri mesofilik yang pertumbuhan optimumnya 15-45°C dan akan tumbuh secara optimal pada suhu 27° C. E. coli memiliki suhu pertumbuhan maksimum 40-45° C, apabila suhu melebihi suhu tersebut bakteri akan mengalami inaktivasi. E. coli diketahui dapat hidup pada pH 5-8 (Brenner et al., 2008). C. Antibiotik Antibiotik merupakan zat kimia yang dihasilkan oleh bakteri dan fungi yang berfungsi untuk mematikan atau menghambat pertumbuhan kuman dan mikroorganisme lain. Antibiotik dapat diproduksi baik secara semi-sintesis maupun sintesis sintesis dengan khasiat antibakteri (Tjay dan Rahardja, 2007). 10 Dalam melakukan aktivitasnya, antibiotik ini bekerja melalui 5 mekanisme utama yaitu menghambat proses replikasi, transkripsi, translasi, sintesis peptidoglikan, dan sintesis asam tetrahidrofolat (Lamont, 2006). Antibiotik banyak digunakan pengobatan penyakit infeksi, bioteknologi dan rekayasa genetika yang digunakan sebagai alat seleksi terhadap mutan atau transforman. Prinsip kerja dari antibiotik sama seperti pestisida yaitu dengan menekan atau memutus satu mata rantai metabolisme namun targetnya adalah bakteri (Schwartz, 2000). Menurut Neu dan Gotz (2001), mekanisme kerja antibiotik dapat dibagi menjadi beberapa golongan yaitu : 1. Menghambat sisntesis dinding sel Dinding sel bakteri mempunyai fungsi mempertahankan bentuk sel dan pelindungan terluar sel dari pengaruh lingkungan. Dinding sel bersifat keras dan kaku karena mengandung polimer mukopeptida kompleks yaitu murein dan peptidoglikan. Struktur dinding sel bakteri Gram positif berbeda dengan bakteri Gram negatif. Dinding sel bakteri Gram positif mengandung peptidoglikan dan teikhoat atau asam teikuronat dengan atau tanpa envelop. Sedangkan pada dinding sel bakteri Gram negatif mengandung peptidoglikan, lipopolisakarida, lipoprotein, fosfolipid dan protein. Antibiotik yang dapat menghambat sintesis dinding sel bekerja dengan cara mengganggu lapisan peptidoglikan. Lapisan ini berperan dalam mempertahankan kehidupan bakteri dari lingkungan yang hipotonik. Bila lapisan peptidoglikan hilang atau rusak, maka kekakuan dinding sel dapat 11 hilang sehingga dapat menyebabkan kematian pada sel bakteri. Salah satu golongan antibiotik yang dapat menghambat sintesis dinding sel adalah golongan β-laktam, yang bersifat inhibitor selektif terhadap sintesis sel bakteri. Tahap awal dalam menghambat sintesis dinding sel dimulai dengan pengikatan zat antibiotik pada sel bakteri. Pengikatan terjadi pada protein pengikat penisilin (PBPs=Penicillin-binding proteins) pada reseptor. Pengikatan satu atau lebih reseptor dapat menyebabkan reaksi transpeptidasi terhambat, sehingga mengakibatkan sintesis peptidoglikan terhambat. Tahap selanjutnya yaitu inaktivasi serta hilangnya inhibitor enzim-enzim autolitik pada dinding sel bakteri. Akibatnya adalah aktivasi enzim-enzim litik sehingga sel bakteri mengalami lisis. Contoh antibiotik golongan β-laktam, yaitu ampisilin. Ampisilin merupakan antibiotik dengan spektrum kerja yang luas dengan daerah kerjanya yaitu mencakup bakteri kokus Gram positif seperti Staphylococcus, Streptococcus dan Enterococcus sedangkan kokus Gram negatif yakni, Neisseria menginitidis. Selain itu juga dapat menghambat basil Gram positif seperti Actinomyces, Bacillus, dan Clostridium (Brooks et al., 2010). 2. Menghambat fungsi membran plasma Sitoplasma pada sel-sel hidup berikatan dengan membran sitoplasma yang berperan dalam permeabilitas membran, berfungsi dalam transport aktif dan mengontrol komposisi internal dari sel. Bila fungsi integritas membran sel ini terganggu maka ion dan makromolekul akan keluar dari sel dan akan menghasilkan kerusakan dan kematian sel. Selain itu membran sel juga 12 berkaitan replikasi DNA dan sintesis dinding sel. Oleh karena itu, bila fungsinya terganggu dapat bersifat mematikan pada sel (Katzung et al., 2005). Salah satu contoh antibiotik yang dapat menghambat fungsi membran plasma adalah polimiksin B. Antibiotik polimiksin B bekerja pada bakteri Gram negatif yang mengandung lipid bermuatan positif pada permukaannya. Polimiksin mempunyai aktivitas antagonis Mg2+ dan Ca2+ yang secara kompetisi menggantikan Mg2+ atau Ca2+ dari gugus fosfat yang bermuatan negatif pada lipid membran. Polimiksin ini menyebabkan disorganisasi permeabilitas membran sehingga asam nukleat dan kationkation akan pecah dan sel akan mengalami kematian. 3. Menghambat sintesis asam nukleat Antibiotik yang menghambat pertumbuhan bakteri melalui penghambatan sintesis asam nukleat dibagi menjadi 2 golongan sebagai berikut. a. Golongan Kuinolon. Contoh antibiotik dari golongan ini yaitu asam nalidiksat. Antibiotik dari golongan ini bersifat bakterisidal. Antibiotik dari golongan kuinolon ini bekerja dengan menghambat kerja dari enzim DNA girase yang bertanggung jawab membuka dan menutupnya liitan DNA (Triono dkk., 2012). b. Golongan Nitrofuran Golongan Nitrofuran meliputi nitrofurantoin, furazolidin, dan nitrofurazon. Nitrofuran mempunyai spektrum kerja yang luas terhadap bakteri, diantaranya dapat menghambat Gram positif dan negatif, 13 termasuk E. coli, Staphylococcus sp., Klebsiella sp., Enterococcus sp., Neisseria sp., Salmonellasp., Shigella sp., dan Proteus sp. (Brooks et al., 2010). 4. Menghambat sintesis protein Terdapat 2 golongan antibiotik yang bekerja melalui penghambatan sintesis protein. a. Golongan Aminoglikosida Antibiotik golongan Aminoglikosida menghambat pertumbuhan bakteri aerob Gram negatif. Contoh antibiotik dari golongan ini adalah streptomisin yang diisolasi pertama kali pada tahun 1940 dari Streptomyces griceus. Semua aminoglikosida menghambat sintesis protein dengan cara menghambat fungsi sub-unit 30S ribossom pada bakteri (Brooks et al., 2010). Tahap awal adalah perlekatan aminoglikosida pada reseptor protein spesifik yaitu subunit 30S pada ribosom bakteri dan selanjutnya aminoglikosida akan menghambat aktivitas kompleks inisiasi dari pembentukan peptida. Kemudian pesan mRNA akan dibaca salah oleh “regio pengenal” pada ribosom, sehingga terjadi insersi asam amino yang salah pada peptida yang menghasilkan protein nonfungsional. Sebagai akibat terakhir perlekatan aminoglikosida akan menghasilkan pecahnya polisom menjadi monosomyang tidak mampu mensintesis protein. 14 b. Golongan Kloramfenikol Kloramfenikol berupa serbuk halus berbentuk jarum atau lempeng memanjang, putih hingga putih kelabu atau putih kekuningan. Kloramfenikol sukar larut pada air tapi mudah larut pada etanol, propilen glikol, aseton dan etil asetat (Wasitaningrum, 2009). Kloramfenikol menghalangi pelekatan asam amino pada rantai peptide yang baru timbul pada unit 50S ada ribosom, dengan mengganggu daya kerja peptidil transferase. Kloramfenikol pada dasarnya bersifat bakteriostatik. Spektrum, dosis serta kadarnya dalam darah mirip dengan tetrasiklin. Resistensi kloramfenikol merupakan akibat dari perusakan oba toleh suatu enzim yang dikendalikan oleh plasmid (Brooks et al., 2010). 5. Menghambat metabolisme folat. Trimetoprim dan sulfonamid mempengaruhi metabolisme folat melalui penghambatan kompetitif biosintesis tetrahidrofolat yang bekerja sebagai pembawa 1 fragmen karbon yang diperlukan untuk sintesis DNA, RNA dan protein dinding sel. Mekanisme dasar dari antibiotik ini adalah sebagai inhibitor kompetitif saat pemanfaatan PABA oleh bakteri. Sulfonamid bersifat bakteriostatik untuk beberapa bakteri Gram negatif dan positif, chlamydiae, nocardiae, dan protozoa. Trimetoprim dalam kombinasi dengan sulfametoksazol, mampu menghambat sebagian besar patogen saluran kemih seperti Streptococcus hemoliticus, Neisseria sp., Klebsiella sp, Enterobacter, Salmonella dan Shigella (Brooks et al., 2010). 15 Banyaknya jenis pembagian, klasifikasi, pola kepekaan bakteri, dan penemuan antibiotika baru seringkali menyulitkan dalam menentukan pilihan antibiotik yang tepat ketika menangani suatu kasus penyakit. Hal ini dapat memicu terjadinya resistensi terhadap antibiotik (Peterson, 2005). Resistensi adalah tidak terhambatnya pertumbuhan bakteri dengan pemberian antibiotik secara sistemik dengan dosis normal yang seharusnya atau kadar hambat minimalnya (Tripathi, 2003). Timbulnya resistensi terhadap suatu antibiotika dapat terjadi karena beberapa faktor diantaranya : 1.Bakteri mensintesis suatu enzim inaktivator atau penghancur antibiotika . Misalnya Staphylococcus, resisten terhadap penisilin G yang menghasilkan beta-laktamase, yang merusak obat tersebut. Beta-laktamase lain dihasilkan oleh bakteri batang Gram-negatif. 2.Bakteri mengubah permeabilitasnya terhadap obat. Misalnya tetrasiklin, tertimbun dalam bakteri yang rentan tetapi tidak pada bakteri yang resisten. 3.Bakteri mengembangkan suatu perubahan struktur sasaran bagi obat. Misalnya resistensi kromosom terhadap aminoglikosida berhubungan dengan hilangnya (atau perubahan) protein spesifik pada subunit 30s ribosom bakteri yang bertindak sebagai reseptor pada organisme yang rentan. 4.Bakteri mengembangkan perubahan jalur metabolik yang langsung dihambat oleh obat. Misalnya beberapa bakteri yang resisten terhadap sulfonamid 16 tidak membutuhkan PABA ekstraseluler, tetapi seperti sel mamalia dapat menggunakan asam folat yang telah dibentuk. 5.Bakteri mengembangkan perubahan enzim yang tetap dapat melakukan fungsi metabolismenya tetapi lebih sedikit dipengaruhi oleh obat dari pada enzim pada kuman yang rentan. Misalnya beberapa bakteri yang rentan terhadap sulfonamid, dihidropteroat sintetase, mempunyai afinitas yang jauh lebih tinggi terhadap sulfonamid dari pada PABA (Brooks et al., 2010). Aktivitas antibiotik dalam menghambat pertumbuhan mikroba ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya yaitu : 1. pH lingkungan Bakteri hidup pada rentan pH tertentu. Umumnya bakteri bekerja optimum pada rentang pH 6-8, tetapi beberapa jenis mikroba dapat hidup pada pH yang lebih rendah yang dikenal dengan istilah acidhophiles ataupun pada pH yang lebih tinggi yang dikenal dengan istilah alkalophiles. Secara umum, kelompok mikroba yang berbeda memiliki karakteristik pH tertentu. Kebanyakan bakteri adalah neutrofil. Meskipun sering mikroba tumbuh dari kisaran pH yang luas dan jauh dari optimum, terdapat batas-batas toleransi pada pertumbuhannya (Willey et al., 2008). 2. Stabilitas antibiotik Stabilitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu produk untuk bertahan dalam batas spesifikasi yang ditetapkan sepanjang periode penyimpanan dan penggunaan untuk menjamin identitas, kekuatan kualitas dan kemurnian produk tersebut. Ketidakstabilan dari suatu antibiotik dapat menurunkan 17 kemampuannya dalam menghambat mikroba (Carstensen dan Rhodes, 2000). 3. Aktivitas metabolit mikroba Dalam melakukan aktivitas metabolisme, bakteri menghasilkan senyawasenyawa metabolit untuk pertahanan hidupnya. Salah satu metabolit yang dihasilkan yaitu antibiotik yang bertujuan untuk menghambat pertumbuhan mikrobia lain. Produksi antibiotik biasanya diiringi dengan sporulasi dan terjadi pada sel mikroba yang sensitif dengan mikroba, tumbuhan, atau binatang. Umumnya mikroba sensitif ini membutuhkan perlindungan khusus ketika nutrisinya mulai habis (Nofiani, 2008). Menurut Jorgensen et al. (2015), uji kepekaan bakteri terhadap antibiotik dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu metode dilusi dan metode difusi. Metode difusi memiliki keunggulan dibandingkan dengan metode dilusi, diantaranya yaitu tidak memakan banyak biaya dan mudah untuk dibuat. Salah satu contoh metode difusi yaitu, metode difusi Kirby-Bauer.Prinsip kerja metode KirbyBauer adalah mendifusikan sejumlah senyawa antibakteri pada media agar yang telah diinokulasi dengan bakteri (Parija, 2009). Menurut Pratiwi (2008), proses pemberian antibiotik dilakukan dengan cara meletakkan lempeng kertas yang mengandung antibakteri pada permukaan media yang berisi kultur bakteri. Penggunaan metode Kirby-Bauer dapat dlihat pada Gambar 1. 18 Gambar 1. Penggunaan metode Kirby-Bauer D. Medan Magnet Fajri et al. (2015) menyatakan bahwa medan magnet merupakan daerah di sekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh magnet. Medan magnet terjadi karena adanya kutub-kutub magnet yang memiliki gaya tarik-menarik dan tolak menolak yang besar. Medan magnet bersifat tidak menghalangi dan mampu menembus benda penghalang seperti genting, tembok bangunan, pepohonan, maupun tubuh manusia dan akan mengalami penurunan secara linier terhadap jarak dari sumber paparan. Medan magnet dapat berasal dari alami maupu buatan. Medan magnet AC merupakan medan magnet yang berasal dari buatan manusia seperti sistem listrik (saluran listrik, transformer, komputer) dan memiliki frekuensi 50/60 Hz. Sementara, medan magnet statik besarnya konstan terhadap waktu dan memiliki frekuensi 0 Hz. Medan magnet statis diciptakan oleh magnet dengan aliran listrik DC. Bumi merupakan medan magnet statis alam, yang digunakan untuk navigasi kompas (Downes, 2003). 19 Berdasarkan sifat medan magnet, bahan dibagi menjadi tiga golongan, yaitu diamagnetik, paramagnetik dan ferromagnetik. 1. Diamagnetik Bahan diamagnetik merupakan bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom tetapi orbit dan spinnya tidak. Jika bahan diamagnetik diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan merubah gerakannya sedemikian hingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan nol (Halliday & Resnick, 1989). Sifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron sehingga semua bahan bersifat diamagnetik karena atomnya mempunyai elektron orbital. Bahan dapat bersifat magnet apabila susunan atom dalam bahan tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan. Dalam bahan diamagnetik hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak menarik garis gaya. Contoh bahan diamagnetik yaitu: bismut, perak, emas, tembaga dan seng (Billah, 2006). 2. Paramagnetik Bahan paramagnetik merupakan bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis total seluruh atom/molekul dalam bahan nol. Hal ini disebabkan karena gerakan atom/molekul acak, sehingga resultan medan magnet atomis masing-masing atom saling meniadakan. Bahan ini jika diberi medan magnet luar, maka elektron-elektronnya akan berusaha sedemikian rupa sehingga resultan medan magnet atomisnya searah dengan medan magnet 20 luar. Sifat paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang menjadi terarah oleh medan magnet luar. Pada bahan ini, efek diamagnetik (efek timbulnya medan magnet yang melawan medan magnet penyebabnya) dapat timbul, tetapi pengaruhnya sangat kecil (Halliday & Resnick, 1989). Contoh bahan paramagnetik: alumunium, magnesium, wolfram dan sebagainya. Bahan diamagnetik dan paramagnetik mempunyai sifat kemagnetan yang lemah. Perubahan medan magnet dengan adanya bahan tersebut tidaklah besar apabila digunakan sebagai pengisi kumparan toroida (Billah, 2006). 3. Ferromagnetik Bahan ferromagnetik merupakan bahan yang mempunyai resultan medan atomis besar. Hal ini terutama disebabkan oleh momen magnetik spin elektron. Pada bahan ferromagnetik banyak spin elektron yang tidak berpasangan, misalnya pada atom besi terdapat empat buah spin elektron yang tidak berpasangan. Masing-masing spin elektron yang tidak berpasangan ini akan memberikan medan magnetik, sehingga total medan magnetik yang dihasilkan oleh suatu atom lebih besar (Halliday & Resnick, 1989). Dalam bahan ferromagnetik Medan magnet dari masing-masing atom bahan ferromagnetik sangat kuat, sehingga interaksi diantara atom-atom tetangganya menyebabkan sebagian besar atom akan mensejajarkan diri membentuk kelompok-kelompok. Kelompok atom yang mensejajarkan dirinya dalam suatu daerah dinamakan domain. Bahan feromagnetik 21 sebelum diberi medan magnet luar mempunyai domain yang momen magnetiknya kuat, tetapi momen magnetik ini mempunyai arah yang berbeda-beda dari satu domain ke domain yang lain sehingga medan magnet yang dihasilkan tiap domain saling meniadakan (Billah, 2006). Semua benda di bumi dipengaruhi oleh medan magnet. Paparan dari medan magnet dapat bersifat menguntungkan maupun merugikan. Beberapa ilmuan menyatakan bahwa medan magnet diketahui bertanggung jawab terhadap beberapa penyakit tertentu. Paparan medan magnet dengan frekuensi 50 Hz pada sel, diketahui dapat mempengaruhi sifat fisiologis, fungsi dan komunikasi antar sel (Fadel et al., 2003). Menurut WHO ambang batas paparan medan magnet (<0,1 mT), namun menurut International Radiation Protection Association (IRPA) mengenai medan elektromagnetik, pemerintah mengadopsi rekomendasi untuk batas paparan medan magnet 50 - 60 Hz adalah 0.5 mT (Sari dkk, 2015). Pada bidang pertanian Dhawi dan Al-Khayri (2009), membuktikan bahwa paparan medan magnet 1500 mT selama 0, 1, 5, 10 dan 15 menit dapat meningkatkan kandungan ion N, K, Ca, Mg, Fe, Mn, dan Zn pada tanaman kurma (Phoenix dactylifera). III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung dari Januari - Maret 2017. B. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan petri, beaker gelas, Enlenmeyer, gelas ukur, tabung reaksi dan rak tabung reaksi, jarum ose bundar, pinset, kertas saring, kertas label, tisue, sumbat kapas, plastik tahan panas, alumunium foil, pembakar bunsen, micro pipet, micro tip, hot plate magnetic stirrer, autoclave, jangka sorong, transformator dan solenoida, laminar air-flow, lemari pendingin, oven, vortex, inkubator bakteri, waterbath shaker dan neraca digital. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Nutrient Broth, Endo agar, Nutrient agar spiritus, aquades, disk antibiotik kloramfenikol, disk antibiotik ampisilin, disk antibiotik streptomisin, disk antibiotik trimetoprim, disk antibiotik asam nalidiksat, isolat Escherichia coli dan Bacillus sp. koleksi Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Unila. 23 C. Rancangan Percobaan Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) untuk melihat adanya pengaruh kuat medan magnet yang berbeda terhadap daya hambat antibiotik pada pertumbuhan kultur bakteri. Bakteri yang diuji adalah bakteri Bacillus sp. dan E. coli. Bacillus sp. adalah bakteri Gram positif dan E. coli adalah bakteri Gram negatif. Kuat medan magnet yang digunakan yaitu 0; 0,1; 0,2; dan 0,3 mT. Antibiotik yang diuji terdiri dari 5 jenis antibiotik, yaitu trimetoprim yang berfungsi menghambat enzim-enzim esensial dalam metabolisme folat, ampisilin yang berfungsi menghambat pembentukan dinding dan permeabilitas membran sel, asam nalidiksat yang berfungsi menghambat kerja enzim DNA Girase, streptomisin yang berfungsi menghambat pembentukan mukopeptida dan kloramfenikol yang berfungsi mengganggu daya kerja peptidil transferase. Setiap perlakuan kuat medan magnet terhadap bakteri diulang sebanyak 3 kali. Daya hambat setiap antibiotik pada bakteri yang dipapar medan magnet, ditentukan dengan mengukur diameter zona jernih yang terbentuk disekitar antibiotik. Data yang diperoleh dianalisis varian secara terpisah pada taraf nyata (α) = 5%, untuk masing-masing perlakuan antibiotik dan bakteri yang dipapar medan magnet dengan kuat berbeda. D. Pelaksanaan Penelitian ini dilaksanakan dalam 6 tahap yaitu peremajaan inokulum, pembuatan starter bakteri, pemaparan bakteri menggunakan medan magnet, inokulasi bakteri pada media padat, pemberian antibiotik pada media berisi 24 bakteri dan uji aktivitas antibiotik. Tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. 1. Peremajaan Inokulum Biakan Escherichia coli dan Bacillus sp. Biakan murni bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. diinokulasi secara terpisah dalam tabung miring berisi media Nutrient Agar (NA) steril. Biakan kemudian diinkubasi pada suhu 37o C selama 24 jam. 2. Pembuatan Starter Bakteri Bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang telah diremajakan, keduanya diinokulasikan ke dalam erlenmeyer 100 mL yang terpisah berisi 10 mL media Nutrient Broth (NB) steril. Kultur Escherichia coli dan bakteri Bacillus sp. kemudian diinkubasi menggunakan waterbath shaker pada suhu 37o C selama 10 jam. 3. Pemaparan Medan Magnet Pada Kultur Bakteri Starter bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang telah diinkubasi selama 10 jam kemudian dipapar medan magnet selama 10 menit, dengan kuat pemaparan medan magnet 0 mT (kontrol); 0,1 mT; 0,2 mT; dan 0,3 mT. 25 4. Inokulasi KulturBakteri Pada Media Padat Bakteri yang telah dipapar medan magnet sesuai perlakuan, diinokulasi dalam media Nutrient Agar steril pada cawan petri menggunakan teknik Kirby-Bauer. Setiap perlakuan diulang 3 kali (triplo). 5. Pemberian Antibiotik Pada Media Berisi Kultur Bakteri Disk antibiotik yang digunakan dalam percobaan disiapkan yaitu ampisilin 10 µg, streptomisin 10 µg, kloramfenikol 30 µg, trimetoprim 5 µg, dan asam nalidiksat 30 µg. Disk antibiotik kemudian diletakkan pada cawan petri yang sudah berisi kultur bakteri mengunakan pinset steril, kemudian kultur bakteri diinkubasi pada suhu 37o C selama 24 jam. 6. Pengukuran Diameter Zona Jernih Aktivitas antibiotik ditentukan dengan mengukur zona jernih yang dihasilkan kultur bakteri yang telah diberi antibiotik menggunakan jangka sorong. E. Analisis Data Data dianalisis ragam pada taraf nyata 5% dan jika terdapat perbedaan nyata dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf nyata 5%. 26 F. Diagram Alir Penelitian - Media NA 5 mL pada tabung miring - Inkubasi selama 24 jam pada suhu 37o C Peremajaan Inokulum Escherichia coli Bacillus sp. Pembuatan Starter Bacillus sp. dalam media NB steril Diinkubasi pada suhu 37o selama 10 jam Pembuatan Starter E. coli dalam media NB steril Diinkubasi pada suhu 37o selama 10 jam Pemaparan KulturBakteri Oleh Medan Magnet selama 10 menit 0 mT (Kontrol) 0,1 mT 0,2 mT 0,3 mT Inokulasi Kultur Bakteri ke dalam Media NA Padat Pemaparan KulturBakteri Oleh Medan Magnet selama 10 menit 0 mT (Kontrol) Streptomisin 10 µg/disk 0,2 mT 0,3 mT Inokulasi Kultur Bakteri ke dalam Media NA Padat Pemberian Antibiotik Pada Kultur Bakteri dalam media NA Ampisilin 10 µg/disk 0,1 mT Pemberian Antibiotik Pada Kultur Bakteri dalam media NA Kloramfenikol 30 µg/disk Trimetoprim 5 µg/disk Diinkubasi Pada Suhu 37o C Selama 24 Jam Pengukuran Diameter Zona Jernih Analisis Data Gambar 2. Diagram Alir penelitiian Nalidix acid 30 µg/disk V. KESIMPULAN A. Kesimpulan 1. Paparan medan magnet meningkatkan kemampuan daya hambat antibiotik trimetoprim, asam nalidiksat dan kloramfenikol pada pertumbuhan bakteri E. coli, namun menurunkan kemampuan daya antibiotik ampisilin dan tidak mempengaruhi daya hambat antibiotik streptomisin pada pertumbuhan bakteri E. coli. 2. Paparan medan magnet meningkatkan kemampuan daya hambat antibiotik trimetoprim, ampisilin, asam nalidiksat dan kloramfenikol pada pertumbuhan bakteri Bacillus sp. Paparan medan magnet tidak mempengaruhi kemampuan daya hambat antibiotik streptomisin pada pertumbuhan bakteri Bacillus sp. B. Saran Pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan penambahan kuat paparan medan magnet pada bakteri E. coli dan Bacillus sp. yang diberi antibotik streptomisin. Selain itu perlu dilakukan juga identifikasi morfologi bakteri E. coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet dengan kuat yang berbeda. DAFTAR PUSTAKA Ardiansyah. 2005. Daun Beluntas Sebagai Bahan Antibakteri dan Antioksidan. Artikel IPTEK-Bidang Biologi, Pangan dan Kesehatan. Baafai, U.S. 2004. Sistem Tenaga Listrik: Polusi Pengaruh Medan Elektromagnetik Terhadap Kesehatan Masyarakat (online) http://repository.usu.ac.id/bristream/elektro-usman.pdf. Diakses tanggal [5 Desember 2016]. Bahagiawati. 2002. Penggunaan Bacillus thuringiensis sebagai Bioinsektisida. Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor. Buletin AgroBio. 5(1):21-28. Bari, S. B., Mahajan, B. M., Surana, S. J. 2008. Resistance to antibiotic: A challenge in chemotherapy. Indian journal of pharmaceutical education and research. 2 (2) : 34-39. Billah, A. 2006. Pembuatan dan Karakterisasi Magnet Strontium Ferit Dengan Bahan Dasar Pasir Besi. Skripsi. Semarang. UNNES. Brenner, Don J., Noel, R. Krieg, James, T. Staley, and George, M. Garrity. 2005. Bergeys’s Manual Of Systematic Bacteriology 2nd Edition Volume Two : The Proteobacteria, Part A Introductory Essays. Bergeys’s Manual Trust. New York. Brooks F. Geo, Carrol C. Karen, Butel S. Janet, Morse A. Stephen, Mietzer A. Timothy. 2010. Medical Microbiology 26th Edition (1) : 13-401. Mc. Graw Hill. New York. Carter G.R. dan Wise D.J. 2004. Essential of Veterinary Bacteriology and Mycology 6th Edition. Blackwell Publishing. Iowa. Carstensen, J.T. dan Rhodes, C.T. 2000. Drug Stability Principles and Practices, 3rd Edition. Marcel Dekker. New York. 38 De Vos, Paul, George M. Garrity, Dorothy Jones, Noel R. Krieg, Wolfgang Ludwig, Fred A. Rainey, Karl-Heinz Schleifer and William B. Whitman. 2009. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology 2nd Edition Volume Three : The Firmicutes. Bergey’s Manual Trust. New York. Downes, George. 2003. DC or AC Magnetising Waveforms in Magnetic Particle Inspection. Copyright by Insight NDT Equpment Limited pp 3-6. Dharma, A.R. 1985. Tanaman Obat Tradisional Indonesia. Balai Pustaka. Jakarta. Dhawi, F. dan Al-Khayri, J. M. 2009. The effect of magnetic resonance imaging on date palm (Phoenix dactylifera L.) elemental composition. International Journal of the Faculty of Agriculture and Biology. 4: 14-20. Fadel, M.A., S.M. Wael, R.M. Mostafa. 2003. Effect of 50 Hz, 0.2 mT magnetic fields on RBC properties and heart functions of albino rats, Bioelectromagnetics. 24 : 535–545. Fajri, M.D.M, Sudarti and Yushardi. 2015. Analisis Dampak Paparan Medan Magnet extremely Low Frequency (ELF) Intensitas >100 µT terhadap Kelainan Konginital bayi Tikus Putih strain Wistar. Jurnal Pendidikan Fisika. 4 (1): 15-20. Fojt, L., L. Strasak, V. Vetterl, J. Smarda. 2004. Comparison of the low-frequency magnetic field effects on bacteria Escherichia coli, Leclercia adecarboxylata and Staphylococcus aureus. Bioelectrochemistry. 63 : 337– 341. Gaafar, El-Sayed A., Magda S. Hanafy., Eman Y. Tohamy., Mona H. Ibraheim. 2006. Stimulation And Control Of E. coli By Using An Extremely Low Fregquency Magnetik Field. Journal Biophys. 16 (4) : 283-296. Griffith M.W. and Barbut S. 2001. Developing Validation Models for E. coli 0157 Inactivation In Dry Fermented Sausage. Departement of Food Science University of Guelph. Canada. Haliday, D. dan Resnick, R. 1989. Fisika. Penerbit Erlangga. Jakarta. Ibraheim, Mona. H. dan Doaa B. El-Din Darwish. 2013. 50 Hz Frequency Magnetic Field Effects On Pseudomonas aeruginosa And Bacillus subtilis Bacteria. Journal of Applied Physics (IOSR-JAP), e-ISSN: 22784861. 5 (3). Jorgensen, H. James, Pfeller A. Michael, Carrol C. Karen, Landry L. Marie, Funke G., Richter S. Sandra, Warnock W. David. 2015. Manual of Clinical Microbiology 1st Edition (1) : 1269. ASM Press. Washington DC. Katzung. 2005. Basic and Clynical Pharmacology 9th edition. MC Graw Hill. Boston. 39 Lamont R.J., Burne R.A., Lantz M.S., Leblanc D.J. 2006. Oral Microbiology and Immunology. ASM Press. Washington DC. Li D., Song J., Li H., Shan M., Liang Y., Zhu J and Xie Z. 2015. Storage Lipid Synthesis Is Necessary for Autophagy Inducted by Nitrogen Starvation. Stanford University. USA. Masoumeh, Aslanimehr, Ali-Asghar Pahlevan, Fatemeh Fotoohi-Qazvini, Hassan Jahani-Hashemi. 2013. Effects Of Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields On Growth And Viability Of Bacteria. ISSN 23072083. International Journal of Research In Medical and Health Sciences. 1 (2) : 8-15. Moat, G. Albert, Foster W. John, Spector P. Michael. 2002. Microbial Phisiology 4th Edition. Wiley-Liss Publication. New York. Morelli, D.T., Stephen R.B. 2013. Structural, Magnetic and Thermoelectric Properties of Some CePd 3-Based Compounds. Journal of Electronical Material. Michigan States University. 42 : 1592-1596. Neu, H.C. and T.D., Gootz, 2001. Antimicrobial Chemotherapy. In : Baron, S. (eds)., “Medical Microbiology”. 5th ed. Galtestone. The University of Texax Medical Branch. Nofiani, R. 2005. Urgensi dan Mekanisasi Biosintesis Metabolit Sekunder Mikroba Laut. Jurnal Natur Indonesia. 10 (2) : 120-125 Onibala, Heni. 2013. Identifikasi Bacillus sp. Pada Beberapa Tahapan Pengolahan Frozen Tasteless Smoked Tuna. Jurnal Perikanan dan Kelautan Tropis. 9 (2). Parija, S. Chandra. 2009. Textbook of Microbiology and Imunology 1st Edition. Elsevier. Jakarta. Peterson, L. R. 2005. Squeezing the antibiotic balloon : The impact of antimicrobial classes on ermerging resistance. European society of clinical microbiology and infectious deseases. The Feinberg school of medicine, North Western University. USA. Pratiwi, S.T. 2008. Mikrobiologi Farmasi. Yogyakarta. Erlangga. Sande AS, Kapusnik-Uner JE, dan Mandell GL. 1990. Antimicrobial Agents, General Considerations. In : Gilman AG, Rall TW, Nies AS, dan Taylor P (Eds), Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8th ed., Pergamon Press, 1018 – 1046. 40 Sari, R.E.Y.W., Prihandono T., Sudarti. 2015. Aplikasi Medan Magnet ELF 100 μT dan 300 μT Pada Pertumbuhan Tanaman Tomat Ranti. FKIP Universitas Jember. Jember. Segatore, B., Setacci, D., Bennato, F., Cardigno, R., Amicosante, G. and Iorio, R., 2012. Evaluations of the Effects of Extremely Low-Frequency Electromagnetic Fields on Growth and Antibiotic Susceptibility of Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. International Journal of Microbiology. 12 (587293) : 7. Schwartz, S.I. 2000. Intisari Prinsip Prinsip Ilmu Bedah Edisi 6. Alih bahasa dr. Laniyati et al. EGC. Jakarta. Taqavi, M., Nafisi, S., Tanoomand, A., EbrahimPour, K., Kardan, D., Moaddab S. R. and Badihi, K., 2012. Study the Effects of High and Low Frequencies Pulsed Square Electromagnetic Fields on the Logarithmic Growth of the E. coli. International Journal of Microbiological. 3 (3): 238-241. Tenailon., Skurnik D., Picard B., Denamur E. 2010. The Population Genetics Of Commensal Escherichia coli. Nature Review Microbiology. 8 (3) : 207-217. Tizard, I.R. 2004. Veterinary Immunology an Introduction 7th Edition. Saunders Company. USA. Triono, Aviv A., Akhmad E. P. 2012. Efektifitas Antibiotik Golongan Sefalosporin dan Kuinolon terhadap Infeksi Saluran Kemih. Artikel Penelitian. 12 (1) : 6-11. Tripathi, K.D. 2003. Essentials of Medical Pharmacology 5th Edition. Jaypee Brothers. New Delhi. Tjay, TH dan Rahardja, K., 2007. Obat-Obat Penting, Khasiat, Penggunaan, dan Efek Sampingnya Edisi ke empat. Gramedia. Jakarta Wasitaningrum, Ika Dyah Ayu. 2009. Uji Resistensi Bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli Dari Isolat Susu Sapi Segar Terhadap Beberapa Antibiotik. Skripsi. Universitas Muhammadyah Surakarta. Surakarta. Willey, M.J., Sherwood, L.M., Woolverton, C.J. 2008. Microbiology 7th Edition. Mc. Graw Hill. New York.