6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Bakteri

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian Bakteri
Bakteri berasal dari kata “bakterion” (bahasa Yunani) yang berarti tongkat
atau batang. Sekarang nama itu dipakai untuk menyebut mikroorganisme yang
bersel satu, berkembang biak dengan pembelahan diri, dan berukuran kecil
sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop.
Berdasarkan bentuknya bakteri dapat dibagi atas tiga golongan yitu
golongan coccus (berbentuk bola), basil (berbentuk tongkat pendek), dan
golongan spiral.
Berdasarkan perbedaannya dalam menyerap warna, bakteri dibagi atas dua
golongan yaitu bakteri Gram positif dan Gram negatif. Bakteri Gram positif
menyerap zat warna pertama yaitu kristal violet yang menyebabkannya berwarna
ungu, sedangkan bakteri Gram negatif menyerap zat warna kedua yaitu safranin
dan menyebabkan warna merah muda (Dwidjoseputro, 1978).
Bakteri Gram positif memiliki kandungan peptidoglikan yang tinggi (dapat
mencapai 50%) dibandingkan bakteri Gram negatif (sekitar 10%). Sebaliknya
kandungan lipida pada dinding sel bakteri Gram negatif yaitu sekitar 11 - 12%,
kandungan ini lebih tinggi daripada dinding sel bakteri Gram positif
(Jawetz, et al., 2007).
2.1.1 Bakteri Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus adalah bakteri Gram positif, berbentuk bulat atau
kokus dengan diameter 0,4 - 1,2 µm (rata-rata 0,8 µm) dengan koloni
6
bergerombol seperti buah anggur, bersifat aerob atau anaerob fakultatif, tahan
hidup dalam lingkungan yang mengandung garam dengan konsentrasi tinggi,
tidak membentuk spora. Tumbuh optimal pada suhu 28 - 38oC atau sekitar 35oC
dan pH 7,4. Staphylococcus aureus tergolong flora normal kulit dn selaput lendir
manusia. Setiap jaringan dapat diinfeksi oleh Staphylococcus aureus dan
menyebabkan timbulnya penyakit dengan tanda yang khas, yaitu produksi nanah,
peradangan, nekrosis, dan pembentukan abses (Jawetz, et al., 2007).
Menurut Dwidjoseputro (1978), taksonomi bakteri Staphylococcus aureus
sebagai berikut:
Divisi
: Protophyta
Kelas
: Schizomycetes
Bangsa
: Eubacteriales
Suku
: Micrococcaceae
Marga
: Staphylococcus
Jenis
: Staphylococcus aureus
2.1.2 Bakteri Escherichia coli
Bakteri Escherichia coli adalah bakteri Gram negatif, berbentuk batang
(basil), dan termasuk golongan Enterobacteriaceae. Bakteri ini merupakan flora
yang paling banyak pada usus manusia dan hewan, hidup aerob atau anaerob
fakultatif. Bakteri ini dapat berubah menjadi patogen bila hidup di luar usus.
Escherichia coli tumbuh pada suhu antara 10 - 40oC, dengan suhu optimum 37oC.
Bakteri ini relatif sangat sensitif terhadap panas dan dapat diinaktifkan pada suhu
pasteurisasi makanan (Dwidjoseputro, 1978).
7
Menurut Dwidjoseputro (1978), taksonomi bakteri Escherichia coli
sebagai berikut:
Divisi
: Protophyta
Kelas
: Schizomycetes
Bangsa
: Eubacteriales
Suku
: Enterobacteriaceae
Marga
: Escherichia
Jenis
: Escherichia coli
Pada umumnya bakteri ini hidup pada tinja, dapat menyebabkan masalah
kesehatan pada manusia seperti diare, muntaber dan masalah pencernaan lainnya.
2.1.3 Fase pertumbuhan bakteri
Bakteri mengalami pertumbuhan yang dapat dibagi dalam 4 fase menurut
(Pratiwi, 2008) yaitu:
a. fase lag
Merupakan fase adaptasi, yaitu fase penyesuaian mikroorganisme pada
suatu lingkungan baru. Ciri fase lag adalah tidak adanyapeningkatan jumlah sel,
yang ada hanyalah peningkatan ukuran sel. Lama fase lag tergantung pada kondisi
dan jumlah awal mikroorganisme serta medi pertumbuhan.
b. fase log (ekponensial)
Fase log merupakan fase dimana mikroorganisme tumbuh dan membelah
pada kecepatan maksimum, tergantung pad genetika mikroorganisme, sifat media,
dan kondisi pertumbuhan. Sel-sel terbentuk dengan laju konstan dan massa yang
bertambah
secara
eksponensial.
Hal
yang
dapat
menghambat
pertumbuhanadalah bila satu atau lebih nutrisi dalam kultur habis.
8
laju
c. fase tetap
Pada fase ini terjadi kompetisi antara bakteri untuk memperoleh nutrisi
dari media untuk tetap hidup. Sebagian bakteri mati sedangkan yang lain tumbuh
dan membelah sehingga jumlah sel bakteri yang hidup menjadi tetap.
d. fase kematian
Pada fase ini, sel bakteri akan mati lebih cepat daripada terbentuknya sel
baru. Laju kematian mengalami percepatan yang eksponensial.
2.2 Uraian Tumbuhan
2.2.1 Nama daerah
Nama daerah: sirih talan (Maluku), jahe sunti (Jawa), sereh, sireh, canbei,
seureuh, sedah, ganjang, bolu, ani-ani, amu atau reman (Sudewo, 2005).
2.2.2 Morfologi tumbuhan
Tanaman sirih biasanya mencapai tinggi 15 m. Batang sirih berwarna
coklat kehijauan, berbentuk bulat, beruas dan merupakan tempat keluarnya akar.
Tanaman sirih mempunyai banyak jenis yang beragam, seperti sirih jingga, sirih
hitam, sirih kuning, sirih hijau dan sirih merah (Damayanti dan Mulyono, 2006).
Tanaman sirih merah (Piper crocatum) termasuk dalam famili Piperaceae,
tumbuh merambat dengan bentuk daun menyerupai hati dan bertangkai serta
tumbuh berselang-seling dari batangnya. Daunnya berwarna merah keperakan dan
mengkilap saat terkena cahaya. Bagian ujung dari daun sirih merah meruncing.
Permukaan daunnya tidak merata. Sirih merah tumbuh merambat di pagar atau di
pohon (Sudewo, 2005). Yang membedakan dengan sirih hijau adalah sirih merah
9
memiliki daun yang berwarna merah keperakan, bila daunnya sobek maka akan
berlendir serta aromanya lebih wangi (Manoi, 2007).
Tanaman sirih merah menyukai tempat teduh, berhawa sejuk dengan sinar
matahari 60 - 75%, dapat tumbuh subur dan bagus pada daerah pengunungan. Bila
tumbuh pada daerah panas dan sinar matahari langsung, batangnya akan cepat
mengering, selain itu warna merah daunnya cepat pudar (Manoi, 2007).
2.2.3 Taksonomi tanaman sirih merah
Menurut Hidayat (2013), taksonomi tanaman sirih merah adalah sebagai
berikut:
Divisi
: Spermatophyta (tumbuhan berbunga)
Sub divisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledonae (berkeping dua/dikotil)
Bangsa
: Piperales
Suku
: Piperaceae (suku sirih-sirihan)
Marga
: Piper
Jenis
: Piper crocatum Ruiz & Pav
2.2.4 Kandungan kimia sirih merah
Sirih merah mengandung flavonoid, alkaloid, tannin, saponin dan minyak
atsiri. Senyawa-senyawa tersebut diketahui memiliki aktivitas antibakteri (Utami
dan Desty, 2013).
2.2.5 Manfaat sirih merah
Tanaman sirih merah mempunyai banyak manfaat dalam pengobatan
tradisional, mempunyai potensi menyembuhkan berbagai penyakit seperti diabetes
mellitus, hepatitis, menurunkan kolesterol, asam urat, hipertensi, radang liver,
10
radang mata, keputihan, maagh, kelelahan, nyeri sendi, dan menghaluskan kulit.
Selain itu sirih merah dapat berfungsi sebagai antibakteri (Damayanti dan
Mulyono, 2006).
2.3 Ekstraksi
Ekstraksi merupakan suatu proses penarikan senyawa kimia dari jaringan
tumbuhan dengan menggunakan penyari tertentu. Terdapat beberapa macam
metode ekstraksi, diantaranya adalah maserasi, perkolasi dan sokletasi (Depkes
RI, 1979).
Ekstraksi dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu:
a. Maserasi
Maserasi adalah proses pengekstrakan simplisia dengan menggunakan
pelarut dengan beberapa kali pengocokan atau pengadukan pada temperatur
ruangan (kamar). Secara teknologi termasuk ekstraksi dengan prinsip metode
pencapaian konsentrasi pada keseimbangan. Maserasi kinetik berarti dilakukan
pengadukan yang kontinu (terus-menerus). Remaserasi berarti dilakukan
pengulangan penambahan pelarut setelah dilakukan penyaringan maserat pertama
dan seterusnya (Ditjen POM, 2000).
b. Perkolasi
Perkolasi adalah ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru sampai
sempurna yang umum dilakukan pada temperatur ruangan. Prosesnya terdiri dari
tahapan pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya
(penetasan/penampungan ekstrak), terus-menerus sampai diperoleh perkolat yang
jumlahnya 1 - 5 kali jumlah bahan (Ditjen POM, 2000).
11
c. Refluks
Refluks adalah ekstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didihnya,
selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan
adanya pendingin balik. Umumnya dilakukan pengulangan proses pada residu
pertama sampai 3 - 5 kali sehingga dapat termasuk proses ekstraksi sempurna
(Ditjen POM, 2000).
d. Sokletasi
Sokletasi adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru yang
umumnya dilakukan dengan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi kontinu dengan
jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik (Ditjen POM,
2000).
e. Digesti
Digesti adalah maserasi kinetik (dengan adanya pengadukan kontinu pada
temperatur yang lebih tinggi dari temperatur ruangan (kamar), yaitu secara umum
dilakukan pada temperatur 40 - 50o C (Ditjen POM, 2000).
f. Infus
Infus adalah ekstraksi dengan pelarut air pada temperatur penangas air
(bejana infus tercelup dalam penangas air mendidih), temperatur terukur pada
suhu 96 - 98oC selama waktu tertentu (15 - 20 menit) (Ditjen POM, 2000).
g. Dekok
Dekok adalah infus pada waktu yang lebih lama (≥ 30 menit) dan
temperatur sampai titik didih air (Ditjen POM, 2000).
12
2.4 Metode Isolasi Biakan Bakteri
Menurut Jawetz, et al., (2013), isolasi biakan bakteri terbagi tiga metode
yaitu:
a. Cara gores
Ose yang telah steril dicelupkan ke dalam suspensi mikroorganisme yang
diencerkan, lalu dibuat serangkaian goresan sejajar yang tidak saling menutupi di
atas permukaan agar yang telah padat.
b. Cara sebar
Suspensi mikroorganisme yang telah diencerkan dipindahkan ke bagian
lempeng agar, kemudian disebarkan secara merata pada permukaan agar dengan
menggukan batang kaca bengok yang steril.
c. Cara tuang
Pengenceran inokulum diletakkan pada cawan petri steril dan dicampurkan
dengan medium agar cair, lalu dibiarkan memadat. Koloni yang berkembang akan
tertanam di dalam media tersebut.
2.5 Pengujian Aktivitas Antimikroba
Penentuan kepekaan bakteri terhadap antimikroba pada dasarnya dapat
dilakukan melalui dua cara, yaitu:
a. Metode dilusi
Metode ini mengukur kadar hambat minimum (KHM) dan kadar bunuh
minimum (KBM). Metode ini menggunakan antimikroba dengan kadar yang
menurun secara bertahap, dengan media cair dan padat. Bakteri ini diinokulasi ke
dalam media cair dan padat lalu diinkubasi. Dimasukkan larutan antimikroba
13
dengan kadar yang menghambat atau mematikan. Uji kepekaan cara dilusi
menggunakan 2 cara yaitu dengan menggunakan tabung reaksi dan microdilution
plate (Pratiwi, 2008).
b. Metode difusi
Metode yang paling sering digunakan dan biasanya menggunakan cakram.
Ada beberapa jenis cakram yaitu cakram kertas, cakram silinder dan punch hole.
Cakram tersebut yang berisi sejumlah tertentu obat ditempatkan pada permukaan
medium
padat
yang
sebelumnya
telah
diinokulasi
bakteri
uji
pada
permukaannnya. Setelah diinkubasi, diameter zona hambatan sekitar cakram
dipergunakan untuk mengukur kekuatan hambatan obat terhadap mikroorganisme
yang uji (Pratiwi, 2008).
2.6 Amoksisilin
Amoksisilin merupakan antibiotik golongan β – laktam (turunan penisilin).
Amoksisilin adalah antibiotik dengan spektrum luas, digunakan untuk pengobatan
infeksi pada saluran napas, saluran empedu, dan saluran seni, gastroenteritis,
meningitis dan infeksi, seperti demam tipoid (Siswandono dan Soekardjo, 2000).
Mekanisme kerja amoksisilin sebagai antibiotik yaitu sebagai inhibitor sintesis
dinding sel bakteri dengan cara memecah enzim dinding sel dan menghambat
enzim dalam sintesis dinding sel (Stringer, 2006).
2.7 Nanopartikel
Nanopartikel didefinisikan sebagai disepersi partikulat atau partikelpartikel padat dengan ukuran dalam rentang 10-1000 nm. Tujuan utama dalam
14
merancang nanopartikel sebagai sistem pemberian adalah untuk mengontrol
ukuran partikel dan pelepasan bahan aktif secara farmakologik untuk mencapai
tempat tindakan spesifik obat pada laju (Gupta, 2006).
2.7.1 Permukaan nanopartikel
Pelepasan zat aktif dipengaruhi oleh ukuran partikel. Partikel yang lebih
kecil mempunyai luas permukaan yang lebih besar, karenanya sebagian besar zat
aktif terkait akan berada di dekat permukaan partikel, yang menghasilkan
pelepasan zat aktif dengan cepat (Mohanraj dan Chen, 2006).
Dengan ukuran kecilnya, nanopartikel memperlihatkan sifat-sifat yang
menarik, menjadikannya sesuai dengan berbagai aplikasi pemberian sediaan obat.
Jumlah molekul yang ada pada permukaan partikel meningkat seiring dengan
berkurangnya ukuran partikel yang dapat dilihat pada tabel 2.1 (Gupta, 2006).
Tabel 2.1 Permukaan molekul pada partikel
No
1
2
3
4
5
Ukuran partikel (nm)
1
10
100
1000
10000
Molekul permukaan (%)
100,00
27,10
2,97
0,30
0,03
2.7.2 Teknologi nano
Nanoteknologi adalah bidang ilmu terapan dan teknologi yang bertujuan
untuk mengembangkan perangkat dan bentuk sedian dalam kisaran 1 sampai 100
nm (Yadav, et al., 2011). Nanoteknologi berkembang semakin pesat seiring
dengan meningkatnya kebutuhan industri akan ukuran partikel yang semakin
kecil. Dalam industri farmasi dan bioteknologi, teknologi nano telah
mempengaruhi setiap segmen dan subspesialisasi yang ada.
15
Pemanfaatan teknologi nano tidak luput juga dalam dunia pengobatan
herbal. Obat herbal yang berkhasiat biasanya diproduksi dengan menggunakan
teknologi modern dan salah satunya adalah teknologi nano. Banyak negara di
dunia yang telah mengenal teknologi nano sejak 1990-an, seperti Amerika Serikat
dan Jepang. Di Indonesia teknologi nano baru populer sejak beberapa tahun yang
lalu. Pemanfaatannya masih terbatas dan belum maksimal. Meskipun tergolong
baru berkembang di Indonesia, namun teknologi nano kini telah merambah
berbagai bidang, termasuk bidang produksi makanan dan minuman kesehatan
yang berbasis herbal (Yadav, et al., 2011).
16