POTENSI ANTIBAKTERI DARI DAUN Melastoma malabathricum
advertisement
POTENSI ANTIBAKTERI DARI DAUN Melastoma malabathricum DAN Melastoma saigonense TERHADAP Staphylococcus aureus (ATCC 6538) DAN Escherichia coli (ATCC 8739) ELSY ANDRIANI KABAN DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Potensi Antibakteri dari Daun Melastoma malabathricum dan Melastoma saigonense terhadap Staphylococcus aureus (ATCC 6538) dan Escherichia coli (ATCC 8739) adalah benar karya saya bersama dengan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Oktober 2016 Elsy Andriani Kaban NIM G34120086 ABSTRAK ELSY ANDRIANI KABAN. Potensi Antibakteri dari Daun Melastoma malabathricum dan Melastoma saigonense terhadap Staphylococcus aureus (ATCC 6538) dan Escherichia coli (ATCC 8739). Dibimbing oleh SRI BUDIARTI dan TRIADIATI Tumbuhan Melastoma malabathricum dan Melastoma saigonense termasuk ke dalam famili Melastomaceae yang diketahui memiliki manfaat sebagai obat penyakit yang disebabkan oleh bakteri seperti diare. Tujuan penelitian ini adalah menguji potensi antibakteri dari ekstrak kasar daun M. malabathricum dan M. saigonense terhadap Staphylococcus aureus (ATCC 6538) dan Escherichia coli (ATCC 8739). Terdapat tiga jenis sampel daun yang digunakan yaitu dua jenis daun M. malabathricum (MM1 dan MM2) dan satu jenis daun M. saigonense (MS). Ekstrak kasar daun diujikan terhadap S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) dengan pembagian beberapa jenis konsentrasi yaitu 25%, 50% dan 100% dengan menggunakan metode difusi agar. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ekstrak kasar daun Melastoma menghasilkan daya hambat terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538), tetapi tidak menghasilkan daya hambat terhadap E. coli (ATCC 8739). Hasil analisis GC-MS diketahui bahwa terdapat 18 jenis senyawa bioaktif pada ekstrak kasar daun MM1, MM2, dan MS. Jumlah senyawa bioaktif yang tertinggi dimiliki oleh ekstrak kasar daun MM2. Kata kunci: GC-MS, metode difusi agar, senyawa bioaktif. ABSTRACT ELSY ANDRIANI KABAN. Antibacteria potencial of Melastoma malabathricum and Melastoma saigonense Leaves on Staphylococcus aureus (ATCC 6538) and Escherichia coli (ATCC 8739). Supervised by SRI BUDIARTI and TRIADIATI Melastoma malabathricum and Melastoma saigonense are belong to the family of Melastomaceae that has a function as drug of disease caused by bacteria such as diarrhea. The aim of this research was to analyze the antibacteria potencial of M. malabathricum and M. saigonense leaves crude extract against S. aureus (ATCC 6538) and E. coli (ATCC 8739). There were three samples of leaves that has been used in the research, two of them are from leaves of M. malabathricum (MM1 and MM2) and one of them from leaves of M. saigonense (MS). The leaves crude extract were tested against S. aureus (ATCC 6538) and E. coli (ATCC 8739) using various concentration that were 25%, 50% and 100% by using agar disc diffusion method. The result showed that Melastoma leaves crude extract produced inhibition zone against S. aureus (ATCC 6538), but there was not any inhibition zone against E. coli (ATCC 8739). The GCMS test analyzed resulted 18 kind of bioactive compounds from MM1, MM2,MS leaves crude extract. Most of the bioactive compounds were produced by MM2 leaves crude extract. Keywords: Agar diffusion method, bioactive compund, GCMS. POTENSI ANTIBAKTERI DARI DAUN Melastoma malabathricum DAN Melastoma saigonense TERHADAP Staphylococcus aureus (ATCC 6538) DAN Escherichia coli (ATCC 8739) ELSY ANDRIANI KABAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Pada Departemen Biologi DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Tri Tunggal atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah yang berjudul Potensi Antibakteri dari Daun Melastoma malabathricum dan Melastoma saigonense terhadap Staphylococcus aureus (ATCC 6538) dan Escherichia coli (ATCC 8739) dapat terselesaikan dengan baik. Penelitian ini menggunakan dana penelitian mandiri atas nama Almarhumah Dr Ir Utut Widyastuti, MSi. Terima kasih penulis ucapkan kepada Almarhumah Dr Ir Utut Widyastuti, MSi sebagai pembimbing pertama yang telah membimbing, mendukung, dan memberikan waktunya dengan baik untuk penulis selama penelitian hingga pada tahap seminar penelitian, terima kasih penulis ucapkan kepada Dr dr Sri Budiarti sebagai pembimbing kedua yang telah bersedia menggantikan Almarhumah Dr Ir Utut Widyastuti, MSi sebagai pembimbing pertama, atas saran, bimbingan, waktu, dan dukungan yang diberikan. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr dra Triadiati, MSi yang telah bersedia menggantikan Dr dr Sri Budiarti sebagai pebimbing kedua, atas saran, bimbingan, waktu, dan dukungan sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan dengan baik. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ir. Hadisunarso, MSi selaku dosen penguji, atas saran dan masukan selama ujian sehingga skripsi ini bisa menjadi lebih baik lagi. Penelitian ini didanai oleh Penelitian Mandiri atas nama Almarhumah Dr Ir Utut Widyastuti, MSi, terima kasih atas kesempatan yang diberikan. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada seluruh staf di Laboratorium Biotechnology Research Indonesia-The Netherlands (BIORIN), Pusat Penelitian Sumber Daya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB) IPB, khususnya untuk Mba Pepi Elvavina, Bapak Abdul Mulya, Bapak Sairi, Ibu Ara, Pak Hadi atas segala bantuannya selamapenelitian. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada rekan seperjuangan penelitian S-1, Sasti, Elina, Kak Yoseva, Rinda, Kak Riana, Mas Gani, Betsi, Kak Iga , Putra, Jerry, Seven, Abila, Iis, Gigis dan rekan-rekan Pascasarjana Kak Seni, Kak Nurul, Kak Nuril, Kak Yusdar, Gabriello, Mas Nono, Ibu Ifa, Ibu Idha, Pak Asri, dan Pak Ilyas dan teman-teman Biologi 49 yang ikut mendukung dalam penelitian ini. Ucapan terima kasih saya yang terakhir namun yang terpenting dalam hidup saya yaitu kepada kedua orang tua saya Suruh Kaban dan Beloh Mabasa Tarigan atas dukungan doa dan kasih sayangnya yang tulus kepada penulis begitu juga kepada Kakak Emmy, Bang Benson, Kak Karin, dan Bang Nando. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca. . Bogor, Oktober 2016 Elsy Andriani Kaban DAFTAR ISI DAFTAR TABEL viii DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR LAMPIRAN viii PENDAHULUAN 1 METODE 2 Waktu dan Tempat 2 Bahan 2 Alat 2 Prosedur Percobaan 2 HASIL DAN PEMBAHASAN 5 Uji Daya Hambat Ekstrak Kasar Daun Melastoma terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) 5 Analisis Senyawa Bioaktif Ekstrak Kasar Daun M. malabathricum dan M. saigonense dengan GC-MS (Gas Chromatography-mass spectrofotometry) SIMPULAN DAN SARAN 8 12 Simpulan 12 Saran 12 DAFTAR PUSTAKA 12 LAMPIRAN 14 RIWAYAT HIDUP 15 DAFTAR TABEL 1 Diameter zona hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri S.aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) 2 Hasil analisis statistik perbandingan rata-rata zona hambat oleh ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) 3 Senyawa bioaktif ekstrak kasar daun Melastoma yang mempunyai kualitas ≥ 90% 4 Senyawa bioaktif ekstrak kasar daun Melastoma yang mempunyai kualitas < 90% 7 8 9 10 DAFTAR GAMBAR 5 Habitus dan posisi daun yang diambil pada daun M. malabathricum (a) dan M. saigonense (b) 6 Zona hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri S.aureus (ATCC 6538) 7 Zona hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri E. coli (ATCC 8739) 3 5 6 DAFTAR LAMPIRAN 1 Perbedaan M. malabathricum dan M. saigonense 14 1 PENDAHULUAN Tumbuhan yang berasal dari famili Melastomaceae dikenal sebagai tumbuhan yang memiliki banyak manfaat, salah satunya adalah sebagai tanaman obat. Beberapa spesies dari famili Melastomaceae yang diketahui memiliki manfaat sebagai obat yaitu Melastoma malabathricum dan Melastoma saigonense. Famili Melastomaceae merupakan tanaman asli Asia yang memiliki nama lokal seperti Strait Rhododendron (Singapura), Malabar Melastome (Australia), Indian-Rhododendron/Lutki (India), Senduduk (Malaysia dan Indonesia). Tumbuhan tersebut memiliki manfaat secara tradisional sebagai obat diare, obat luka, dan obat diabetes (Ong dan Nordiana 1999). Daun Melastomaceae banyak digunakan sebagai obat secara tradisional. Warga Malaysia banyak yang menggunakan daun M. malabathricum sebagai pengobatan luka, perawatan setelah melahirkan, pencegahan luka infeksi, disentri, dan diare (Sulaiman 2004). Selain itu, penelitian tentang pemanfaatan daun M. malabathricum sudah banyak yang diteliti seperti ekstrak daun yang dilaporkan memiliki manfaat sebagai antiinflamasi (Zakaria et al. 2006). Daun M. malabathricum juga memiliki manfaat sebagai antibakteri (Alwash et al. 2013). Selain itu, tumbuhan tersebut juga memiliki daya adaptasi yang tinggi terhadap lingkungan. M. malabathricum merupakan tumbuhan yang masih tumbuh liar pada tempat-tempat yang mendapat cukup sinar matahari, semak belukar, atau di daerah objek wisata sebagai tanaman hias. Tumbuhan tersebut dapat tumbuh sampai ketinggian 1650 mdpl (Simanjuntak 2008). Penelitian Watanabe dan Osaki (2002) juga mengemukakan bahwa M. malabathricum dapat tumbuh dengan baik pada tanah masam sehingga menjadi indikator tanah masam dan dapat mengakumulasi aluminium dalam jumlah tinggi di daun dan akar sehingga disebut sebagai akumulator aluminium. Berdasarkan manfaat yang dimiliki oleh tumbuhan Melastomaceae dan kemampuannya dalam beradaptasi pada lingkungan, maka sangat diperlukan penindaklanjutan penelitian terhadap manfaat famili Melastomaceae. Salah satu manfaat yang dimiliki tumbuhan tersebut yaitu daun M. malabathricum yang dapat digunakan sebagai antibakteri. Penelitian Pratama (2015) mengemukakan bahwa terdapat dua jenis spesies dari famili Melastomaceae di Kampus IPB Darmaga Bogor yaitu M. malabathricum dan M. saigonense. Daun M. malabathricum dan M. saigonense merupakan dua jenis spesies yang dimiliki oleh famili Melastomacae di Kampus IPB Darmaga, Bogor. Daun tersebut berbeda berdasarkan urutan nukleotida yang diteliti berdasarkan DNA barcode gen maturase K (matK). Perbedaan urutan nukleotida tersebut menyebabkan terjadinya perbedaan secara morfologi (Pratama 2015). Famili Melastomaceae terdiri atas 22 spesies. M. malabathricum dan M. saigonense yang digunakan berasal dari kampus IPB Darmaga. Menurut BOLDS (2014), M. malabathricum dan M. saigonense masuk ke dalam dunia Plantae, filum Magnoliophyta, kelas Magnoliopsida, ordo Myrtales, famili Melastomaceae, dan genus Melastoma. Selama ini, belum ada penelitian tentang potensi antibakteri yang dimiliki oleh Melastomaceae yang berada di lingkungan kampus IPB Darmaga. Oleh sebab itu, penelitian ini bertujuan menguji potensi antibakteri dari ekstrak kasar 2 daun M. malabathricum dan M. saigonense terhadap Staphylococcus aureus (ATCC 6538) yang mewakili gram positif dan Escherichia coli (ATCC 8739) yang mewaliki bakteri gram negatif. METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Januari 2016 hingga Juli 2016 di Laboratorium Pusat Penelitian Pengembangan Sumber Daya Hayati (PPSHB), Institut Pertanian Bogor. Analisis jenis senyawa ekstrak kasar daun M. malabathricum dan M. saigonense dengan GC-MS di Laboratorium Forensik Mabes POLRI, Jakarta Selatan. Bahan Bahan utama yang digunakan adalah daun M. malabathricum dan M. saigonense yang berasal dari daerah sekitar kampus IPB Darmaga Bogor. Daun M. malabathricum berasal dari dua tempat yaitu Lapangan Poolbis IPB (MM1) dan Jasinga (MM2) sedangkan daun M. saigonense (MS) berasal dari lahan Fakultas Peternakan IPB. Bahan yang digunakan untuk ekstraksi daun adalah metanol pro analysis, DMSO (dymethyl sulfooxide) 5% sebagai pelarut, kertas saring Whatman No. 1, aluminium foil. Bahan yang digunakan untuk uji daya hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri uji adalah isolat bakteri E. coli (ATCC 8739) dan S. aureus (ATCC 6538) yang berasal dari IPBCC, media nutrient broth (NB), media nutrient Agar (NA), kertas cakram 6 mm, dan alkohol 70%. Alat Alat yang digunakan pada penelitian ini, yaitu autoklaf, Laminar Air Flow Cabinet (LAFC), oven, rotary evaporator, timbangan analitik, spektrofotometer UV-Vis, shaker, dan GC-MS (Agilent Technologies 6890N series). Prosedur Percobaan Pengambilan dan Preparasi Daun M. malabathricum dan Daun M. saigonense. Pengambilan sampel dimulai dari satu daun yang berada di bawah pucuk daun hingga daun terbawah (Gambar 1). Selanjutnya daun tersebut dicuci hingga bersih lalu dikeringanginkan, dan dikeringkan menggunakan oven pada suhu 40 ºC selama 72 jam (Alwash et al. 2014). Setellah itu, dilakukan penimbangan sebelum dan setelah dikeringkan dengan oven. Daun yang sudah kering tersebut dihancurkan dengan blender hingga membentuk serbuk. 3 Posisi daun yang diambil a b Gambar 1 Habitus dan posisi daun yang diambil pada daun M. malabathricum (a) dan M. saigonense (b) Ekstraksi Daun M. malabathricum dan Daun M. saigonense. Proses ekstraksi dilakukan dengan cara maserasi, yaitu dengan pelarutan simplisia dan metanol p.a ( pro analysis) dengan perbandingan jumlah simplisia kering dengan pelarut yaitu 1:10 (b/v) (Alwash et al.2014). Sampel yang diambil sebanyak 25 gram dan dilarutkan dalam 250 ml metanol p.a. Proses maserasi dilakukan selama 72 jam, setiap 24 jam ekstrak disaring dengan kertas saring Whatman No. 1 dan dihasilkan filtrat dan residu. Selanjutnya residu diberi metanol p.a dan filtrat dievaporasi dengan rotary evaporator pada suhu 40 ºC sampai terbentuk pasta yang merupakan ekstrak kasar. Preparasi Ekstrak Kasar Daun Melastoma. Ekstrak kasar daun Melastoma yang berbentuk pasta dilarutkan dengan DMSO 5% dengan perbandingan 1:1 (konsentrasi 100%), 1:2 (konsentrasi 50%), 1:4 (konsentrasi 25%). Pemilihan konsentrasi ekstrak kasar daun tersebut dianggap sebagai konsentrasi yang mewakili untuk perbedaan pengaruh ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri uji dalam percobaan. Preparasi Isolat Bakteri. Isolat bakteri disubkultur dalam 5 ml nutrient broth (NB) dan diinkubasi selama 24 jam di waterbath shaker pada suhu 37 ºC. Setelah itu, bakteri tersebut digoreskan kembali ke media nutrient agar (NA) dan diinkubasi pada suhu 37ºC selama 24 jam lalu bakteri tersebut di simpan dalam kulkas pada suhu 4 ºC. Sebanyak dua ose bakteri ditumbuhkan pada media nutrient broth (NB) pada suhu 37 ºC selama 6 jam dan diukur pada nilai OD 0,60,8 serta panjang gelombang 600 nm dengan menggunakan spektrofotometer UVVIS. 4 Uji Daya Hambat Ekstrak Kasar Daun Melastoma terhadap Bakteri S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739). Pengujian daya hambat bakteri ini bertujuan menguji potensi antibakteri dari daun M. malabathricum (MM1 dan MM2) dan M. saigonense (MS) terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) dengan menggunakan konsentrasi ekstrak kasar daun Melastoma yang berbeda. Daun yang digunakan adalah daun yang berasal dari tiga lokasi berbeda yang dinamai dengan ekstrak kasar daun MM1, MM2, dan MS. Pengujian daya hambat Melastoma terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) dilakukan dengan metode difusi agar atau metode difusi Kirby-Bauer. Percobaan ini dilakukan dengan tiga kali pengulangan. Sebanyak 100 µL bakteri yang memiliki nilai OD 0,6-0,8 dicampurkan dengan media tumbuh bakteri (nutrient agar 40ºC) di tabung erlenmeyer 100 mL dan dituang ke dalam cawan petri, lalu media tersebut dibiarkan hingga padat. Kertas cakram diameter 6 mm ditetesi dengan ekstrak kasar daun Melastoma dengan konsentrasi 25%, 50%, 100% sebanyak 30 µL. Kontrol yang digunakan yaitu kontrol negatif dan kontrol positif. Kontrol negatif yang digunakan yaitu DMSO 5%, metanol pro analysis, dan DMSO 5% + metanol pro analysis yang masing-masing digunakan sebanyak 30 µL. Masing-masing perlakuan konsentrasi ekstrak kasar daun dan kontrol diulang sebanyak 3 kali. Kontrol positif yang digunakan yaitu ampisilin 10 µg. Masing-masing kertas cakram tersebut diletakkan diatas media. Media tersebut diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37 . Daya hambat bakteri yang terbentuk ditunjukkan dengan adanya zona bening pada daerah disekitar kertas cakram yang disebut sebagai zona hambat (Pratiwi 2008). Selanjutnya, dilakukan pengukuran zona hambat dengan penggaris. Zona hambat pertumbuhan bakteri merupakan selisih diameter zona bening dengan diameter kertas cakram. Analisis Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak Kasar Daun M. malabathricum dan M. saigonenese dengan GC-MS (Gas ChromatographyMass Spectrometry). Setiap ekstrak kasar daun Melastoma dianalisis kandungan metabolit sekundernya dengan menggunakan alat GC-MS Agilent Technologies 6890N series. Sebanyak 0.4 µL sampel diinjeksikan ke dalam kolom dengan panjang 30 m dan diameter 0.5 mm pada suhu awal kolom yaitu 70 , kemudian suhu dinaikkan hingga 290 dengan laju alir gas sebesar 1.0 mL/menit (Rahmawati 2008). Waktu akhir yang dibutuhkan pada proses analisis yaitu 35 menit, kemudian komponen senyawa diidentifikasi dengan spektrofotometri massa dan hasilnya dicocokkan dengan data WILEY9TH library. 5 HASIL DAN PEMBAHASAN Uji Daya Hambat Ekstrak Kasar Daun Melastoma terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) Hasil pengujian daya hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) adalah terdapat zona bening pada setiap konsentrasi ekstrak kasar daun Melastoma yang digunakan (Gambar 2). Hal ini membuktikan bahwa ekstrak kasar daun Melastoma dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus (ATCC 6538). Hasil pengujian daya hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri E. coli (ATCC 8739) tidak menghasilkan zona bening pada setiap konsentrasi ekstrak kasar daun Melastoma yang digunakan (Gambar 3). Tidak adanya zona bening tersebut telah dibuktikan dengan dilakukannya pengklarifikasian ulang, yaitu dengan cara pengujian zona yang dihasilkan oleh ekstrak kasar daun Melastoma ke dalam media tumbuh bakteri yang baru (nutrient agar) dan hasil yang didapatkan yaitu masih terdapatnya pertumbuhan bakteri di media yang baru. Hal tersebut membuktikan bahwa ekstrak kasar daun Melastoma tidak dapat menghambat bakteri E. coli (ATCC 8739). a a d e f b d g d b e f 1 c e f b g g c a 2 c 3 Gambar 2 Zona hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri S.aureus (ATCC 6538) Keterangan: Ekstrak kasar daun MM1 (1); MM2 (2); MS (3); konsentrasi ekstrak kasar daun Melastoma 100% (a); 50% (b); 25% (c); kontrol positif ampisilin 10 µg (d); kontrol negatif DMSO 5% (e); kontrol negatif metanol (f); kontrol negatif DMSO 5% + metanol (g) Hasil pengukuran rata-rata diameter zona hambat terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) dapat dilihat pada Tabel 1. Nilai daya hambat tertinggi terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) dihasilkan oleh ekstrak kasar daun MM2 pada konsentrasi 100% dengan diameter zona hambat sebesar 12,17 mm dan nilai daya hambat terendah dihasilkan oleh ekstrak kasar daun MM1 pada konsentrasi 25% dengan diameter zona hambat sebesar 3,17 mm. Hal ini memperlihatkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak semakin tinggi zona hambat yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan penelitian Khasanah (2014) yang membuktikan bahwa semakin tinggi konsentrasi suatu ekstrak semakin tinggi komponen zat aktif yang terkandung di dalamnya. Davis dan Stout (1971) menggolongkan aktivitas penghambatan berdasarkan ukuran zona hambat dengan empat kriteria, yaitu diameter zona hambat kurang dari 5 mm memiliki 6 kemampuan lemah, 5-10 mm memiliki kemampuan sedang, 11-20 mm memiliki kemampuan kuat, dan lebih besar dari 20 mm memilliki kemampuan sangat kuat. 2 a a d g d b e e f c a f g b d 2 c 1 2 b e g f c 3 Gambar 3 Zona hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri E. coli (ATCC 8739) Keterangan: Ekstrak kasar daun MM1 (1); MM2 (2); MS (3); konsentrasi ekstrak kasar daun Melastoma 25% (a); 50% (b); 100% (c); kontrol positif ampisilin 10 µg (d); kontrol negatif DMSO 5% (e); kontrol negatif metanol (f); kontrol DMSO 5% + metanol (g) Perbedaan pengaruh daya hambat oleh ekstrak kasar daun Melastoma terhadap S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) disebabkan oleh perbedaan struktur sel yang terdapat di masing-masing bakteri. Bakteri S. aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) merupakan perwakilan bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Bakteri gram positif memiliki peptidoglikan yang lebih tebal namun tidak memiliki membran terluar sedangkan bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang lebih tipis dan memiliki lapisan membran terluar. Hal ini sesuai dengan penelitian Mendonc (2006) yang membuktikan bahwa ada tidaknya penghambatan bakteri dipengaruhi oleh tipe mikroorganisme yang terkait pada struktur sel bakteri dan situs target mikrooganisme. Membran terluar memiliki endotoksin yang penting untuk pertahanan hidup bakteri sehingga komponen senyawa bioaktif yang berfungsi sebagai antibakteri pada ekstrak kasar daun Melastoma tidak dapat menghambat pertumbuhan bakteri E. coli (ATCC 8739). Selain itu, terdapat adanya lipopolisakarida pada membran terluar yang dapat berfungsi sebagai penetrasi molekul antibiotik. Namun bakteri S. aureus (ATCC 6538) tidak memiliki membran terluar yang dapat berfungsi sebagai penetrasi molekul antibiotik sehingga bakteri S. aureus (ATCC 6538) mudah dirusak oleh senyawa antibiotik yang terdapat pada ekstrak kasar daun Melastoma. Hal ini sesuai dengan penelitian Stiles et al. (1999) yang membuktikan bahwa resistensi bakteri gram negatif tergantung pada kandungan senyawa antibakteri yang terdapat di permukaan hidrofilik pada membran luar bakteri seperti molekul lipopolisakarida yang memiliki penetrasi molekul antibiotik.Namun bakteri gram ositif tidak memiliki membran terluar seperti bakteri gram negatif sehingga kandungan antibakteri dapat dengan mudah merusak dinding sel dan membran sitoplasma bakteri. Hal ini juga didukung dengan adanya penelitian Cushnie & Lamb (2005) yang mengemukakan bahwa komponen flavonoid pada ekstrak Melastoma sp. menghasilkan daya hambat yang lebih tinggi pada bakteri gram positif dibandingkan dengan bakteri gram negatif. Hal tersebut menjadi bukti bahwa ekstrak kasar daun Melastoma memiliki daya hambat terhadap S. aureus (ATCC 6538) namun tidak memiliki daya hambat pada E. coli (ATCC 8739). 7 Tabel 1 Diameter zona hambat ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri S.aureus (ATCC 6538) dan E. coli (ATCC 8739) Diameter zona hambat (mm) B Ekstrak kasar daun MM1 (%) Ekstrak kasar daun MM2 (%) Ekstrak kasar daun MS (%) 25 50 100 25 50 100 25 50 100 D M DM 3.5 6 9 6 9 13 8 10 11 0 0 0 24 2.5 5.5 8 5 10 12 7 9 11.25 0 0 0 21 3.5 6 9 5.5 8.5 11.5 6.5 10 10.25 0 0 0 22 3.17 5.83 8.67 5.5 9.17 12.17 7.17 9.67 10.83 0 0 0 22.3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.67 K (-) K(+) A S.a Ratarata E.c Ratarata Keterangan : B : Bakteri uji S.a : Staphylococcus aureus E.c : Escherichia coli Kontrol positif yang digunakan adalah antibiotik ampisilin 10 μg. Daya hambat yang dihasilkan oleh antibiotik memiliki nilai terbesar dibandingkan dengan daya hambat ekstrak kasar daun Melastoma sedangkan pengaruh kontrol negatif yang menggunakan DMSO, metanol pro analysis, DMSO + metanol pro analysis tidak menghasilkan zona hambat. Tidak terbentuknya zona hambat pda kontrol negatif menandakan bahwa tidak ada pengaruh pelarut yang sebagai kontrol negatif dalam pembentukan zona hambat pada bakteri. Ampisilin merupakan antibiotik golongan β-laktam. Ampisilin merupakan antibakteri yang memiliki spektrum luas yang dapat mencakup bakteri gram negatif dan bakteri gram positif. Mekanisme kerja β-laktam yaitu dengan cara menghambat enzim transpeptidase. Enzim ini sangat penting dalam biosintesis dinding sel, sehingga apabila kerja enzim ini terhambat maka dinding sel tidak terbentuk sempurna dan sel akan lisis (Doran et al. 1990). Ekstrak kasar daun MM2 dan MS pada konsentrasi 100 % dan 50% tidak berbeda nyata (P >0.05) (Tabel 2). Hal tersebut membuktikan bahwa daya hambat yang dihasilkan oleh kedua jenis ekstrak kasar daun Melastoma tersebut memiliki kemampuan daya hambat yang sama. 8 Tabel 2 Hasil analisis statistik perbandingan rata-rata zona hambat oleh ekstrak kasar daun Melastoma terhadap bakteri S. aureus (ATCC 6538) Konsentrasi ekstrak daun Melastoma spp. P-value pada uji t antar perlakuan MM1 & MM2 MM1 & MS MM2 & MS 100% 0.003* 0.008* 0.067 50% 0.002* 0.001* 0.42 25% 0.006* 0.002* 0.034* * Keterangan : Berbeda nyata antar perlakuan yang diuji dengan uji t (α = 0.05) Analisis Senyawa Bioaktif Ekstrak Kasar Daun M. malabathricum dan M. saigonense dengan GC-MS (Gas Chromatography-mass spectrofotometry) Analisis kandungan senyawa bioaktif yang dimiliki ekstrak kasar daun MM1, MM2, dan MS memiliki jumlah kandungan yang berbeda-beda. Senyawa yang diperbandingkan diantara ketiga jenis ekstrak kasar daun Melastoma adalah senyawa yang memiliki kualitas ≥ 90% (Tabel 3). Alasan pemilihan kualitas tersebut dikarenakan %kualitas mencerminkan kemiripan dengan database GCMS yang digunakan yaitu WILEY9TH library, sehingga hanya senyawa tersebut yang diperbandingkan untuk perbedaan daya hambat ekstrak kasar daun Melastoma. Banyaknya kandungan senyawa bioaktif yang dimiliki oleh suatu senyawa bioaktif ekstrak kasar daun dinyatakan dengan %area yang didapatkan dari jumlah suatu senyawa per jumlah keseluruhan senyawa yang terdapat di dalam ekstrak kasar daun Melastoma tersebut. Senyawa bioaktif ekstrak kasar daun Melastoma yang memiliki kualitas < 90% dapat dilihat di Tabel 4. Jumlah senyawa terbesar dihasilkan oleh ekstrak kasar daun MM2 dengan jumlah 14 jenis senyawa dan jumlah senyawa terkecil dihasilkan oleh ekstrak kasar daun MS dengan jumlah tujuh jenis senyawa.Senyawa 6-Octadecenoic acid merupakan jenis senyawa yang memiliki area terbesar pada M. malabathricum (MM1 dan MM2) namun dengan persentase yang berbeda, pada ekstrak kasar daun MM1 sebesar 25,98% dan pada ekstrak kasar daun MM2 sebesar 36,32%. Senyawa 6-Octadecenoic acid diduga sebagai antibakteri. Dantas et al. (2002) membuktikan bahwa asam stearat (6-Octadecenoic acid) memiliki fungsi sebagai antibakteri. Senyawa Pyrogallol merupakan kandungan senyawa yang memiliki area terbesar pada M. saigonense (MS) sebesar 20,97% dan diduga sebagai antibakteri. Senyawa tersebut merupakan senyawa fenol yang berifat toksik terhadap mikroorganisme seperti bakteri (Godstime et al. 2014). Setiap ekstrak kasar daun Melastoma memiliki jenis senyawa yang hanya dimiliki oleh masing-masing ekstrak kasar daun Melastoma. Ekstrak kasar daun MM1 memiliki 3 jenis senyawa yang berbeda dengan ekstrak kasar daun MM2 dan MS. Salah satu yang tertinggi dari senyawa tersebut adalah Stigmastan-3,5-diene sebesar 2,29% yang diduga berfungsi sebagai antibakteri dan antioksidan (Hamdan et al. 2011; Navarro et al. 2011). Ekstrak kasar daun MM2 memiliki empat jenis senyawa yang berbeda dengan ekstrak kasar daundaun MM1 dan MS. Salah satu senyawa yang tertinggi adalah Clionast erol sebesar 3,11% yang diduga sebagai antibakteri. 9 Tabel 3 Senyawa bioaktif ekstrak kasar daun Melastoma yang mempunyai kualitas ≥ 90% No Nama Senyawa 1 Area (%) MM1 MM2 n-Hexadecanoic acid 23.41 29.24 2 6-Octadecenoic acid 25.98 3 Octadecanoic acid 4 Kualitas (%) MM1 MM2 MS 4.16 99 99 99 36.32 - 99 99 - 5.95 8.60 - 99 99 - 2,6,10,14,18,22Tetracosahexaene,2,6,10,1 5,19,23-hexamethyl-, (allE)- Squalene 1.75 1.47 - 99 99 - 5 Neophytadiene 0.67 0.46 - 98 99 - 6 Vitamin E 2.05 2.68 5.75 91 97 99 7 Myristic acid - 0.57 - - 98 - 8 Oleic Acid - 1.12 - - 95 - 9 1,2-Benzenedicarboxylic acid, bis( 2-methylpropyl) ester - 0.36 - - 93 - 10 Clionast erol - 3.11 - - 91 - 11 Methyl palmitate 0.76 - - 98 - - 12 Anhydro-d mannosan 0.67 - - 91 - - 13 Stigmastan-3,5-diene 2.29 - - 90 - - 14 Pyrogallol - - 20.97 - - 95 15 Ethyl phthalate - - 11.84 - - 94 16 Antagothyroil - - 1.52 - - 90 17 2-Furancarboxaldehyde, 5-(hydroxym ethyl)- 10.35 13.55 91 90 91 4.58 MS Keterangan: MM1 : Ekstrak daun Melastoma malabathricum yang berasal dari lapangan Poolbis MM2 : Ekstrak daun Melastoma malabathricum yang berasal dari Jasinga, MS : Ekstrak daun Melastoma saigonense yang berasal dari lahan FakultasPeternakan Senyawa tersebut merupakan terpen yang berfungsi sebagai antibakteri dengan mekanisme penghancuran terhadap struktur dinding sel dan membran sel (Afifah et al. 2010). Ekstrak kasar daun MS memiliki tiga jenis senyawa yang berbeda dengan ekstrak kasar daun MM1 dan MS. Salah satu senyawa yang memiliki area tertinggi adalah Pyrogallol sebesar 20,97% yang diduga berfungsi sebagai antibakteri. Berdasarkan perbedaan jumlah senyawa yang dimiliki oleh ekstrak kasar daun Melastoma, ekstrak kasar daun MM2 memiliki jumlah senyawa yang tertinggi, hal ini dapat menjadi penyebab bahwa ekstrak kasar daun 10 MM2 memiliki daya hambat tertinggi terhadap S. aureus (ATCC 6538), sedangkan daya hambat terendah dihasilkan oleh ekstrak kasar daun MM1. Tabel 4 Senyawa bioaktif ekstrak kasar daun Melastoma yang mempunyai kualitas <90 No Nama Senyawa 1 Area (%) MM1 MM2 D-Allose 6.69 - 2 3-fluoro-2,5-dimethyl-2,4hexadien 1.07 3 Methyl .beta.-dgalactopyranoside 4 Kualitas (%) MM1 MM2 MS - 86 - - - - 86 - - 1.40 - - 72 - - 5,6 - dihydro - 3 - hydroxy - 6 -hydroxymethyl - (4H) pyran - 4 - 0,59 - - 68 - - 5 -Methoxy-6-oxaestra1,3,5(10),9(1)-tetraen-17one 1.04 - - 64 - - 6 2-Butenediamide, (E)- 0.43 - - 52 - - 7 Ethyl 3,4dihydroxybenzoate 0.43 - - 49 - - 8 Pyrimido[5,4d]pyrimidine, 2,4,6,8 tetra-m-toluidino- 0.86 - - 47 - - Pyrimido[5,4d]pyrimidine, 2,4,6,8tetra-m-toluidino- 2.13 - - 47 - - 2-Furanmethanol 1.23 - - 46 - - 2-(3,5dimethylbenzylidene)-7(2,6-di-tert-butylacridin-9yl)-1-oxo- 1.85 - - 38 - - 12 2-(3,5dimethylbenzylidene)-7(2,6 -di-tert-butylacridin9-yl)-1-oxo- 1.61 - - 35 - - 13 2-Furancarboxylic acid, hydrazide 0.57 - - 30 - - 14 Diisobutyl phthalate - 2.10 - - 87 - 9 10 11 MS 11 Tabel 4 Senyawa bioaktif ekstrak kasar daun Melastoma yang mempunyai kualitas < 90% (Lanjutan) No Area (%) Nama Senyawa MM1 Kualitas (%) MM2 MS MM1 MM2 MS 15 Phytol isomer - 0.44 - - 86 - 16 Anhydro-d-mannosan - 2.05 - - 80 - 17 Thymine - 0.91 - - 72 - 18 1,2-Dihydro-1,4-dimethyl6-(methyl thio)-2-phenyl3H-indazol-3-one - 2.25 - - 64 - 19 Methyl .alpha.-D-galact opyranoside - 0.07 - - 52 - 20 1-Butene, 4-ethoxy- - 0.84 - - 17 - - - 0.65 - - 81 - - 0.97 - - 81 - - 2.21 - - 72 - - 0.92 - - 64 - - 2.30 - - 53 21 22 23 24 25 Phthalic acid, ethyl pentyl ester Hexanedioic acid, bis(2ethylhexyl (S)-3-Ethyl-2-cyclohexen1-o1-Levoglucosenone Exo-6-chloro-2norbornanone 5,6 - dihydro - 3 - hydroxy - 6 -hydroxymethyl - (4H) pyran - 4 one 26 4-vinylphenol - - 1.78 - - 53 27 Leucoglucosan - - 10.69 - - 52 - - 2.51 - - 47 - - 0.81 - - 46 28 29 Benzoic acid, 4-hydroxy(CAS) Dihydro - coniferyl alcohol 30 2-Furoic acid, methylester - - 1.08 - - 46 31 Benzene, 1,2-dimethoxy(CAS) - - 2.35 - - 44 12 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Ekstrak kasar daun M. malabathricum dan M. saigonense dapat menghambat pertumbuhan S. aureus (ATCC 6538) namun belum dapat menghambat pertumbuhan bakteri E. coli (ATCC 8739). Hasil GCMS membuktikan bahwa ekstrak kasar daun MM2 memiliki jenis senyawa metabolit sekunder terbanyak dibandingkan dengan ekstrak kasar daun MM1 dan MS. Saran Perlu dilakukannya uji fraksinasi pada setiap ekstrak kasar daun MM1, MM2, dan MS agar terdapat senyawa yang lebih murni dan diujikan terhadap bakteri. Perlu dilakukan konservasi lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan famili Melastomaceae. Perlu dilakukan penghancuran daun dengan metode penggerusan agar kandungan sel dapat terekstrak lebih efektif. Perlu dilakukan pemurnian senyawa bioaktif yang memiliki kualitas < 90%, yang diperlukan untuk pengujian manfaat dari senyawa bioaktif tersebut DAFTAR PUSTAKA Afifah SN, Darah I, Fariza S, Nordin MHJ, Aili ZN. 2010. Antimicrobial activity of various extracts of a tropical chlorophyta macroalgae, Halimeda discoidea. Appl Sci Res. 10(23):3007-3013. Alwash SA, Ibrahim N, Yaacob WA, Din LB. 2014. Antibacterial, Antioxidant and Cytotoxicity Properties of Traditionally Used Melastoma malabathricum Linn Leaves. Adv JFood Sci Tech. 6(1): 6-12. [BOLDS] Barcode of Life Data Systems. 2014. Taxonomy of Genus Melastoma [internet]. [diunduh 2016 Ags 25]. Tersedia pada: http://www.boldsystems.org. Dantas , Nascimento M, Siqueira SD, Furlan M, Silva BV.2002. Antibacterial activity of a stearic acid derivative from Stemodia foliosa. Planta Med. 68(12):1137-1139. Davis WW, Stout TR. 1971. Disc plate methods of microbiological antibiotic assay. Appl Microbial. 22(4):659-665. Doran JL, Leskiw BK, Aippersbach S. 1990. Isolation and characterization of a beta-lactamase-inhibitory protein from Strepomyces clavuligerusand cloning and analysis of the corresponding gene. J Bacteriol. 172 (9): 4909-4918. Giesen W, Wulffraat S, Zieren M, Scholten L. 2006. Mangrove Guidebook for Southeast Asia. Bangkok (TH): Food and Agriculture Organization of the United Nations Regional Office for Asia and the Pacific. Godstime O, Felix E, Augustina J, Christopher O. 2014. Mechanisms of antimicrobial actions of phytochemicals against enteric pathogens. J PharmChem BiolSci. 2(2):77-85. 13 Hamdan D, El-Readi MZ, Tahrani A, Herrmann F, Kaufmann D, Farrag N, ElShazly A, Wink M. 2011. Secondary metabolites of ponderosa lemon (Citrus pyriformis) and their antioxidant, anti-inflammatory, and cytotoxic activities. Naturforsch. 66:385. Joffry SM, Yob NJ, Rofiee MS, Affandi MM, Suhaili Z, Othman F, Akim, Desa MNM, Zakaria ZA. 2012. Melastoma malabathricum (L.) Smith ethnomedicinal uses, chemical constituents, and pharmalogical properties: A review. Evid.-based Complement. Alternat. Med. doi:10.1155/2012/258434. Khasanah I, Sarwiyono, Surjowardojo P. 2014. Ekstrak etanol daun kersen sebagai antibakteri terhadap Streptoococcus agalactiae penyebab mastitis subklinis pada sapi perah. [skripsi]. Malang [ID]. Universitas Malang. Lamb AJ and Cushnie TPT. 2005. Antimicrobial activity of flavonoids. Int J Antimicrob. 26(5):343–356. Mendonc RR. 2006. A bioactive phytocompounds: new approaches in the phytosciences. Modern Phytomedicine.23 (1):457–478. Navarro VM, Luna-Herrera J, Rojas-Bribiesca MG, Álvarez-Fitz P, Ríos MY. 2011. Antibacterial activity of Aristolochia brevipes against multidrugresistant Mycobacterium tuberculosis.Molecules. 16: 7357. Ong H, Nordiana M. 1999. Malay ethno-medico botany in Machang, Kelantan, Malaysia. Fitoterapia. 70:502–513. Pratama RE. 2015. Identifikasi Melastoma sp. di sekitar kampus IPB menggunakan DNA barkode gen maturase K (matK). [skripsi]. Bogor [ID]. Institut Pertanian Bogor. Pratiwi ST. 2008. Mikrobiologi Farmasi. Yogyakarta (ID): Erlangga. Stiles ME, Belkum MJV, Gao Y.1999. The outer membrane of gram-negative bacteria inhibits antibacterial activity of brochocin-C. AEM. 65(10): 4329–4333. Sulaiman MR, Somchit MN, Israf DA, Ahmad Z, Moin S. 2004.Antinociceptive effect of Melastoma malabathricum ethanolic extract in mice. Fitoterapia. 75:667-672. Watanabe T, Osaki M. 2002. Mechanisms of adaptation to high aluminum condition in native plants species growing in acid soils. Commun SoilSciPlant Anal. 33:1247-126. Zakaria ZA, Raden MN, Kumar HRNS, Ghani GA, Sulaiman ZDF, Devi MRR, Jais GM, Somchit AM, Fatimah CA. 2006. Antinociceptive, antiinflammatory and antipyretic properties of Melastoma malabathricum leaves aqueous extract in experimental animals. Can. J. Physiol. Pharmacol. 84(12): 1291–1299. 14 LAMPIRAN Lampiran 1 Perbedaan M. malabathricum dan M. saigonense Perbedaan Tinggi batang Panjang daun Lebar daun Tekstur daun Warna daun M. malabathricum M. saigonense 0.5 – 1.5 m 1-3 m 4-14 cm 9.2 -10.2 cm 1.7- 3.5 cm 3-4 cm Kaku tipis, abaksial Ada yang berbulu dan (strigose dan puberulos), tidak berbulu adaksial strigose Hijau Hijau kekuningan (Giesen et al. 2006;Joffry et al. 2012) 15 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kabanjahe pada tanggal 22 April 1993 dari pasangan Bapak Suruh Kaban dan Beloh Mabasa br Tarigan Amd. Penulis merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara. Penulis lulus dari SDN 040512 Sarimunte pada tahun 2005, kemudian lulus dari SMP RK Delimurni Bandar Baru, Kota Sibolangit pada tahun 2008, dan lulus dari SMA Methodist 2 Medan pada tahun 2011. Penulis diterima di jurusan Biologi Institut Pertanian Bogor pada tahun 2012 melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri) Tulis. Selama kuliah, penulis aktif di beberapa kepanitiaan seperti kepanitiaan UKM PMK, panitia Masa Perkenalan Departemen Biologi tahun 2014 dan panitia Masa Perkenalan Fakultas FMIPA tahun 2014. Penulis juga pernah aktif di beberapa organisasi seperti UKM PMK IPB sebagai kepala bidang pelawatan pada tahun 2014 dan UKM IGAF IPB sebagai bendahara divisi internal pada tahun 2015 Penulis pernah menjadi Asisten Praktikum Biologi Dasar, Fisiologi Tumbuhan, dan Pengantar Genetika Molekuler pada tahun 2015/2016. Penulis telah melakukan studi lapangan di Hutan Pendidikan Gunung Walat pada tahun 2014 mengenai keanekaragaman cendawan mikoriza arbuskular di bawah tegakan Pinus. Penulis telah melakukan praktik lapang dengan judul Standarisasi obat herbal terstandarisasi tolak angin Sidomuncul.