Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI KOMBINASI MINYAK ATSIRI UMBI BAWANGMERAH (Allium cepa L.) DAN DAUN KEMANGI (Ocimum americanum L.) TERHADAPBAKTERI Staphylococcus aureus ATCC 25923 SECARA IN VITRO IN VITRO ANTIBACTERIAL ACTIVITY COMBINATIONS OF ESSENTIAL OILS ONION BULBS (Allium cepa L.) AND KEMANGI LEAVES (Ocimum americanum L.) AGAINST Staphylococcus aureus ATCC 25923 Ariani Permatasari, Lia Kusmita, Yuvianti Dwi Franyoto Program Studi S1 Farmasi Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi “YAYASAN PHARMASI” SARI Infeksi adalah penyakit yang disebabkan oleh mikroba patogen. Salah satu bakteri patogen penyebab infeksi adalah Staphylococcus aureus. Umbi bawang merah dan daun kemangi merupakan tanaman yang dapat digunakan untuk mengobati infeksi bakteri gram positif Staphylococcus aureus. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh perbedaan konsentrasi efektif kombinasi minyak atsiri umbi bawang merah (Allium cepa L.) dan daun kemangi (Ocimum americanum L.) dengan perbandingan kombinasi 1:0; 0:1; 1:1; 1:2 dan 2:1 terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus ATCC 25923.Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan aktivitas antibakteri kombinasi dari konsentrasi efektif minyak atsiri umbi bawang merah dan daun kemangi dengan perbandingan 1:0; 0:1;1:1; 2:1 dan 1:2 terhadap pertumbuhan bakteri Staphlococcus aureus secara berurutan yaitu sebesar 1,057; 1,300; 1,385; 1,354 dan 2,043 cm. Kombinasi dengan perbandingan 1:2 menunjukkan daya hambat paling besar. Kata kunci : minyak atsiri, kombinasi, umbi bawang merah, daun kemangi, Staphylococcus aureus ATCC 25923. ABSTRACT Infection is a disease caused by pathogenic microbes. One of the pathogenic bacteria causing infection is Staphylococcus aureus. Onion bulbs and kemangi leaves is a plant that can be used to treat bacterial infections of Grampositive Staphylococcus aureus. The purpose of this research was to determine the different effect of combination from effective concentration of essential oil onion bulbs (Allium cepa L.) and kemangi leaves (Ocimum americanum L.) with ratio 1:0; 0:1; 1:1; 1:2 and 2:1 against the growth of bacteria Staphylococcus aureus ATCC 25923. The result showed the existence of differences in the antibacterial activity of the combination of the effective concentration of essential oils onion bulbs and kemangi leaves with a ratio of 1:0; 0:1; 1:1; 1:2 and 2:1 against Staphylococcus aureus growth respectively 1,057; 1,300; 1,385; 1,354 and 2,043 cm. The combination with ratio 1:2showed the greatest inhibition. Keywords: essential oils, combination, onion Staphylococcus aureus ATCC 25923. bulbs, kemangi leaves, 949 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 ml/L PENDAHULUAN Infeksi merupakan masalah memiliki terhadap daya antibakteri Staphylococcus aureus penting yang banyak dijumpai pada (Benkeblia, 2004). Daun kemangi kehidupan sehari-hari. Salah satu (Ocimum sanctum L.) mengandung bakteri patogen penyebab infeksi minyak adalah antibakteri Staphylococcus aureus atsiri yang bersifat (Parag et (Jawetz et al., 2005). Antibiotik 2010).Minyak sampai saat ini menjadi obat andalan memiliki aktivitas antibakteri dengan dalam kasus-kasus penyakit infeksi konsentrasi bunuh minimal terhadap (Akalin, 2002).Semakin meluasnya Staphylococcus aureus sebesar 0,5% penggunaan v/v dan Escherichia coli 0,25% v/v antibiotik memiliki konsekuensi yang tak terhindarkan yaitu timbulnya patogen daun al., kemangi (Maryati dan Rahayu, 2007). yang Minyak atsiri umbi bawang resisten antibiotik (Gilman, 2008). merah dan daun kemangi secara Adanya bakteri yang resisten tehadap tunggal memiliki aktivitas terhadap antibakteri mendorong pentingnya bakteri gram positif Staphylococcus penggalian aureus, maka dilakukan penelitian sumber antimikroba obat-obatan dari bahan alam (Hertiani et al., 2003). untuk mengetahui antibakteri kombinasi minyak atsiri Umbi bawang merah (Allium umbi bawang merah cepa L.) dan daun kemangi (Ocimum kemangi sp) merupakan tanaman yang dapat bakteri digunakan untuk mengobati infeksi ATCC 25923. akibat bakteri Staphylococcus gram aktivitas terhadap dan daun pertumbuhan Staphylococccus aureus positif aureus(Surono, METODE PENELITIAN 2013; Parag et al., 2010). Menurut Sampel yang digunakan adalah Ambarwati dan Yudono (2003), minyak atsiriumbi bawang merah umbi bawang merah mengandung dan daun kemangi dengan kombinasi senyawa menggunakan aliin dan allisin yang bersifat bakterisida. Minyak atsiri masing-masing bawang merah dengan konsentrasi 50 atsirinya. perbandingan dari konsentrasiminyak Teknik sampling 950 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 menggunakan teknik sampling acak digunakan (random dengan merah, daun kemangi, aquadest, menganggap setiap bagian minyak MSA (Mannitol Salt Agar), NB atsiri yang dihasilkan mempunyai (Nutrient Broth), Mc Farland, NA kesempatan yang sama untuk diuji. (Nutrient Variabel Bebas adalah konsentrasi Staphylococcus aureusATCC 25923, efektif minyak atsiriumbi bawang aquadest, NaCl 0,9%, kloroform p.a, merah 2,5% dan daun kemangi1% metanol p.a, anisaldehid-asam sulfat, dengan perbandingankombinasi 1:1; cakram kloramfenikol, DMSO 10%. sampling), 2:1 dan 1:2. Variabel Terikat yaitu pertumbuhan bakteri yaitu umbi bawang Agar), Proses bakteri ekstraksi yang gram digunakan adalah destilasi air. Umbi aureuspada bawang merah yang telah dikupas media MSA (Mannitol Salt Agar) dan dicuci bersih ditimbang 1000 g, diukur dengan berbagai diameter dipotong-potong zona hambatan yang terbentuk dalam dimasukkan kedalam labu alas bulat sentimeter.Variabel dan positifStaphylococcus Terkontrol ditambah kemudian dengan aquadest adalah suhu destilasi 100oC, media sampai terendam semua, didestilasi untuk bakteri selama 2 jam setelah suhu mencapai ATCC 100oC. Destilat dimasukkan kedalam pertumbuhan Staphylococcus aureus 25923yaitu media Mannitol Salt corong Agar (MSA), Nutrient Agar (NA), ditambahkan kloroform sebanyak 4 x dan Nutrient pisah. Kemudian Broth (NB), 5 ml, digojog selama 15menit dan penimbangan/pengambilan sampel didiamkan hingga terlihat dua lapisan uji, suhu inkubasi 37 oC dan waktu terpisah inkubasi 1 x 24 jam. kloroform, ditampung dalam cawan Alat yang digunakan adalah porselen, jelas.Diambil kemudian fase diangin- seperangkat alat destilasi, alat gelas, anginkan hingga kloroform menguap autoklaf, kertas semua dan hasil disimpan dalam vial. Whatman No.1, inkubator, jangka Dilakukan hal yang sama pada daun sorong, Laminar Air Flow (LAF), kemangi. plat silika cawan GF254. petri, Bahan yang 951 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 Minyak atsiri yang diperoleh diinokulasikan ke dalam 20 ml media kemudian dilakukan uji pendahuluan MSA pada suhu 40ºC, Setelah media identifikasi kualitatif KLT. Fase memadat, kertas cakram ditetesi diamnya lempeng silika GF 254. dengan larutan uji minyak atsiri, Fase kontrol positif dan negatif kemudian gerak yang digunakan kloroform:metanol (1:1). Penampak diletakkan bercak anisaldehid-asam sulfat. memadat dan sudah ditanami bakteri Minyak atsiri yang didapat selanjutnya dianalisis dengan diatas media yang uji. Medium diinkubasi pada suhu 37ºC selama 24 jam. Chromatography Gas Spectrometry Analisa data dengan Massa (GC-MS) untuk mengetahui perhitungan statistika menggunakan komponen golongan senyawa kimia uji penyusun minyak atsiri umbi bawang analisa merah (Allium cepa L.) dan daun dengan menggunakan program SPSS kemangi (Ocimum americanum L.). 16.0 Analisa GCMS Laboratorium dilakukan Teknik kombinasi minyak Kimia dilanjutkan Analisa statistika HASIL DAN PEMBAHASAN Uji pendahuluan minyak atsiri antibakteri atsiri LSD. jalan di Universitas Negeri Semarang. Pengujian anovasatu umbi secara kualitatif dilakukan dengan identifikasi kualitatif KLT. Uji KLT bawang merah dan daun kemangi dilakukan untuk menegaskan dengan kandungan mensuspensikanStaphylococcus ekstrakadalah minyak atsiri. Hasil uji aureus ATCC 25923 sebanyak 5 µl KLT ditunjukkan pada tabel 1. kimia dalam Tabel 1. Hasil Uji KLT Minyak Atsiri Bawang Merah dan Daun Kemangi Sampel Bawang Merah Daun Kemangi Nilai Rf 0,90 0,87 Warna Noda Coklat ungu Coklat ungu Keterangan (+) Coklat-ungu (Stahl, 1985) 952 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 Berdasarkan hasil KLT dimana aktivitas antibakteri terhadap bakteri noda ungu dibawah sinar UV254 dan Staphylococcus aureus.Deret noda coklat sampai ungu dengan konsentrasi atsiri penampak bercak anisaldehid-asam bawang merah dan daun kemangi sulfat menunjukkan bahwa destilat baik tunggal maupun kombinasi adalah minyak atsiri (Stahl, 1985). dilakukan uji zona hambat untuk Menurut bahwa mengetahui aktivitas antibakteri yang simplisia dinyatakan mengandung dihasilkan dari konsentrasi tersebut minyak atsiri apabila menunjukkan terhadap noda berwarna biru, hijau, merah dan aureus dengan coklat pada sinar tampak. bening yang Wagner (1996) Minyak atsiri yang didapat, kemudian dilakukan pengujian minyak bakteri umbi Staphylococcus mengukur dihasilkan. zona Daya hambat masing-masing dapat dilihat pada gambar 1. Gambar 1. Bagan Daya Hambat Minyak Atsiri Keterangan : 1:0 0:1 1:1 2:1 1:2 K (+) = Kombinasi Bawang Merah 2,5% dan Daun Kemangi 1% (1:0) = Kombinasi Bawang Merah 2,5% dan Daun Kemangi 1% (0:1) = Kombinasi Bawang Merah 2,5% dan Daun Kemangi 1% (1:1) = Kombinasi Bawang Merah 2,5% dan Daun Kemangi 1% (2:1) = Kombinasi Bawang Merah 2,5% dan Daun Kemangi 1% (1:2) = Kontrol Positif Kloramfenikol (30 µg/disk) 953 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 Hasil pengukuran zona hambat dari 18 mm termasuk sensitif artinya yang ditunjukkan dengan adanya bakteri zona bening pada sekitar cakram, kloramfenikol. kombinasi minyak atsiri bawang hambat merah kloramfenikol dan daun kemangi meningkatkan aktivitas antibakteri diketahui terhadap aureus pertumbuhan Staphylococcus aureus bakteri dibanding sensitif terhadap Berdasarkan yang dihasilkan (tabel bakteri 4), dapat Staphylococcus sensitif kloramfenikol zona terhadap karena dihasilkan dengan minyak atsiri umbi bawang zona hambat lebih besar dari 18 mm merah dan daun kemangi tunggal. yaitu sebesar 2,145 (21 mm). Kombinasi dengan perbandingan 1:2 Menurut Elgayyar et al. menunjukkan daya hambat yang (2001), ekstrak minyak atsiri dapat paling besar (optimal) dengan rerata dikelompokkan berdasarkan diameter zona hambat sebesar 2,043 cm. penghambatan Berdasarkan hasil (tabel 2), dengan menjadi tiga kategori yaitu tinggi berbagai kombinasi (>11mm), sedang (>6-<11mm) dan antibakteri rendah (<6mm). Berdasarkan hasil perbandingan memberikan aktivitas yang berbeda. yang dihasilkan yang diperoleh maka minyak atsiri Menurut Prescott dan Klein bawang merah dengan konsentrasi (2009), kloramfenikol (30µg) dalam 2,5% dapat digolongkan ke dalam menghambat bahan yang mempunyai kemampuan bakteri dapat dikelompokkan berdasarkan diameter menghambat penghambatan minyak atsiri daun kemangi 1% yang dihasilkan sedang (11 mm), dibagi menjadi tiga kategori yaitu mempunyai diameter mm menghambat tinggi (13 mm) dan termasuk resistensi artinya bakteri kombinasi minyak atsiri bawang sudah terhadap merah dan daun kemangi mempunyai kloramfenikol, 13-17 mm termasuk kemampuan menghambat tinggi (14- intermediet artinya bakteri hampir 20 mm). zona hambat resistensi 12 resisten namun masih sedikit sensitif terhadap kloramfenikol dan lebih Hasil kemampuan analisa komponen minyak atsiri umbi bawang merah 954 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 dengan GC-MS, umbi bawang merah Turunan mengandung 2-heksil-5-metil-3(2H)- permeabilitas membran sel bakteri, furanon/cepanon;5-metil-2-oktil- sehingga menimbulkan kebocoran 3(2H)-furanon/norcepanon; fenol dapat mengubah 3,7- konstituen sel yang essensial dan dimetil-10-(1-metiletiliden)-,(E,E) - mengakibatkan bakteri mengalami 3,7-siklodekadin-1-one/germacron; kematian 2-metil-5- (1,2,2-trimetilsiklopentil)- Soekardjo, 2000). ,(S)-fenol; heptakosan. Komponen Hasil terbesar (Siswandono analisa dan komponen yang terkandung dalam minyak atsiri dengan GC-MS, daun minyak atsiri umbi bawang merah kemangi mengandung 3-heksen-1-ol, yaitu (Z)-; 5-hepten-2-one, 6-metil-; 2- 2-metil-5-(1,2,2- trimetilsiklopentil)- (S)-fenol dengan furanmethanol, 5-eteniltetrahidro- 50.18% dan 2-heksil-5-metil-3(2H)- α,α,5-trimetil-, furanon/cepanon sebesar 24.85%. metil-3-pentenil] oksiranemethanol; cis-; α-metil-α-[4- Minyak atsiri bawang merah β-linalool; α-terpineol; cis-geraniol; mengandung sebagian besar senyawa β-sitral; trans-geraniol; α-sitral; α- yang tergolong turunan senyawa bergamoten; α-kariofilen; kariofilen fenol oksid. Komponen terbesar minyak yang antiseptik mempunyai dan bekerja efek dengan atsiri daun kemangi yaitu α- merusak membran sel. Turunan fenol sitraldengan konsentrasi 25.62%, β- berinteraksi sitral19.25%, melalui dengan proses sel bakteri absorbsi yang melibatkan ikatan hidrogen. Pada trans-geraniol14.36% dan β-linalool 13.26%. Komponen terbesar yang kadar rendah kompleks protein-fenol terkandung dalam minyak atsiri daun dengan ikatan lemah dan segera kemangi mengalami antibakteri sebagai berikut: penetrasi penguraian, fenol sel Senyawa sitral serta golongan dari denaturasi protein. Pada kadar tinggi Senyawa fenol menyebabkan koagulasi protein antimikroba dan sel membran mengalami lisis. efektif.Mekanisme menyebabkan ke diikuti dalam memiliki presipitasi mekanisme termasuk senyawa aldehid yang (1) dalam aldehid. merupakan paling antibakteri 955 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 senyawa aldehid, menginaktivasi senyawa protein ini kemangi dapat meningkatkan daya dengan hambat membentuk ikatan silang kovalen aureus dengan organik tunggalnya.Peningkatan daya hambat fungsional pada protein, yaitu –NH2, ini diduga akibat mekanisme kerja -OH, -COOH dan –SH (Pratiwi, yang saling mendukung dari masing- 2008). (2) Linalool dan geraniol masing komponen dalam minyak merupakan alkohol. atsiri umbi bawang merah dan daun Alkohol diketahui memiliki aktivitas kemangi. Mekanisme kerja minyak bakterisidal atsiri fenol dalam umbi bawang beberapa gugus terpenoid (membunuh bakteri) terhadap Staphylococcus dibanding pemakaian pada sel vegetatif dengan adanya merah zona hambat radikal yaitu daerah di permeabilitas membran sel bakteri. sekitar cakram yang sama sekali Komponen minyak atsiri dalam daun tidak ada pertumbuhan bakterinya. kemangi Dorman mekanisme dan Deans (2000) dengan seperti mengubah sitral kerja memiliki menginaktivasi terpenoid protein dengan membentuk ikatan alkohol dapatmenghambat aktivitas silang kovalen pada gugus organik pertumbuhan menyebutkan mekanisme bahwa bakteri melalui fungsional protein dan komponen denaturasi protein linalool serta geraniol mempengaruhi bakteri dengan menimbulkan denaturasi protein sel protein. Mekanisme bakteri dan proses tersebut lebih masing-masing efektif dengan adanya air. Selain itu, saling mendukung itulah yang diduga turunan alkohol juga menghambat membuat efek sistem fosforilasi dan efeknya terlihat kombinasi minyak jelas bawang merah dan daun kemangi. bakteri.Senyawa pada hubungan adenine alkohol mitokondria, dapat yaitu (NAD) (Siswandono dan Soekardjo, 2000). kerja komponen dari yang sinergis dari atsiri umbi Analisis data daya hambat substrat-nikotiamid nukleotida mendenaturasi minyak atsiri bawang merah dan daun kemangi juga kombinasi Hasil kombinasi antara minyak keduanya dilakukan menggunakan atsiri umbi bawang merah dan daun uji statistika. Langkah awal analisis 956 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 dilakukan uji normalitas dan kemampuannya menghambat homogenitas. Hasil uji normalitas pertumbuhan bakteri Staphylococcus signifikansi >0,05 sehingga data aureus. Hal ini menunjukkan jika berdistribusi normal dan homogen. masing-masing sampel menghasilkan Karena data berdistribusi normal dan daya hambat yang berbeda. homogen, maka dilakukan uji parametrik menggunakan uji anova KESIMPULAN DAN SARAN satu jalan. Uji anova bertujuan untuk Simpulan mengetahui apakah ada perbedaan Berdasarkan penelitian yang antar kelompok. Hasil uji anova telah dengan disimpulkan menggunakan taraf dilakukan maka dapat bahwapengaruh kepercayaan 95% diperoleh nilai perbedaan signifikansi sebesar 0,000 (<0,05) konsentrasi efektif minyak atsiri artinya terdapat perbedaan antar bawang merah (Allium cepa L.) dan kelompok. terdapat daun kemangi (Ocimum americanum perbedaan antar kelompok dilakukan L.) dengan perbandingan kombinasi uji post hoc. Uji post hoc bertujuan 1:0; 0:1; 1:1; 1:2 dan 2:1 yaitu untuk mengetahui apakah perbedaan memberikan aktivitas yang berbeda antar kelompok tersebut signifikan terhadap atau tidak.Antar kelompok dikatakan Staphylococcus berbeda 25923. Apabila bermakna jika nilai signifikansinya <α (0,05). kombinasi pertumbuhan aureus Kombinasi dari bakteri ATCC dengan perbandingan (1:0) memiliki rata- Hasil uji perbedaan aktivitas rata daya hambat sebesar 1,057 cm; antibakteri dengan uji post hoc (0:1) sebesar 1,300 cm; (1:1) sebesar dengan nilai signifikansinya < 0,05 1,385 cm; (2:1) sebesar 1,354 cm dan (0,000) menunjukkan bahwa antar (1:2) sebesar 2,0430 cm. kelompok minyak atsiri bawang merah, daun kombinasinya dengan kemangi juga kontrol perbedaan dan dibandingkan positif bermakna terdapat dalam DAFTAR PUSTAKA Akalin, E. H. 2002. The Evolution Of Guidelines In An Era Of Cost Containment. Surgical Prophylaxis.J Hosp infect. 957 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 Ambarwati, E. dan Prapto Y.. 2003. Keragaman Stabilitas Hasil Bawang Merah. Ilmu Pertanian. 10 (2). Dorman, H.J.D. dan Deans, S.G. 2000. Antimicrobial Agents from Plants: Antibacterial Activity of Plant Volatile Oils. Journal of Applied Microbiology.88. Elgayyar,M.; F.A. Draughon.D.A. Golden dan J.R.Mount.2001. Antimicrobial Activity of EssentialOils from Plants Against Selected Pathogenic and Saprophytic Microorganisms. J. Of Food Protection. 64(7). Gilman, A. G. 2008. Goodman & Gilman Dasar Farmakologi Terapi.Edisi 10. Diterjemahkan Oleh Tim Alih Bahasa Sekolah Farmasi ITB. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Hertiani T., Palupi, I. S., Sanliferianti, dan Nurwindasari, H. D. 2003. Uji Potensi Antimikroba Terhadap S. Aureus, E. Coli, Shigella Dysentriae, Dan Candida Albicans Dari Beberapa Tanaman Obat Tradisional Untuk Penyakit Infeksi. Jurnal Farmasi Indonesia Pharmacon.4 (2). Jawetz, E., Melnick, dan Adelberg, 2005. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Penerbit Salemba Medika. Maryati, F.R.S. dan Rahayu, T., 2007.Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Kemangi (Ocimum basilicum L.) terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli.Jurnal Penelitian Sains dan Teknologi.8(1). N. Benkeblia. 2004. Antimicrobial Activity of Essential Oil Extracts of Various Onions (Allium cepa) dan Garlic (Allium sativum). LebensmWiss.U-Technol. 37. Parag, S., N. Vijyayshree, B. Ranu, dan B.R. Patil. 2010. Antibacterial Activity of Ocimum sanctum Linn. and its Application in Water Purification. Res. J. Chem. Environ.14(3). Pratiwi, S.T. 2008. Mikrobilogi Farmasi. Jakarta: Erlangga. Presscott, H dan Klein. 2005. Microbiologi Sixth Edition. Mc Graw Hill Higher Education. Rahayu,L.D. 2007. The Sensitivity of Staphylococcus aureus as Mastitis Pathogen Bacteria Into Teat Dipping Antiseptic in Dairy Cow. Jurnal Protein. 14(1). Siswandono dan Soekardjo B. 2000.Kimia MedisinaI. Surabaya: Airlangga University Press. Stahl, E. 1985. Analisis Obat secara Kromatografi dan Mikroskopi. Diterjemahkan oleh Padmawinata, K. Bandung : ITB. 958 Media Farmasi Indonesia Vol 10 No 2 Surono, A.S. 2013.Antibakteri Ekstrak Etanol Umbi Lapis Bawang Merah (Allium cepa L.) Terhadap Pertumbuhan Staphylococcus Aureus Dan Escherechia coli.Jurnal Ilmiah Mahasiswa Surabaya.2(1). Universitas Wagner, H., S. Bladt dan EM. Zaganiski. 1996. Plant Drug Analysis. 2nd Edition. Berlin: Springer-Verlag. 959