EFEKTIVITAS EKSTRAK BIJI PEPAYA - Institutional Repository UIN
advertisement
EFEKTIVITAS EKSTRAK BIJI PEPAYA (Carica papayaL) SEBAGAI ANTI BAKTERI TERHADAP BAKTERI Escherichia coli Laporan penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN OLEH: Niken N. Paramesti NIM: 1111103000029 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1435H / 2014M ii iii DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERNYATAAN............................................................... ii LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................. iii LEMBAR PENGESAHAN............................................................... iv KATA PENGANTAR........................................................................ v ABSTRAK........................................................................................... vii ABSTRACT......................................................................................... viii DAFTAR ISI........................................................................................ ix DAFTAR TABEL............................................................................... xii DAFTAR GAMBAR.......................................................................... xiii DAFTAR BAGAN.............................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN....................................................................... xv BAB 1 PENDAHULUAN................................................................... 1 1.1 Latar Belakang................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah........................................................................... 3 1.3 Tujuan............................................................................................. 3 1.4 Manfaat Penelitian.......................................................................... 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA......................................................... 4 2.1 Landasan Teori............................................................................... 4 2.1.1 Morfologi dan Klasifikasi Pepaya................................... 4 2.1.2 Komponen Kimiawi dari Pepaya.................................... 5 2.1.3 Manfaat Biji Pepaya........................................................ 6 2.1.4 Mekanisme Antibiotik terhadap Mikroorganisme........... 6 2.1.5Morfologi dan Klasifikasi Escherichia coli..................... 9 iv 2.1.6 Metode Uji Aktivitas Antibakteri.................................... 11 2.1.7 Patogenesis Escherichia coli........................................... 13 2.2 Kerangka Teori............................................................................... 19 2.3 Kerangka Konsep............................................................................ 20 2.4 Definisi Operasional....................................................................... 20 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN............................................ 22 3.1 Desain Penelitian............................................................................ 22 3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian.......................................................... 22 3.3 Bahan yang Diuji............................................................................ 22 3.4 Sampel Bakteri................................................................................ 22 3.5 Identifikasi Variabel....................................................................... 22 3.6 Alat dan Bahan Penelitian.............................................................. 23 3.6.1 Alat Penelitian................................................................. 23 3.6.2 Bahan Penelitian.............................................................. 23 3.7 Alur Penelitian................................................................................ 24 3.8 Cara Kerja Penelitian...................................................................... 24 3.8.1 Tahap Persiapan............................................................... 24 3.8.1.1 Perhitungan Sampel…………………………... 24 3.8.1.2 Sterilisasi Alat dan Bahan................................. 25 3.8.1.3 Persiapan Sampel.............................................. 25 3.8.1.4 Pembuatan Ekstrak........................................... 25 3.8.1.5 Pembuatan Kultur Bakteri................................ 25 3.8.1.6 Pembuatan Variabel Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya......................................... 26 3.8.1.7 Tahap Pengujian Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap E.coli..................................... 26 v 3.9 Pengolahan dan Analisa Data......................................................... 27 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN............................................... 28 4.1 Hasil Penelitian............................................................................... 28 4.1.1 Pembuatan Ekstrak Biji Pepaya....................................... 28 4.1.2 Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L.) terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli............................ 29 4.1.3 Uji Kebermaknaan Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L).......................................................... 31 4.2 Pembahasan Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Pertumbuhan Escherichia coli.............................................................................. 32 4.3 Keterbatasan Penelitian.................................................................. 35 BAB 5 PENUTUP............................................................................... 36 5.1 Kesimpulan..................................................................................... 36 5.2 Saran............................................................................................... 36 DAFTAR PUSTAKA.......................................................................... 38 LAMPIRAN......................................................................................... 40 vi DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kategori Respon Hambatan Pertumbuhan Berdasarkan Diameter Zona Hambat.......................................................... 11 Tabel 2.2 Etiologi Diare Akut di RS Persahabatan Jakarta.................. 16 Tabel 4.1 Hasil Hambatan Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli...... 31 Tabel 4.2 Hasil Analisis Multikomparasi Menggunakan Uji Mann-whitney..................................................................... 32 Tabel 4.3 Zona Hambat Ekstrak Biji Pepaya Muda dan Tua Pada Escherichia coli dan Staphylococcus aureus…………………… vii 34 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Morfologi Pepaya............................................................. 4 Gambar 2.2 Mekanisme Kerja Antibiotik............................................ 9 Gambar 2.3 Pewarnaan Gram pada Escherichia coli........................... 10 Gambar 2.4 Struktur Tubuh Escherichia coli....................................... 10 Gambar 2.5 Kriteria SIRS..................................................................... 14 Gambar 2.6 Kriteria Infeksi, Sepsis, Sepsis Berat, dan Syok Septik.... 15 Gambar 4.1 Ekstrak Biji Pepaya........................................................... 28 Gambar 4.2 Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli pada media Mueller Hinton Agar........ viii 30 DAFTAR BAGAN 2.1Kerangka Teori............................................................................... 19 2.2 Kerangka Konsep............................................................................ 20 3.1 Alur Penelitian................................................................................ 24 ix DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Surat Hasil Determinasi Tanaman.................................... 40 Lampiran 2 Surat Pengujian Ekstraksi Bahan...................................... 41 Lampiran 3 Data Hasil Uji Statistik...................................................... 42 Lampiran 4 Alat dan Bahan Penelitian................................................. 52 Lampiran 5 Tabel Pengukuran Zona Hambat Berbagai Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya..................................... 53 Lampiran 6 Daftar Riwayat Hidup…………………………………... 58 x BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sejak dulu, penggunaan bahan-bahan alam sebagai obat telah banyak digunakan di berbagai daerah termasuk Indonesia. Khasiat dari bahan-bahan alam tersebut diketahui berdasarkan pengalaman yang kemudian diwariskan secara turun-temurun. Menurut WHO penggunaan obat herbal telah dapat diterima di hampir semua negara termasuk negara maju baik sebagai pelengkap pengobatan primer maupun sebagai pengobatan primer itu sendiri. Salah satu diantara tanaman herbal yang banyak digunakan adalah pepaya. 1 Pepaya (Carica PapayaL) merupakan salah satu buah yang banyak tumbuh di daerah tropis seperti Indonesia. Pepaya banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia terutama bagian buah dan daunnya. Pepaya memiliki manfaat yang besar antara lain untuk memperlancar pencernaan, sebagai sumber antioksidan, bahkan mampu berfungsi sebagai antijamur, dan antibakteri. Manfaat tanaman pepaya ini dapat ditemukan pada semua bagian tubuhnya, termasuk bijinya.1 Di Indonesia, biji pepaya belum banyak dikonsumsi, namun di daerah India biji pepaya banyak digunakan sebagai pengganti lada hitam kerena struktur dan rasanya yang mirip dengan lada hitam. Biji pepaya tersebut hanya diolah dengan cara dikeringkan dan dihaluskan kemudian langsung dapat digunakan misalnya sebagai penganti lada hitam. 2 Biji pepaya diketahui mengandung berbagai senyawa seperti tocophenol, terpenoid, flavonoid, alkaloid seperti karpain, dan berbagai enzim seperti enzim papain, enzim khimoprotein, dan lisozim. Enzim papain berfungsi untuk memecah protein karena memiliki sifat proteolitik, enzim khimoprotein berfungsi sebagai katalisator dalam reaksi hidrolisis antara protein dengan polipeptida. Kandungan terpenoid, karpain, dan flavonoid dalam biji pepaya telah diteliti memiliki aktivitas antibakteri yang dapat membunuh bakteri dengan merusak integritas membran sel bakteri itu.2 1 3 4 2 Pada penelitian yang dilakukan oleh Maria Martiasih, et.al(2012), dilakukan uji menggunakan biji pepaya berusia 2,3, dan 5 bulan pada bakteri Escherichia coli dan Streptococcus pyogens. Pengujian dilakukan dengan menggunakan metode sumuran.dengan pelarut etanol 70%. Hasil yang didapatkan adalah bahwa biji pepaya dapat menghambat Escherichia coli dan Streptococcus pyogens dengan kemampuan menghambat paling besar pada Escherichia coli dengan zona hambat yang diperoleh sebesar 117,5145 mm 2, sedangkan untuk Streptococcus pyogens diperoleh zona hambat sebesar 49,5335 mm2.3 Penelitian lain dilakukan oleh Lienny (2013). Pada penelitian ini dilakukan uji menggunakan biji pepaya tua dan muda terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus dengan metode difusi agar. Ekstrak biji pepaya dilarutkan menggunakan etanol 80% dengan metode maserasi. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah ekstrak biji pepaya dengan konsentrasi terkecil yaitu 480.000ppm (48%) mampu menghasilkan zona sebesar 0,953 cm (9,53 mm) pada Escherichia coli dan 1,349 cm (13,49 mm) pada Staphylococcus aureus.4 Escherichia coli merupakanbakteri Gram negatif berbentuk batang, bersifat anaerob fakultatif yang merupakan flora normal tubuh kita yang dapat ditemukan terutama dibagian usus. Escherichia colimemiliki beberapa strain yang biasanya tidak berbahaya dan tidak menimbulkan suatu penyakit, namun pada beberapa strain dapat juga menimbulkan suatu penyakit. Penyakit yang ditimbulkan biasanya terjadi di saluran pencernaan walaupun pada beberapa keadaan tertentu dapat juga menyebabkan penyakit pada sistem lainnya. Escherichia coli merupakan bakteri yang paling banyak menyebabkan diare karena infeksi di Indonesia. Transmisi bakteri Escherichia coli biasanya melalui konsumsi air atau makanan yang telah terkontaminasi.5 6 Berdasarkan latar belakang diatas maka peneliti akan melakukan penelitian uji efektivitas biji pepaya terhadap pertumbuhan Escherichia coli. 3 1.2 RumusanMasalah Berdasarkanlatarbelakangtersebut, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah, bagaimana efektivitas ekstrak biji pepaya (Carica papayaL) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli? 1.3 Tujuan 1.3.1 TujuanUmum Untuk mengetahui efek antibakteri ekstrak biji pepaya dengan menggunakan pelarut 96% terhadap pertumbuhan Escherichia coli. 1.3.2 TujuanKhusus Untuk mengetahui besar zona hambat ekstrak biji pepaya (Carica papaya L) pada konsentrasi 75%, 50%, 25%, dan 5% dengan pelarut etanol 96% terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli. 1.4 Manfaatpenelitian 1.4.1 Manfaat bagi Peneliti Menerapkan ilmu yang telah didapatkan selama menjalani pendidikan. Mengetahui adanya efek antibakteri ekstrak biji pepaya (Carica papaya L.) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli. 1.4.2 Manfaat bagi Institusi Menambahreferensi FKIK tentangadanyaefekantibakteriekstrakbiji UIN papaya (Carica papaya L.) terhadappertumbuhanbakteriEscherichia coli. Memberikan tambahan informasi dalam bidang mikrobiologi. 1.4.3 Manfaat bagi Masyarakat Memberikaninformasitentangmanfaatekstrakbiji pepaya (Carica papaya L.) dalam menghambat pertumbuhanbakteriEscherichia coli. Meningkatkan pemanfaatan biji pepaya (Carica papaya L.) sebagai obat untuk meningkatkan kesehatan masyarakat. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Landasan Teori 2.1.1. Morfologi dan Klasifikasi Pepaya (Carica papaya L) Pepaya (Carica papaya L) berasal dari Amerika Tengah yang termasuk tanaman perdu dengan batang tunggal, tidak berkayu, berbentuk silindris dan memiliki rongga. Tanaman ini dapat tumbuh dengan tinggi berkisar antara 5-10 meter dengan akar yang kuat. Tanaman ini tidak memiliki cabang, daunnya termasuk tunggal, dengan ujung yang meruncing dan tepi yang bergerigi. Tulang daunnya berbentuk menjari dengan panjang tangkai 25-100 cm. Biji pepaya, memiliki warna yang hitam dengan ukuran dapat mencapai 5 mm, bagian dalamnya agak keriput dan dilapisi dengan kulit ari berwarna transparan yang sifatnya seperti agar.3 4 Gambar 2.1 Morfologi pepaya (Carica papaya)7 Sumber: Dedimisbahatori,2013 4 5 Menurut United States Department of Agriculture, klasifikasi tanaman pepaya, yaitu8: Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Sub Divisio : Angiospermae Kelas : Dicotylidonae Ordo : Caricalis Famili : Caricaceae Spesies : Carica papaya L 2.1.2. Komponen Kimiawi dari Pepaya (Carica papaya L) Pepaya (Carica papaya L) memiliki berbagai kandungan yang aktif secara biologis pada setiap bagian tubuhnya. Biji pepaya mengandung antara lain fosfotidilkolin, kardiolipin, karpain, benzil isotiosinat, benzil glukosinolat, betasitosterol, caricin, enzim mirosin, juga papain, kimopapain, caricain, dan glikosinendolpeptidase, yang merupakan proteinase yang sudah banyak diteliti.3 Papain dapat ditemukan pada hampir seluruh bagian dari pepaya kecuali akarnya. Karpain, selain terkandung di dalam biji pepaya, juga terkandung di bagian akar dan daunnya. Karpain memiliki fungsi sebagai antibakteri terutama yang berada di sistem pencernaan.4 Berdasarkan penelitian Sukadana dkk (2008) dalam Maria Martiasih (2012), didalam biji pepaya mengandung senyawa triterpenoid aldehida yang mempunyai potensi antibakteri. Minyak biji pepaya berwarna kuning, minyak ini diketahui memiliki memiliki asam-asam lemak seperti asam oleat, asam palmitat, asam linoleat, asam stearat dalam jumlah yang relatif sedikit. Daun pepaya memiliki kandungan fenolik seperti asam p-coumaric, asam caffeic, asam klorogenik, quercetin. 3 asam protokatekuat, 5,7,-dimetoksikumarin, kaemperol, dan 6 2.1.3. Manfaat Biji Pepaya Carica papaya termasuk kedalam famili Caricaceae yang beberapa spesies diantaranya banyak digunakam untuk mengatasi berbagai penyakit. Carica papaya memiliki khasiat farmakologis yang cukup banyak. Semua bagian dari pepaya memiliki khasiatnya masing-masing. Pepaya, selain mengandung vitamin seperti vitamin C dan vitamin E yang merupakan antioksidan, vitamin A dan vitamin B, juga mengandung berbagai mineral seperti magnesium dan kalium. Pepaya juga merupakan tanaman yang tinggi akan serat sehingga membantu melancarkan sistem pencernaan.3 Biji pepaya yang hitam ini memiliki rasa yang tajam dan agak pedas, biasanya dapat digunakan sebagai pengganti lada hitam. 2 Biji pepaya memiliki manfaat yang lebih besar dalam bidang medis dibandingkan dengan daging buahnya karena memiliki kemampuan antibakteri dan ampuh melawan beberapa spesies bakteri antara lain bakteri Escherichia coli, Salmonella sp, dan Staphylococcus sp.2 Biji pepaya, selain memiliki kemampuan sebagai antibakteri juga memiliki manfaat sebagai anti parasit, terutama parasit usus. Selain itu, biji pepaya juga dipercaya memiliki khasiat untuk melindungi ginjal dari toksin penyebab gagal ginjal dan dapat juga membunuh trofozoit Trichomonas vaginalis.9 Menurut Erindyah dan Maryati (2002), senyawa didalam minyak atsiri biji pepaya yang memiliki efek antibakteri adalah senyawa terpenoid. 3 Menurut Cowan (1999) senyawa terpenoid dapat bereaksi dengan porin yang merupakan protein transmembran pada membran luar dinding sel bakteri membuat ikatan polimer kuat sehingga porin akan mengalami kerusakan. Kerusakan porin yang terjadi akan mengganggu proses keluar masuknya substansi sehingga permeabilitas dinding sel bakteri akan menurun. Menurunnya permeabilitas dinding sel bakteri akan menyebabkan sel bakteri kekurangan nutrisi sehingga pertumbuhan bakteri terhambat atau mati.3 Senyawa lain yang memiliki aktivitas antibakteri pada ekstrak biji pepaya adalah alkaloid karpain. Karpain merupakan alkaloid yang memiliki cincin 7 laktonat dengan 7 kelompok rantai metilen yang ampuh untuk menghambat kinerja beberapa mikroorganisme.4 Karpain dapat mencerna protein dari mikroorganisme dan mengubahnya menjadi pepton. 4 Pepaya juga mengandung flavonoid.4 Senyawa ini juga dilaporkan memiliki daya antibakteri dengan mendenaturasi protein sel bakteri dan merusak membran selnya. 4 2.1.4. Mekanisme Antibiotik terhadap Mikroorganisme Antibiotik, awalnya dikenal dengan nama antibiosis yang artinya adalah substansi yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme. 10 Mikroorganisme dalam perkembangannya dibedakan menjadi bakteri, fungi, protozoa, dan cacing. Antibiotik dapat diklasifikasikan berdasarkan spektrumnya, mekanisme aksi, strain penghasil, cara biosintesis, maupun struktur biokimianya. Berdasarkan spektrumnya, antibiotik dapat dibedakan menjadi antibiotik dengan spektrum luas yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri gram positif maupun gram negatif, dan antibiotik dengan spektrum sempit yang hanya dapat menghentikan pertumbuhan bakteri spesifik pada gram negatif atau positif saja. Berdasarkan mekanisme aksinya, antibiotik dapat dibedakan menjadi 10: 1. Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel Antibiotik ini bekerja dengan merusak lapisan peptidoglikan penyusun dinding sel bakteri. Contoh antibiotik yang bekerja dengan cara ini antara lain adalah golongan penisilin, monobaktam, sefalosporin, karbapenem, basitrasin, vankomisin, dan isoniazid. 2. Antibiotik yang merusak membran plasma Membran plasma bersifat semi permeabel. Fungsi dari membran plasma adalah untuk mengendalikan trasport metabolit keluar masuk sel. Fungsi ini dapat terganggu jika strukturnya mengalami kerusakan. Antibiotik jenis ini bekerja dengan merusak struktur membran plasma sehingga terjadi gangguan fungsi dan akhirnya akan membunuh mikroorganisme tersebut. Antibiotik jenis ini biasanya berasal dari golongan polipeptida seperti polimiksin B, amfoterisin B, mikonazol dan ketokonazol. 8 3. Antibiotik yang menghambat sintesis protein Golongan antibiotik yang memiliki kemampuan untuk menghambat sintesis protein dari mikroorganisme ini antara lain golongan aminoglikosida, tetrasiklin, kloramfenikol, dan makrolida. Aminoglikosida, contohnya streptomisin, gentamisin, dan tobramisin, adalah antibiotik dengan gula amino yang tergabung dalam ikatn glikosida. Umumnya, antibiotik ini memiliki spektrum yang luas dan sifatnya bakterisidal. Antibiotik jenis ini akan berikatan dengan ribosom bakteri pada subunit 30S yang kemudian akan menghambat translokasi peptidil-tRNA sehingga terjadi kesalahan pembacaan mRNA, akibatnya, bakteri tidak dapat mensintesis protein yang penting untuk pertumbuhan dirinya. Tetrasiklin, contohnya oksitetrasiklin, klortetrasiklin, tetrasiklin, dan doksisiklin, dapat menghambat sintesis protein bakteri dengan berikatan pada bagian 16S subunit 30S, sehingga situs A pada ribosom tidak dapat berikatan dengan monoasil-tRNA. Antibiotik golongan ini merupakan antibiotik berspektrum luas yang dapat mempenetrasi jaringan tubuh. Kloramfenikol memiliki struktur yang sederhana dengan ukuran yang kecil sehingga mudah berdifusi kedlam tubuh. Antibiotik ini menghambat sintesis protein dengan menghalangi aktivitas enzim peptidil transferase pada subunit 50S sehingga ikatan peptida pada asam amino yang baru melekat pada tRNA dan asam amino terakhir terhenti perkembangannya. Makrolida, contohnya eritromisin, memiliki cincin lakton makrosiklik yang mampu memasuki dinding sel sebagian besar bakteri Gram negatif. 4. Antibiotik yang menghambat sintesis asam nukleat (DNA/RNA) Antibiotik golongan ini bekerja dengan menghambat proses transkripsi dan replikasi pada proses sintesis asam nukleat bakteri. Contoh antibiotik yang termasuk golongan ini adalah kuinolon dan rifampin 9 Rifampin adalah golongan antibiotik turunan rifamisin yang bekerja dengan cara mengikat subunit β-RNA polimerase bakteri sehingga transkripsi mRNA terhambat, sedangkan kuinolon bekerja dengan menghambat enzim DNA girase pada replikasi DNA, sehingga proses replikasi DNA dan transkripsi mRNA terhambat. 5. Antibiotik yang menghambat sintesis metabolit esensial Antibiotik jenis ini bekerja dengan memberikan kompetitor berupa antimetabolit sehingga sintesis metabolit akan terganggu. Contoh antibiotik jenis ini antara lain adalah sulfanilamid dan para amino benzoic acid (PABA). Menghambat dinding sel Menghambatsintesis protein Menghambat sintesis dan prbaikan Sisi aksi subunit 50S Sisi aksi subunit 30S Membran sel Merusak permeabilitas selektif Produk metabolik Menghambat replikasi dan transkripsi Menghambat jalur dan metsabolisme Menghambat girase Menghambat RNA polimerase Gambar 2.2. Mekanisme Kerja Antibiotik11 Sumber: Mahsunah, 2011 2.1.5. Morfologi dan Klasifikasi Escherichia coli. Escherichia coli merupakan bakteri Gram negatif berbentuk batang yang bersifat anaerob fakultatif. Bakteri ini merupakan bagian dari Enterobacteriaceae. Bakteri ini akan membentuk koloni yang berbentuk sirkular, cembung dan licin jika dikultur. Beberapa strain bakteri ini akan memproduksi hemolisis jika dikultur menggunakan media Agar darah. Escherichia coli akan memberikan hasil positif jika dilakukan uji indol, dekarboksilase lisin, dan fermentasi mannitol, dan memproduksi gas dari glukosa. 10 Gambar 2.3 Pewarnaan Gram pada Escherichia coli12 Sumber: Timothy Paustian, 2002 Sitoplasma Membran sel Gambar 2.4. Struktur Tubuh Escherichia coli13 Sumber: Marshall brain.2001. Menurut Melnick Jawetz (2007) klasifikasi bakteri Escherichia coli yaitu5: Domain : Bacteria Filum : Proteobacteria Kelas : Gammaproteobacteria Ordo : Enterobacteriales Famili : Enterobacteriaceae 11 Genus : Escherichia Spesies : Escherichia coli 2.1.6Metode Uji Aktivitas Antibakteri Kemampuan antibiotik dalam menghambat pertumbuhan dari bakteri harus diukur agar didapatkan suatu sistem pengobatan yang efektif dan efisien. Untuk mengukur kemampuan antibakteri suatu antibiotik dapat digunakan 2 metode, yaitu metode difusi dan dilusi14 1. Metode Difusi14 Tekhnik disc diffusion Untuk menentukan aktivitas antimikroba. Bakteri disemaikan dalam medium Agar, kemudian, piringan yang berisi agen antibakteri Terbentuknya diletakkan area diatas jernih medium disekitar agar piringan tersebut. tersebut menunjukkan adanya hambatan terhadap pertumbuhan bakteri oleh antibakteri pada permukaan media Agar tersebut. Tabel 2.1 Kategori Respon Hambatan PertumbuhanBerdasarkan Diameter Zona Hambat15 Diameter Zona Hambat Respon Hambatan Pertumbuhan ≥20 mm Kuat 16-20 mm Sedang 10-15 mm Lemah >5 mm Tidak ada Sumber: Greenwood,1995 dalam Rina Karina, 2013 E-test Uji ini dilakukan untuk memperkirakan kadar hambat minimum (Minimum Inhibitory Concentration) terhadap suatu jenis bakteri. Uji ini dilakukan dengan meletakkan strip plastik yang mengandung agen antibakteri dari kadar yang tertinggi hingga kadar terendah diatas medium Agar yang sebelumnya 12 telah ditanami oleh bakteri yang akan di uji. Area jernih yang terbentuk menunjukkan adanya aktivitas antibakteri. 14 Tekhnik Ditch-plate Metode ini dilakukan dengan memotong bagian tengah dari medium Agar hingga membentuk sumuran, kemudian pada sumur tersebut diletakkan agen antibakteri, kemudian bakteri yang akan di uji digoreskan secara membujur kearah sumur tersebut.14 Tekhnik Cup-plate Metode ini dilakukan dengan membuat beberapa lubang pada media agar yang telah diberi bakteri. Lubang-lubang tersebut kemudian diisi dengan berbagai zat antibakteri yang akan diuji. Kemudian media agar tersebut diinkubasi selama 24 jam dan diamati zona hambat yang terbentuk pada sekeliling lubang. 14 16 Tekhnik Gradient-plate Metode ini dilakukan dengan mencampur media Agar dengan larutan uji dengan berbagai konsentrasi. Campuran yang ada kemudian dituangkan kedalam cawan petri yang diletakkan dengan posisi miring kemudian dituangkan nutrisi kedua. Plate yang ada diinkubasi selama 24 jam kemudian digoreskan bakteri yang akan di uji dari arah konsentrasi tertinggi hingga konsentrasi terendah.14 2. Metode Dilusi Dilusi cair/ Broth dilution test Metode ini dilakukan untuk menentukan kadar hambat minimum(Minimum Inhibitory Concentration) dan kadar bunuh minimum(Minimum Bactericidal Concentrantion). Metode ini dilakukan dengan membuat beberapa pengenceran agen antibakteri pada medium cair yang kemudian akan ditambahkan bakteri uji kedalamnya. Larutan uji dengan kadar terkecil yang memberikan warna jernih ditetapkan sebagai MIC. Dari larutan tersebut, akan dilakukan pengkulturan ulang 13 pada media cair tanpa menambahkan apapun, kemudian dilakukan inkubasi selama 24 jam. Jika hasil larutan didapatkan tetap jernih, maka hasil inkubasi tersebut akan ditetapkan sebagai MBC.14 Dilusi padat/ Solid dilution test Metode ini serupa dengan metode dilusi cair, yang membedakan adalah media yang digunakan pada metode ini merupakan media padat.14 2.1.7 Patogenesis Escherichia coli Escherichia coli merupakan bakteri normal yang ditemukan di usus. 6 Bakteri ini berperan untuk membantu menjaga fungsi normal pencernaan. Bakteri ini umumnya tidak menimbulkan penyakit, namun pada beberapa kondisi tertentu bakteri ini dapat bersifat patogen. Beberapa keadaan dimana bakteri Escherichia coli ini dapat menjadi patogen antara lain, bila berada di luar habitatnya, bila daya tahan tubuh inangnya mengalami penurunan misalnya pada orang yang kelelahan, atau mengalami penyakit tertentu khususnya yang bersifat imunosupresan. Bila hal-hal tersebut terjadi, bakteri ini dapat menyebabkan infeksi dan bila sudah menyebar melalui pembuluh darah dapat mengakibatkan terjadinya sepsis. Manifestasi klinis yang bisa terjadi karena infeksi Escherichia coli tergantung pada letak terjadinya infeksi antara lain 17: 1. Infeksi saluran kemih Escherichia coli umum menyebabkan infeksi pada saluran kemih. Sekitar 90% infeksi saluran kemih pada wanita muda disebabkan oleh Escherichia coli. Tanda dan gejala yang umum muncul pada infeksi saluran kemih antara lain adalah meningkatnya frekuensi berkemih, hematuria, piuria, dan disuria. Pasien sering mengeluhkan adanya nyeri pinggang yang merupakan tanda infeksi saluran kemih bagian atas. Tanda dan gejala tersebut umum dikeluhkan, namun tidak bersifat spesifik terhadap infeksi Escherichia coli. 14 2. Meningitis Meningitis dapat terjadi pada bayi. Penyebab terjadinya meningitis pada bayi biasanya bakteri Escherichia coli dan Streptococcus grup B. 75% bakteri Escherichia coli yang menyebabkan meningitis memiliki antigen K1 yang dapat bereaksi silang dengan polisakarida kapsular grup B dari bakteri Neisseria meningitidis. 3. Sepsis Ketika sistem pertahanan tubuh host melemah, bakteri Escherichia coli dapat mencapai pembuluh darah dan dapat menyebabkan kondisi yang dikenal dengan sepsis. Jika diare mengenai bayi baru lahir, maka bayi ini rentan mengalami sepsis, karena belum memiliki antibodi IgM yang cukup banyak. Definisi sepsis pada bayi yang baru lahir ditegakkan bila terdapat infeksi yang memicu terjadinya systemic inflammatory response syndrome (SIRS). Gambar 2.5 Kriteria SIRS18 Sumber: HTA Indonesia, 2010 15 Gambar 2.6 Kriteria Infeksi, Sepsis, Sepsis Berat, dan Syok Septik 18 Sumber: HTA Indonesia, 2010 4. Penyakit gastrointestinal (diare)17 Diare merupakan penyakit yang banyak dialami oleh manusia. Diare dapat didefinisikan sebagai buang air besar berbentuk cair, atau setengah cair, dengan kandungan feses lebih banyak dari biasanya, lebih dari 200 gram atau 200 ml/24jam. Definisi lain dari diare yakni buang air besar encer dengan frekuensi lebih dari 3 kali dengan atau tanpa disetai darah. Menurut World Gastroenterology Organization Global Guidelines,2005, diare disebut akut bila berlangsung kurang dari 14 hari.17 Diare merupakan gejala yang sering dikeluhkan orang dewasa. Prevalensi terjadinya diare akut atau gastroenteritis akut pada orang dewasa mencapai 99.000.000 kasus setiap tahunnya. Kematian akibat diare sering dilaporkan terjadi terutama pada anak dan orang dengan usia lanjut. Hal ini berkaitan dengan daya tahan tubuh yang lebih rendah sehingga rentan mengalami dehidrasi sedang sampai berat. Diare dapat diklasifikasikan berdasarkan17: Lama waktu diare: akut atau kronis Mekanisme patofisiologi: osmotik atau sekretorik Berat dan ringan diare: kecil atau besar Penyebab: infektif atau non-infektif, organik atau fungsional 16 Diare akut dapat disebabkan oleh berbagai etiologi, baik infeksi maupun non infeksi. Penyebab non infeksi diare akut dapat berupa keracunan makanan, alergi, malabsorpsi, imunodefisiensi, terapi obat seperti antibiotik, antasid dan kemoterapi, tindakan medis tertentu seperti gastrektomi dan lainnya. Sedangkan penyebab infeksi dari diare akut dapat berupa infeksi bakteri, virus, dan parasit. Pada penelitian yang dilakukan di RS Persahabatan dari tanggal 1 November 1993 sampai dengan 30 April 1994 pada 123 pasien oleh Hendarwanto, Septiawan B, dkk, didapatkan etiologi infeksi seperti berikut: Tabel 2.2 Etiologi Diare Akut di RS Persahabatan Jakarta 17 Etiologi diare akut di RS. Persahabatan Jakarta Etiologi Frekuensi (%) E.coli 38.29 Vibrio cholera Ogawa 18.29 Aeromonas sp 14.29 Shigella flexneri 6.29 Salmonella sp 5.71 Entamoeba histolytica 5.14 Ascaris lumbricoides 3.43 Rotavirus 2.86 Candida sp 1.71 Vibrio NAG 1.14 Trichuris trichiura 1.14 Plesiomonas shigelloides 0.57 Ancylostoma duodenalis 0.57 Blastocystis hominis 0.57 Sumber : Aru Sudoyo, 2010 17 Dari tabel diatas dapat terlihat bahwa etiologi diare karena infeksi terbanyak disebabkan oleh bakteri Escherichia coli. Escherichia coli memang tergolong bakteri yang normal hidup di usus besar manusia, dan biasanya tidak membahayakan, tetapi, beberapa strain bakteri ini dapat menyebabkan keracunan makanan. Escherichia coli.Escherichia coli penyebab diare diklasifikasikan berdasarkan karakteristik virulensinya. Setiap kelompok bakteri ini dapat menyebabkan diare namun dengan mekanisme yang berbeda. Escherichia coli penyebab diare dapat dibedakan menjadi 18 : Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) EPEC merupakan bakteri utama yang menyebabkan diare pada bayi, terutama di negara berkembang. Ketika berada didalam usus, bakteri ini akan menempel kuat pada mukosa usus, kemudian akan terjadi penghancuran mikrovillus sehingga bakteri ini dapat masuk kedalam sel yang ada di mukosa usus. Gejala yang ditimbulkan dari infeksi oleh EPEC antara lain diare yang berair atau encer (watery diarrhea) yang umumnya dapat sembuh dengan sendirinya namun, pada kondisi tertentu dapat berkembang menjadi infeksi kronis. Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) Infeksi ETEC lebih dikenal edngan istilah traveler’s diarrhea yang merupakan penyebab penting terjadinya infeksi pada bayi di negara berkembang. Faktor kolonisasi yang dimiliki oleh bakteri ETEC ini bersifat spesifik untuk manusia. Faktor ini akan mengawali perlekatan bakteri ETEC ke sel epitel usus halus. Beberapa strain dari ETEC dapat menghasilkan heatlabile exotoxin. Sub unit B bakteri ini akan melekat ke gangliosida GM1 pada brush border di epitel usus halus yang akan menyebabkan masuknya subunit A kedalam sel. Masuknya sub unit A nantinya akan mengaktifkan adenilat siklase sehingga cAMP meningkat dan terjadilah hipersekresi 18 dari air dan ion klorida serta terhambatnya rearbsorpsi ion natrium. Akibatnya, lumen usus akan terisi penuh dengan air dan terjadilah diare. Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) EHEC biasa menyebabkan diare yang dikenal sebagai kolitis hemoragik. Bakteri ini dapat memproduksi verotoksin. Diare yang disebabkan oleh bakteri ini merupakan bentuk diare yang berat terutama jika disertai dengan hemolytic uremic syndrome. Penyakit ini juga dapat menyebabkan keadaan yang membahayakan seperti gagal ginjal akut, anemia hemolitik mikroangiopati dan trombositopenia. Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) Penyakit yang disebabkan oleh bakteri EIEC ini mirip dengan shigelosis. Penyakit ini sering ditemukan pada anak-anak terutama di negara berkembang dan pada orang yang mengunjungi daerah-daerah endemis bakteri ini. Bakteri EIEC ini merupakan bakteri yang bersifat nonmotil yang tidak dapat memfermentasi laktosa. Proses EIEC dapat menyebabkan penyakit adalah dengan menyerang sel epitel pada mukosa usus. Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) Bakteri EAEC ini dapat menyebabkan diare yang bersifat akut maupun kronis. Biasanya diare karena bakteri ini terjadi di negaranegara berkembang dan negara industri. Pada negara industri, biasanya bakteri ini menyebabkan diare yang berasal dari makanan (food-bourne disease). Bakteri Escherichia coli dapat mencemari makanan melalui beberapa cara yaitu 6: Daging atau unggas yang tanpa sengaja berkontak langsung dengan bakteri yang ada di usus ketika sedang di proses 19 Makanan tidak diletakkan dengan baik ketika dalam pengiriman atau penyimpanan. Air yang digunakan yang telah tercemar oleh kotoran hewan Persiapan makanan di tempat perbelanjaan, restoran, maupun di rumah yang tidak aman. Keracunan makanan mungkin terjadi setelah memakan atau meminum: Makanan yang diolah oleh orang yang tidak mencuci maknannya Makanan yang diolah dengan peralatan masak yang tidak bersih Makanan yang telah lama disimpan di dalam lemari pendingin Makanan beku yang disimpan di suhu yang tidak sesuai atau yang di hangatkan tidak sempurna Ikan mentah Buah dan sayur mentah yang tidak dicuci dengan baik Makanan yang dimasak kurang matang 20 2.2. Kerangka Teori Ekstrak biji pepaya karpain Mencerna protein bakteri Diubah menjadi pepton terpenoid flavonoid Merusak porin Merusak dinding sel bakteri Menurunkan permeabilitas dinding sel bakteri Nutrisi bakteri menurun Pertumbuhan bakteri Escherichia coli terganggu Bagan 2.1 kerangka teori 2.3 Kerangka Konsep Biakan bakteri Escherichia colipada media Mueller Hinton Agar Ekstrak biji pepaya Tidak terbentuk zona hambat Bagan 2.2 krangka konsep Terbentuk zona hambat 21 Eksrak biji pepaya telah dieliti memiliki kandungan yang dapat berperan sebagai antibakeri sehingga pada penelitian ini diharapkan ekstrak biji pepaya dapat menghambat perumbuhan bakteri Escherichia coli yang ditandai dengan terbentuknya zona hamba disekitas cakram disk. 2.4 Definisi Operasional no Variabel 1 Zona hambat Escherichia coli 2 Konsentrasi ekstrak biji pepaya 3 Larutan kontrol negatif 4 Kontrol positif Definisi Operasional Daerah tidak ditemukannya pertumbuhan bakteri Escherichia coli pada sekeliling cakram uji Ekstrak biji pepaya yang telah dilarutkan dengan etanol 96% dengan berbagai konsentrasi Larutan etanol 96% yang digunakan sebagai kontrol negatif Kontrol positif berupa cakram yang berisi amoxicillin 25ug Alat Ukur Hasil Ukur Penggaris Diameter zona hambat (mm) Skala Ukur Numerik Mikropipet Jumlah Kategorik ekstrak sesuai dengan berbagai konsentrasi mikropipet Jumlah larutan sebanyak 1 ml kategorik Tidak ada Jumlah cakram 1 Kategorik BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitian Penelitian ini menggunakan desain penelitian eksperimental laboratorik dengan metode difusi agar untuk melihat efek antibakteri ekstrak biji pepaya (Carica papayaL) terhadap pertumbuhan Escherichia coli. 3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian Proses ekstraksi biji pepaya (Carica papaya) dilakukan oleh Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik (BALITTRO) Bogor menggunakan pelarut etanol 96%. Penelitian uji efektivitas ekstrak biji pepaya terhadap pertumbuhan Escherichia coli ini dilaksanakan di laboratorium mikrobiologi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitan Islam Negeri Syarif Hidayatullah pada 23Agustus 2014 sampai 1September 2014. 3.3 Bahan yang Diuji Bahan yang diuji pada penelitian ini adalah biji pepaya matang yang berwarna hitam yang dikumpulkan dari pedagang buah yang berada di daerah Meruya Jakarta Barat yang kemudian dijadikan ekstrak dengan pelarut etanol 96% yang dilakukan oleh Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik (BALITTRO) Bogor 3.4 Sampel Bakteri Sampel penelitian yang digunakan adalah bakteri Escherichia coli yang di kultur pada medium Endo Agar setelah di inkubasi selama 24 jam pada suhu 37oC 3.5 Identifikasi Variabel 3.5.1 Variabel Bebas Ekstrak biji papaya dengan konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan75% 22 23 3.5.2 Variabel Terikat Pertumbuhan bakteri Escherichia colidi media Mueller Hinton Agar 3.5.3 Variabel Kontrol Antibiotik amoksisilin 25 ug sebagai kontrol positif dan pelarut etanol 96% sebagai kontrol negatif 3.6 Alat dan Bahan Penelitian 3.6.1 Alat Penelitian Tabung reaksi Mikro pipet Vortex Bunsen Alkohol Ose Cawan petri Penggaris Korek api Rak tabung Autoclave Swab kapas steril Labu Erlenmeyer Inkubator Label Alat tulis Laminar air flow Tisu Pinset Kamera 24 3.6.2 Bahan Penelitian Biji papaya Pelarut etanol 96% Etanol MediaMueller Hinton agar Larutan pengencer NaCl Biakan Escherichia coli Cakram uji kosong Cakram uji antibiotik Amoxicillin 25 ug 25 3.7 Alur Penelitian Pembuatan stok bakteri Escherichia coli pada media Endo Agar 1 ose bakteri diambil dan dicampurkan kedalam pengencer NaCl 0.9% Suspensi bakteri dihomogenkan menggunakan vortex Pembuatan konsentrasi ekstrak biji pepaya 5%, 25%, 50% dan 75% pada cawan petri Suspensi bakteri disamakan kekeruhannya dengan larutan standar 0.5 McFarlan Cakram uji kosong direndam kedalam konsentrasi ekstrak selama 15-20 menit Suspensi dioleskan ke Mueller Hinton Agar menggunakan kapas lidi steril Cakram uji yang telah direndam dengan ekstrak diletakkan pada media Mueller Hinton Agar yang telah dioleskan bakteri Escherichia coli Diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37oC Zona hambat yang terbentuk diamati dan diukur diameternya Bagan 3.1 Alur Penelitian 3.8 Cara Kerja Penelitian 3.8.1 Tahap Persiapan 3.8.1.1 Perhitungan Sampel Jumlah sampel dihitung menggunakan rumus federer (t-1)(r-1)≥15 26 t=jumlah kelompok perlakuan konsentrasi r=jumlah pengulangan Dengan t=6 maka: (t-1)(r-1)≥15 (6-1)(r-1)≥15 5r-5 ≥ 15 5r ≥ 20 r≥4 Berdasarkan perhitungan tersebut, maka dilakukan 4 kali pengulangan. 3.8.1.2 Sterilisasi Alat dan Bahan Seluruh alat yang akan digunakan sebelumnya dicuci bersih, dikeringkan dan dibungkus dengan kertas kemudian disterilisasi di dalam autoclave selama 15 menit sampai menunjukkan tekanan sebesar 15 dyne/cm3 (1 atm) dengan suhu sebesar 121o C.19 3.8.1.3 Persiapan Sampel Biji papaya diperoleh dari tukang penjual buah di daerah Meruya sehingga didapatkan biji pepaya kering sebanyak 1 kg. Biji pepaya dideterminasi di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bogor untuk memastikan kebenaran spesies tanaman yang akan digunakan. 3.8.1.4 Pembuatan Ekstrak Biji Pepaya Pembuatan ekstrak biji pepaya dilakukan di Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik (BALITRO) Bogor menggunakan metode maserasi dengan pelarut etanol 96%. Dari 1 kg biji pepaya kering diperoleh ekstrak sebanyak 4,2 gram. 3.8.1.5 Pembuatan KulturBakteriEscherichia coli Pembuatan stok bakteri ini dilakukan untuk memperbanyak bakteri, dengan cara menginokulasikan 1 ose biakan murni bakteri Escherichia coli yang berasal dari laboratorium FKIK UIN Syarif Hidayatullah ke atas 27 permukaan media Mueller Hinton Agar, kemudian diinkubasi selama 24 jam dengan suhu 37°C di dalam inkubator.15 3.8.1.6 Pembuatan Variabel Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya Stok ekstrak biji pepaya akan dibuat dalam berbagai konsentrasi yaitu konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan75% dengan larutan etanol 96% sebagai pelarut. Etanol 96% digunakan sebagai kontrol negatif dan antibiotik amoxycillin 25 ug sebagai kontrol positif, sehingga seluruhnya berjumlah 6 variabel. Penelitian ini dikerjakan sebanyak 4 kali pengulangan. Cakram uji kosong dimasukkan ke dalam masing-masingkonsentrasi larutan ekstrak biji pepaya selama 15-30 menit. Kemudian masing-masing cakram disk yang telah direndam dimasukkan ke dalam 4medium Mueller Hinton Agar (1 cawan petri akan berisi 4 cakram disk kosong, kontrol negatif dan amoxycillin 25 ug sebagai kontrol positif) yang akan digunakan dalam tahap pengujian selanjutnya.15 3.8.1.7 Tahap Pengujian Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Escherichia coli.15 1 ose bakteri Escherichia coli dari medium Endo Agar diambil dan campurkan kedalam NaCl 0.9% kemudian dihomogenkan menggunakan vortex. Suspensi bakteri kemudian disamakan kekeruhannya dengan larutan standar 0.5 Mc Farlan. Suspensi bakteri yang telah disamakan kekeruhannya tersebut kemudian dioleskan menggunakan kapas lidi steril secara merata di permukaan media Mueller Hinton Agar. Larutan ekstrak 100% diencerkan menggunakan pelarut etanol 96% sehingga didapatkan konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan 75%. Cakram disk kosong direndam kedalam konsentrasi larutan ekstrak selama 15-30 menit kemudian diletakkan di atas permukaan medium agar secara steril didalam laminar air flow. Cawan petri yang telah berisi bakteri dan cakram kosong yang telah direndam pada larutan ekstrak kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37 oC. Zona terang yang berada di sekitar cakram menggunakan penggaris. 28 3.9. Pengolahan dan Analisa Data Pengolahan dan Analisa data dilakukan dengan menggunakan program SPSS untuk melihat apakah terdapat perbedaan yang bermakna dari masingmasing cakram uji yang telah berisi ekstrak biji pepaya dengan konsentrasi 5%, 25%, 50%, 75%, kontrol negatif serta kontrol positif dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Penelitian ini menggunakan analisis data berupa uji hipotesis komparatif variabel numerik berdistribusi normal lebih dari dua kelompok tidak berpasangan sehingga digunakan metode One Way ANOVA. Jika distribusi data yang didapatkan tidak normal maka uji One Way ANOVA tidak dapat dilakukan, maka yang dilakukan adalah uji nonparametrik berupa uji KruskallWallis.15 22 Analisis Post Hoc menggunakan uji Mann-Whitney dilakukan untuk menentukan konsentrasi mana yang memiliki kebermaknaan. 15 22 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian 4.1.1 Pembuatan Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L) Biji pepaya yang merupakan bahan dasar untuk pembuatan ekstrak diperoleh dari penjual buah keliling di Meruya Jakarta Barat. Biji pepaya tersebut dideterminasi di Pusat Penelitian Biologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bogor. Hasil uji determinasi tersebut menunjukkan tanaman tersebut merupakan spesies Carica papaya L (Lampiran 1) Gambar 4.1 Ekstrak Biji Pepaya Proses ekstraksi biji pepaya dilakukan di Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat (BALITRO) Bogor dengan sertifikasi yang dikeluarkan oleh institusi tersebut (Lampiran 2). Secara rinci tahapan ekstraksi dimulai dengan pencucian biji pepaya segar kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari. Biji pepaya yang telah kering kemudian diekstrak melalui proses maserasi dengan pelarut etanol 96%.21 Maserasi adalah proses ekstraksi yang dilakukan dengan cara merendam serbuk kering bahan yang akan diekstrak dengan pelarut yang akan digunakan dengan beberapa kali pengadukan pada temperatur kamar dan terlindung dari cahaya.21Dari 1 kg biji pepaya kering 29 30 yang digunakan pada penelitian ini didapatkan ekstrak kental sebanyak 4.2 gram. Ekstrak disimpan di lemari es laboratorium mikrobiologi FKIK UIN pada suhu 4oC. Ekstrak kental kemudian dibuat menjadi berbagai konsentrasi 75%. 50%, 25%, dan 5% dengan menambahkan pelarut etanol 96% Penentuan konsentrasi dilakukan berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Maria Martiasih (2012) yang melakukan uji kadar hambat minimum dari bakteri Escherichia coli dan Streptococcus pyogens menggunakan metode sumuran dengan menggunakan konsentrasi 1%, 5%, 25%, 50%, 75%, dan 100% dengan menggunakan pelarut etanol 70%. Karena pada penelitian ini menggunakan pelarut yang sama namun dengan konsentrasi yang berbeda, dan sebelumnya belum ada penelitian yang sama menggunakan pelarut etanol 96%, maka pada penelitian ini peneliti ingin membandingkan besar zona hambat yang dihasilkan antara kedua konsentrasi pelarut sehingga dipilihlah konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan 75%. 4.1.2 Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L.) terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli Pada penelitian ini terbukti bahwa ekstrak biji pepaya dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli pada semua konsentrasi yang di uji (75%, 50%, 25%, dan 5%) (Gambar 4.12). Dari penelitian ini didapatkan hasil bahwa semakin besar konsentrasi ekstrak biji pepaya maka daya hambat terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli semakin besar. Zona yang dihasilkan dari ekstrak biji pepaya dengan konsentrasi 75% paling besar dari konsentrasi lainnya (tabel 4.2). 31 50% 25% 75% 50% 25% (-) 75% 5% 5% (-) (+) (+) Cawan 3 Cawan 1 (+) (-) (+) (-) 75% 75% 5% 50% 5% 25% 50% 25% Cawan 4 Cawan 2 Gambar 4.2.Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli pada media Mueller Hinton Agar 32 Tabel 4.1. Hasil Hambatan Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli Perlakuan Rata-rata zona hambat Standar Deviasi Ekstrak biji pepaya 75% Ekstrak biji pepaya 50% Ekstrak biji pepaya 25% Ekstrak biji pepaya 5% 14.75 0.96 11 0.82 9.5 0.58 8.25 0.50 Kontrol positif amoxicillin 25 ug Kontrol negatif etanol 96% 27 0.82 0 0 4.1.3 Uji Kebermaknaan Konsentrasi Ekstrak Biji Pepaya (Carica papaya L) Uji statistik efektivitas ekstrak biji pepaya (Carica papaya L.) terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli dilakukan menggunakan aplikasi SPSS 16.0. Karena data penelitian diatas lebih dari 2 kelompok dan berpasangan maka akan dilakukan uji kebermaknaan dengan mengunakan One way ANOVA. Sebelum melakukan uji kebermaknaan tersebut ada 2 syarat yang harus dipenuhi yaitu, distribusi data normal dengan nilai p>0.05 dan variansi data normal dengan p>0.05.22 Berdasarkan uji statistik Saphiro Wilk untuk uji normalitas distribusi data, didapatkan hasil distribusi data yang tidak normal dengan nilai signifikansi p<0.05. Karena syarat untuk melakukan uji One way ANOVA tidak terpenuhi maka dilakukan uji dengan Kruskal-wallis.22Pada uji Kruskal-Wallis nilai signifikansi dikatakan bermakna jika p<0.05 22 dan pada penelitian ini didapatkan hasil signifikansi sebesar 0.001 yang berarti hasil penelitian ini bermakna sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh ekstrak biji pepaya pada berbagai konsentrasi dalam menghambat pertumbuhan Escherichia coli. Untuk mengetahui perbedaan antara kelompok variabel maka dilakukan analisis Post Hoc dengan menggunakan uji Mann-Whitney15 dapat dilihat pada tabel 4.2 21 dan hasilnya 33 Tabel 4.2. Hasil Analisis Multikomparasi Mengunakan Uji Mann-Whitney Perlakuan Konsentrasi 75% Konsentrasi 75% Konsentrasi 50% Konsentrasi 25% Konsentrasi 5% Kontrol (+) amoxicil lin Konsentrasi 50% Konsentrasi 25% Konsentrasi 5% 0.019* 0.019* 0.017* Kontrol (+) amoxic illin 0.019* 0.036* 0.017* 0.019* 0.032* 0.019* 0.017* Keterangan : *p<0.05 Berdasarkan hasil analisis Post Hoc menggunakan uji Mann-Whitney dapat diketahui bahwa ada perbedaan yang bermakna antar setiap konsentrasi ekstrak biji pepaya (Carica papaya L) dalam menghambat pertumbuhan Escherichia coli dengan nilai signifikansi p<0.05. 4.2 Pembahasan Pengaruh Ekstrak Biji Pepaya terhadap Pertumbuhan Escherichia coli Pada penelitian ini didapatkan hasil bahwa ekstrak biji pepaya dengan konsentrasi 5%, 25%, 50%, dan 75% memiliki daya hambat terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Daya hambat yang dimiliki ekstrak biji pepaya pada konsentrasi 75% dan 50% tergolong dalam kategori lemah sedangkan pada konsentrasi 25% dan 5% tidak dapat menghambat pertumbuhan bakteri berdasarkan klasifikasi respon hambatan Greenwood (1995).15 Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Maria Martiasih et.al (2012) yang menunjukkan bahwa perubahan konsentrasi ekstrak biji pepaya memiliki efek yang signifikan terhadap zona hambat Escherichia coli.3 Penelitian lain yang serupa juga dilakukan oleh Lienny (2013) yang membuktikan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak maka akan dihasilkan zona hambat yang semakin besar. Hal tersebut menunjukkan bahwa ekstrak biji pepaya memiliki senyawa aktif yang berperan dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli.4 34 Pada penelitian yang dilakukan oleh Maria Martiasih, et.al (2012), dilakukan uji menggunakan biji pepaya berusia 2,3, dan 5 bulan pada bakteri Escherichia coli dan Streptococcus pyogens.3 Pengujian dilakukan dengan menggunakan metode sumuran. Ekstrak biji pepaya dilarutkan menggunakan pelarut etanol 70% dengan metode maserasi. Media yang digunakan untuk pertumbuhan bakteri pada penelitian tersebut adalah Nutrient agar. Hasil yang didapatkan adalah bahwa biji pepaya dapat menghambat Escherichia coli dan Streptococcus pyogens dengan kemampuan menghambat paling besar pada Escherichia coli dengan ekstrak biji pepaya berusia 5 bulan dengan zona hambat yang diperoleh sebesar 117,5145 mm 2, sedangkan untuk Streptococcus pyogens diperoleh pada usia biji pepaya 3 bulan dengan zona hambat sebesar 49,5335 mm2. Pada penelitian ini juga dilakukan penentuah kadar hambat minimum dengan menggunakan konsentrasi 1%, 5%, 25%, 50%, 75%, dan 100% yang menunjukkan hasil bahwa ekstrak biji pepaya telah dapat menghambat pertumbuhan bakteri pada konsentrasi 1% dengan zona hambat sebesar 9mm untuk bakteri Escherichia coli dan 8,5mm untuk bakteri Streptococcus pyogens.3 Penelitian lain dilakukan oleh Lienny (2013) 4. Pada penelitian ini dilakukan uji menggunakan biji pepaya tua dan muda terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus pada medium Nutrient agar dengan metode difusi agar menggunakan cylinder cup. Ekstrak biji pepaya dilarutkan menggunakan etanol 80% dengan metode maserasi. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini dapat dilihat pada tabel berikut[14] : 35 Tabel 4.3 Zona Hambat Ekstrak Biji Pepaya Muda dan Tua Pada Escherichia coli dan Staphylococcus aureus Konsentrasi (ppm) 480.000 560.000 640.000 720.000 800.000 zona hambat (mm) biji pepaya muda biji pepaya tua E.coli S. aureus E.coli S.aureus 9,53 13,49 8,2 9,41 10,35 14,76 8,57 10,88 11,46 15,89 8,88 11,07 11,88 17,13 9,68 12,52 12,29 18,08 10,44 13,99 Perbedaan penelitian sebelumnya dengan penelitian ini adalah pemilihan konsentrasi pelarut. Penelitian sebelumnya menggunakan pelarut etanol dengan konsentrasi 70% dan 80% sedangkan pada penelitian ini digunakan etanol dengan konsentrasi 96%. Perbedaan lainnya adalah penggunaan media pertumbuhan. Kedua penelitian sebelumnya menggunakan media Nutrient Agar sedangkan pada penelitian ini digunakan media Mueller Hinton Agar. Perbedaan selanjutnya yang mungkin adalah pemillihan jenis tanaman pepaya yang digunakan dan usia tanaman pepaya ketika dilakukan penelitian ini. Perbedaan-perbedaan tersebut dapat menjadi kemungkinan penyebab terjadinya perbedaan hasil dari penelitian ini dengan penelitian sebelumnya. Menurut Erindyah dan Maryati (2002), senyawa didalam minyak atsiri biji pepaya yang memiliki efek antibakteri adalah senyawa terpenoid. 3Menurut Cowan (1999) senyawa terpenoid dapat bereaksi dengan porin yang merupakan protein transmembran pada membran luar dinding sel bakteri membuat ikatan polimer kuat sehingga porin akan mengalami kerusakan. 3 Kerusakan porin yang terjadi akan mengganggu proses keluar masuknya substansi sehingga permeabilitas dinding sel bakteri akan menurun. Menurunnya permeabilitas dinding sel bakteri akan menyebabkan sel bakteri kekurangan nutrisi sehingga pertumbuhan bakteri terhambat atau mati. 3 Senyawa lain yang memiliki aktivitas antibakteri pada ekstrak biji pepaya adalah alkaloid karpain. Karpain merupakan alkaloid yang memiliki cincin laktonat dengan 7 kelompok rantai metilen yang ampuh untuk menghambat kinerja beberapa mikroorganisme. Karpain dapat mencerna protein dari mikroorganisme dan mengubahnya menjadi pepton. Pepaya juga mengandung 36 flavonoid. Senyawa ini juga dilaporkan memiliki daya antibakteri dengan mendenaturasi protein sel bakteri dan merusak membran selnya. 4 4.3 Keterbatasan Penelitian Pada penelitian ini, terdapat beberapa keterbatasan selama proses penelitian, yaitu: 1. Pada penelitian ini tidak diukur jumlah kadar zat aktif pada ekstrak biji pepaya yang digunakan. 2. Bakteri yang digunakan dalam penelitian ini tidak diketahui jenis strainnya secara spesifik. 3. Pada penelitian ini tidak dibandingkan perbedaan usia biji pepaya yang digunakan dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. BAB 5 PENUTUP 5.1. Kesimpulan Pada penelitian ini, berdasarkan hasil penelitian dan uji statistik dapat diambil beberapa kesimpulan berupa: 1. Ekstrak biji pepaya (Carica papaya L.) dengan metode difusi agar dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli dengan zona hambat pada rata-rata konsentrasi 5% sebesar 8.25 mm dan pada konsentrasi 75% sebesar 14.75 mm. 2. Pada penelitian ini, ekstrak biji pepaya coli pada konsentrasi 75%, dan 50%, mampu menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia sedangkan pada konsentrasi 25% dan 5% tidak terdapat hambatan pertumbuhan Escherichia coli berdasarkan klasifikasi efek hambatan Greenwood (1995) 3. Hasil uji kebermaknaan dengan uji Kruskall-Wallis dan Mann-Whitney menunjukkan bahwa ekstrak biji pepaya pada berbagai konsentrasi secara bermakna dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Terdapat perbedaan yang bermakna pada setiap konsentrasi dalam menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. 5.2. Saran Setelah dilakukannya penelitian ini, maka disarankan untuk penelitian selanjutnya: 1. Dapat melakukan penelitian lebih lanjut mengenai aktivitas antibakteri biji pepaya terhadap bakteri lainnya. 2. Dapat melakukan penelitian lebih lanjut tentang zat aktif pada biji pepaya yang spesifik sebagai antibakteri. 3. Dapat melakukan penelitian lebih lanjut mengenai efektivitas ekstrak biji pepaya terhadap pertumbuhan 37 Escherichia coli secara in vivo. 38 4. Dapat melakukan penelitian lebih lanjut mengenai efektivitas biji pepaya terhadap pertumbuhan Escherichia coli dengan menggunakan metode pengujian lainnya. 39 DAFTAR PUSTAKA 1. Zona Sehat. 2007. Khasiatbiji papaya untuk kesehatan. http://zonasehat.blogdetik.com/2012/06/17/khasiat-biji-pepaya-untukkesehatan/. Diaksespada 19 januari 2014 2. Peter,Jyotsna Kiran, et.al.2014.Antibacterial Activity of Seed and Leaf Extract of Carica papayavar. Pusa dwarf Linn.Journal of Pharmacy and Biological Science vol.9; 29-37 3. Martiasih,Maria, et.al.2012.Aktivitas Antibakteri Ekstrak Biji Pepaya terhadap Escherichia coli dan Streptococcus pyogenes.Fakultas Teknobiologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta 4. Mulyono, Lienny Meriyuki.2013.Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Biji Buah Pepaya (Carica papaya L) terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Universitas Surabaya vol.2 no.2 5. Jawetz, Melnick, et.al. 2007. Medical Microbiology 24th edition. USA: Mc-Graw Hill companies 6. Levy, Daniel.2014. E.coli enteritis. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/000296.htm. Diakses pada 29/08/2014 7. Dedimisbahatori.2013.Pepaya.http://klinikpengobatanalami.wordpress. com/2013/05/18/pepaya/. Diakses pada 25/8/2014 8. United States Department of Agriculture. 2014. Carica papayaL. http://plants.usda.gov/core/profile?symbol=capa23. diaksespada 14September 2014 9. Rachman, Iman Syaiful.2011. UjiAktivitasEktrakBijiPepayaTerhadapBakteriStaphylococcusaureus. Akademifarmasiputra Indonesia malang 10. Lullman, Heinz, et.al. 2000.Color Atlas of Pharmacology 2nd edition. USA: Thieme 11. Mahsunah. 2011.Antibiotik. Universitas Negeri Surabaya jurusan Biologi 40 12. Paustian, Timothy. 2002. The Cell Wall.http://lecturer.ukdw.ac.id/dhira/BacterialStructure/CellWall.html. Diakses pada 29/08/2014 13. Brain,Marshall.2001. How Evolution Works. http://science.howstuffworks.com/life/evolution/evolution4.htm. Diakses pada 29/08/2014 14. Pratiwi, Sylvia T. 2008. MikrobiologiFarmasi. Jakarta: Erlangga Medical Series 15. Karina, Rina.2013. Pengaruh Ekstrak Bawang Putih (Allium sativum) terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans secara in vitro.FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta 16. Widyana, Wiwid, et.al.2014. Aktivitas Antibakteri Ekstrak Lumut Octoblepharum albidium Hewd terhadap Pertumbuhan Staphylococcus epidermidis dan Pseudomonas aeruginosa.Jurnal Protobiont Pontianak vol 3(2):166-170 17. Sudoyo, Aru W, et.al.2010. BukuAjarIlmuPenyakitDalam. Jakarta: Internal Publishing 18. HTA.2010. Buku Panduan Tatalaksana Bayi Baru Lahir di Rumah Sakit.HTA Indonesia Bab IV;72-74 19. Dahlan, M Sopiyudin. 2009. Statistik untuk Kedokteran dan Kesehatan. Edisi 3. Jakarta : Salemba Medika 20. Umri, Rachmawati Nurul.2010. PerbandinganPotensiDayaHambatEkstrakEtanoldariBijiPepaya yang DikeringkandenganMatahariLangsungdanDianginanginkanTerhadapEscherichiacoli. Farmasipolitekkesdepkes Jakarta 21. Sujana, Karlina sari.2013. Efektivitas Ekstrak Jahe (Zingiber officinale Roscoe) terhadap Pertumbuhan Bakteri Staphylococcus aureus. FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta 22. Yulitha, Tryas. 2010. EfektvitasDaunPepayasebagaiAntibakteriTerhadapBakteriPatogenEsch erichiacolisecarainvitro. FakultasKedokteranUniversitasBrawijaya Malang 41 LAMPIRAN 1 (Surat Hasil Determinasi Tanaman) 42 Lampiran 2 Surat Pengujian Ekstraksi Bahan 43 Lampiran 3 Data Hasil Uji Statistik 1. Normalitas Data Seluruh Cakram Uji Tests of Normality Kolmogorov-Smirnov Statistic zonahambat df .161 a Shapiro-Wilk Sig. 24 Statistic .110 df .882 Sig. 24 .009 a. Lilliefors Significance Correction 2. Normalitas data setelah transformasi data Tests of Normality Kolmogorov-Smirnov Statistic zona_hambat3 df .185 a Shapiro-Wilk Sig. 20 Statistic .071 .851 df Sig. 20 .006 a. Lilliefors Significance Correction 3. Uji Kruskal Wallis Test Statistics a,b zonahambat Chi-Square 22.333 df 5 Asymp. Sig. .000 a. Kruskal Wallis Test b. Grouping Variable: ujikonsentrasi 4. Uji Mann-Whitney Ranks Ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya75% 4 6.50 26.00 ekstrakbijipepaya50% 4 2.50 10.00 Total 8 44 zonahambat Mann-Whitney U .000 Wilcoxon W 10.000 Z -2.337 Asymp. Sig. (2-tailed) .019 Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] .029 a a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi Ranks ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya75% 4 6.50 26.00 ekstrakbijipepaya25% 4 2.50 10.00 Total 8 Test Statistics b Zonahambat Mann-Whitney U .000 Wilcoxon W 10.000 Z -2.352 Asymp. Sig. (2-tailed) Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi .019 .029 a 45 Ranks Ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya75% 4 6.50 26.00 ekstrakbijipepaya5% 4 2.50 10.00 Total 8 Test Statistics b zonahambat Mann-Whitney U .000 Wilcoxon W 10.000 Z -2.381 Asymp. Sig. (2-tailed) .017 Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] .029 a a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi Ranks Ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya75% 4 2.50 10.00 amoxicillin25ug 4 6.50 26.00 Total 8 Test Statistics b zonahambat Mann-Whitney U .000 Wilcoxon W 10.000 Z -2.337 Asymp. Sig. (2-tailed) Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] a. Not corrected for ties. .019 .029 a 46 b. Grouping Variable: ujikonsentrasi Ranks ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya50% 4 6.25 25.00 ekstrakbijipepaya25% 4 2.75 11.00 Total 8 Test Statistics b zonahambat Mann-Whitney U 1.000 Wilcoxon W 11.000 Z -2.097 Asymp. Sig. (2-tailed) .036 Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] .057 a a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi Ranks ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya50% 4 6.50 26.00 ekstrakbijipepaya5% 4 2.50 10.00 Total 8 Test Statistics b zonahambat Mann-Whitney U .000 Wilcoxon W 10.000 Z -2.381 Asymp. Sig. (2-tailed) Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi .017 .029 a 47 Ranks ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya50% 4 2.50 10.00 amoxicillin25ug 4 6.50 26.00 Total 8 Test Statistics b zonahambat Mann-Whitney U .000 Wilcoxon W 10.000 Z -2.337 Asymp. Sig. (2-tailed) .019 Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] .029 a a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi Ranks ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya25% 4 6.25 25.00 ekstrakbijipepaya5% 4 2.75 11.00 Total 8 Test Statistics b zonahambat Mann-Whitney U 1.000 Wilcoxon W 11.000 Z -2.139 Asymp. Sig. (2-tailed) Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi .032 .057 a 48 Ranks ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya25% 4 2.50 10.00 amoxicillin25ug 4 6.50 26.00 Total 8 Test Statistics b zonahambat Mann-Whitney U .000 Wilcoxon W 10.000 Z -2.352 Asymp. Sig. (2-tailed) .019 Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] .029 a a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi Ranks ujikonsentrasi zonahambat N Mean Rank Sum of Ranks ekstrakbijipepaya5% 4 2.50 10.00 amoxicillin25ug 4 6.50 26.00 Total 8 Test Statistics b zonahambat Mann-Whitney U .000 Wilcoxon W 10.000 Z -2.381 Asymp. Sig. (2-tailed) Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: ujikonsentrasi .017 .029 a 49 Lampiran 4 Alat dan Bahan Penelitian autoclave inkubator Laminar air flow vortex 50 Lampiran 5 Tabel pengukuran zona hambat berbagai konsentrasi ekstrak biji pepaya 35 zona hambat 30 25 20 15 10 5 0 uji konsentrasi 51 Lampiran 6 Daftar Riwayat Hidup Nama :Niken Nurul Paramesti Tempat, Tanggal Lahir :Jakarta, 15 Maret 1993 Alamat :Jl. Kano Raya No.43 RT/RW 001/009 Kelapa Dua Email :[email protected] No. Telepon :085692822493 Riwayat Pendidikan : 1996-1999: TK Yayasan Perguruan “CIKINI” 1999-2005: SD Yayasan Perguruan “CIKINI” 2005-2008: SMP Yayasan Perguruan “CIKINI” 2008-2011: SMAN 78 Jakarta Barat 2011- sekarang: PSPD UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
