Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Rimpang Kencur (Kaempferia

Original Article
Volume 2 Nomor 1: 68-73
Februari 2017
Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Rimpang Kencur
(Kaempferia galanga L) Terhada Isolat Klinis Klebsiella
penumoniae Secara Invitro
Antibacterial Activity Testing Etanol Ekstrak of Galanga Rhizome (Kaempferia
galanga L) Against Clinical Isolate ESBL Klebsiella pneumoniae In Vitro
Fitra Hayati*, Mudatsir, Safarianti
Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh-Indonesia
*Email: [email protected]
ABSTRAK
Meningkatnya resistensi mikroorganisme terhadap antibiotik menjadi salah satu masalah kesehatan dunia.Salah
satu bakteri resisten antibiotik yang sering ditemukan dipelayanan kesehatan dan masyarakat adalah Klebsiella
pneumoniae yangresisten antibiotik golongan β Laktam (ESBL Klebsiella pneumoniae). Kencur (Kaempferia
galanga.L) merupakan salah satu tanaman herbal, memiliki kandungan zat kimia aktif yang berfungsi sebagai
antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktifitas antibakteri ekstrak etanol rimpang kencur
(Kaempferia galanga. L) terhadap pertumbuhan isolat klinis bakteri ESBL Klebsiella pneumoniae. Penelitian ini
menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 5 kelompok perlakuan dengan 4 kali pengulangan.
Perlakuan terdiri dari ekstrak etanol rimpang kencur konsentrasi 25%, 50%, 75% dan 100%, dengan kontrol
negatif akuades. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak etanol rimpang kencur dengan konsentrasi 25%,
50%, 75%, dan 100% mempunyai daya hambat terhadap pertumbuhan ESBL Klebsiella pneumoniae dengan
diameter zona hambat rata-rata 6,38mm, 6,90mm, 8,21mm, dan 9,52mm sedangkan kontrol negatif tidak
menunjukkan daya hambat. Hasil analisis data dengan ANOVA (p<0,05) dan uji Duncan menunjukkan terdapat
perbedaan yang nyata antara perlakuan dan kontrol negatif. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol rimpang
kencur memiliki daya hambat terhadap Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL dengan kategori sedang.
Kata kunci : Ektrak etanol rimpangkencur, Kaempferia galanga L, Klebsiella pneumoniae, Extended Spectrum
Beta Lactamase,aktifitas antibakteri
ABSTRACT
The increasing of microorganismsresistance to antibiotics become one of the world's health problems. One of
antibiotic-resistant bacteria that are often found in public health care are antibiotic resistant Klebsiella
pneumoniae β lactam group (ESBL Klebsiella pneumoniae). Kencur (Kaempferia galanga.L) is one of the herbs
that content of the active chemicals has an antibacterial activity. This research purpose to determine the
antibacterial activity of ethanol extract of rhizome kencur (Kaempferia galanga. L) against the growth of clinical
isolates of bacteria ESBL Klebsiella pneumoniae. This research use a completely randomized design (CRD),
which consisted of five treatment groups with four repetitions. The treatment consists of the ethanol extract of
galanga rhizome with concentration 25%, 50%, 75% and 100% andaquadest as a negative control. The results
showed that the ethanol extract of rhizome kencur with concentration 25%, 50%, 75%, and 100% had
inhibitory effect on growth ESBL Klebsiella pneumoniae with a diameter of inhibition zone average 6,38 mm,
6,90 mm, 8,21 mm and 9,52 mm,while the negative did not show any inhibition zone diameter. The results of
the data analysis by ANOVA (p <0.05) and Duncan test showed there is significant different between the
treatment with the negative control. This result showed the ethanol extract of galanga rhizome can inhibit the
growth of ESBL Klebsiella pneumoniae with moderate category.
Keywords: Ethanol extract of galanga rhizome, Kaempferia galanga L, Klebsiella pneumoniae,Extended Spectrum
Beta Lactamase, antibacterial activity
http://jim.unsyiah.ac/medisia
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia
68
Hayati et al. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia Vol.2 No. 1:68-73
PENDAHULUAN
Klebsiella pneumoniae merupakan spesies basil Gram negatif yang memiliki kemampuan memproduksi
enzim β- lactamase yang mampu menghidrolisis cincin β-lactam cephalosporin,
disebut bakteri Extended Spectrum Beta-Lactamase (ESBL)
Resistensi mikroorganisme terhadap antibiotik
(1,2)
penicillindan aztreonam yang
.
semakin meningkat dan menjadi salah satu masalah
kesehatan diseluruh dunia. Resistensi antibiotik menyebabkan angka kematian dan biaya kesehatan semakin
meningkat.Extended Spectrum Beta Lactamases (ESBL) Klebsiella pneumoniae yang resisten terhadap antibiotik
cephalosporin generasi III dan Klebsiella pneumoniaeCarbapenemase
(KPC) yang resisten terhadap antibiotik
carbapenem merupakan fokus konsentrasi WHO dalam menangani krisis Multi Drug Resistant (MDR) antibiotik(3,4).
Hasil Penelitian Antimicrobial Resistance in Indonesia, Prevalence and Prevention (AMRIN Study) yang merupakan
penelitian kolaborasi Indonesia dan Belanda di RSUD Dr. Soetomo Surabaya dan RSUP Dr. Kariadi Semarang pada
tahun
2001-2005
menunjukkan
terdapat
bakteri
multi-resisten,
seperti
MRSA
(Methicillin
Resistant
Staphylococcus aureus) dan bakteri penghasil ESBL (Extended Spectrum Beta Lactamases) seperti E. Coli,
Kebsiella pneumoniae, Shigella sp dan bakteri Gram negatif lainnya(5). Prevalensi bakteri ESBL mengalami
peningkatan di seluruh dunia dengan Klebsiella pneumoniae sebagai persentase terbesar yaitu, pada tahun 2012
terdapat peningkatan prevalensi ESBL Klebsiella pneumoniae 58% yakni 202 spesimen dari total 351 spesimen
dan ESBL E. Coli 52% yakni 327 spesimen dari 629 spesimen serta terdapat 24% MRSA yakni 63 spesimen dari
259 spesimen(6).
Tanaman kencur (Kaempferia galanga L)merupakan salah satu tanaman herbal yang dapat digunakan
untuk mengobati berbagai penyakit. Rimpang kencur memiliki manfaat untuk mengobati penyakit bronkitis,
asma, malaria, penyakit kulit, luka, dan penyakit gangguan limpa.Tanaman kencur juga dapat digunakan untuk
mengobati penyakit infeksi bakteri, baik bakteri Gram positif maupun bakteri Gram negatif dan juga infeksi
jamur. Menurut Astuti dkk ekstrak rimpang kencur konsentrasi 10% dapat menghambat pertumbuhan bakteri
Gram positif seperti Staphylococcus aureus , Bacilius subtilis dan Serratia marcescen dan juga terhadap bakteri
Gram negatif seperti Eschericia coli(7)
Berdasarkan uraian diatas, maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahuiaktivitas antibakteri ekstrak
etanol rimpang kencur (Kaempferia galanga L) terhadap isolat klinis Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL.
METODOLOGIPENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorium yang dirancang dengan menggunakan
Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 kali pengulangan Rancangan ini terdiri dari 5 kelompok, yaitu 4
kelompok perlakuan dan 1 kelompok kontrol. Kelompok perlakuan terdiri dari ekstrak etanol rimpang kencur
(Kaempferia galanga L) dengan konsentrasi ekstrak 25%, 50%, 75% dan 100% serta kelompok kontrol negatif
(Kn) adalah aquades steril.Penelitian dilaksanakan pada bulan September sampai Oktober 2016 di Laboratorium
Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala.Subjek penelitian ini adalah ekstrak etanol rimpang
kencur (Kaempferia galanga L) dan isolat klinis bakteri Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL yang diperoleh dari
sputum pasien pneumoniae.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat ekstraksi: erlenmeyer, rotary vacum evaporator. Alat
uji fitokimia: pipet tetes, tabung reaksi, test plate. Alat uji: oven, inkubator, autoklaf, refrigerator, timbangan,
microwave, spektofotometer, tabung reaksi, rak tabung reaksi, kawat ose, cawan petri, kapas lidi steril,cakram
kertas kosong, cakram antibiotik, penggaris, kaca objek, gelas kimia,vortex, pipet mikro, mikroskop, pinset,
spiritus, cuvettes dan camera.Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah bahan ektraksi: rimpang
kencur, etanol 95%. Bahan uji bakteri: biakan bakteri Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL, Muller Hinton Agar
http://jim.unsyiah.ac/medisia
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia
69
Hayati et al. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia Vol.2 No. 1:68-73
(MHA), Nutrient Agar (NA), Mac Conkey Agar (MAC),Sulfide Indole Motility (SIM), Methyl Red-Vogues Proskauer
(MR-VP), reagen kovac’s, reagen methil red, Kalium Hidroksida (KOH), alfa naftol, aquades steril, NaCL 0,9%,
kristal violet, lugol, pelarut.
Tahap pertama pada penelitian ini adalah penyiapan bakteri uji. Isolat bakteri Klebsiela pneumoniae
penghasil ESBL diinokulasi pada media NA dan MCA. Tahap kedua adalah pembuatan ekstrak etanol rimpang
kencur menggunakan metode maserasi. Penegenceran dilakukan hingga di peroleh konsentrasi ekstrak 25%,
50%, 75% dan 100%.Tahap ketiga adalah uji daya hambat ekstrak etanol rimpang kencur terhadap pertumbuhan
bakteri Klebsiella pneumonaie penghasil ESBL. Metode yang digunakan adalah metode difusi cakram. Parameter
yang diamati pada penelitian ini adalah diameter zona hambat pertumbuhan Klebsiella pneumoniae penghasil
ESBL yang terbentuk dalam satuan milimeter pada setiap perlakuan.Data yang diperoleh dari penelitian akan diuji
normalitasnya dengan uji Saphiro- Wilk dan uji homogenitas dengan menggunakan uji Levene. Data yang
terdistribusi normal dan homogen maka akan dilanjutkan dengan uji Analysis of Variance (ANOVA) dengan
Confidence Interval (CI) 95% (α = 0,05) untuk mengetahui perbandingan rata-rata pada tiap perlakuan,
dilanjutkan dengan uji beda Duncan pada taraf 5% untuk menilai perbedaan pada tiap perlakuan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, ekstrak etanol rimpang kencur memiliki daya hambat
terhadap pertumbuhan bakteri Klebsiella pneumonia penghasil ESBL karena adanya zat kimia aktif seperti
alkaloid, steroid, terpenoid, alkaloid dan saponin yang terkandung dalam ekstrak rimpang kencur, mempunyai
aktivitas sebagai antibakteri, terbukti dengan terbentuknya zona bening disekitar cakram. Hasil uji daya hambat
pada tiap kelompok perlakuan dengan konsentrasi 25%, 50%, 75% dan 100% memiliki rata-rata diameter zona
hambat sebesar 6,38 mm, 6,90 mm, 8,21 mm dan 9,52 mm dan 0 mm untuk kelompok kontrol negatif.
Hasil uji daya hambat antibakteri ekstrak etanol rimpang kencur terhadap pertumbuhan
Klebsiella
pneumoniae penghasil ESBL dapat dilihat pada tabel 1 dan pada gambar 1.
Tabel 1. Hasil uji daya hambat ekstrak etanol rimpang kencur terhadap pertumbuhan
pneumoniae penghasil ESBL
Klebsiella
Diameter Zona Hambat
Perlakuan
I
II
III
IV
Jumlah
Rata-rata
± SD
Kn
0
0
0
0
0
0±0,00
P1
6,35
6,60
6,80
5,80
25,55
6,38±0,4
P2
7,00
6,85
7,20
6,60
27,65
6,91±0,2
P3
8,40
8,55
8,70
7,20
32,85
8,21±0,7
P4
9,50
9,50
9,65
9,45
38,10
9,52±0.08
Konsentrasi 100% mempunyai zona hambat paling tinggi dengan rata-rata sebesar 9,52 mm sedangkan
konsentrasi 25% mempunyai zona hambat terendah dengan rata-rata 6,38 mm pada kontrol negatif yaitu
akuades tidak menunjukkan adanya respon zona hambat bakteri. Hal ini menunjukkan bahwa, zona hambat yang
tebentuk disekitar cakram, memang disebabkan karena kemampuan ekstrak untuk menghambat pertumbuhan
bakteri, bukan karena zat lain yang ditambahkan untuk pengenceran.
http://jim.unsyiah.ac/medisia
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia
70
Hayati et al. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia Vol.2 No. 1:68-73
100%
(-)
25%
75%
50%
Gambar 1. Hasil uji daya hambat ekstak etanol rimpang kencur terhadap pertumbuhan bakteri Klebsiella
pneumoniae penghasil ESBL
Flavonoid sebagai salah satu zat kimia aktif yang terkandung dalam ekstrak etanol rimpang kencur mampu
membentuk senyawa kompleks dengan protein ekstraseluler bakteri sehingga merusak membran sel bakteri.
Flavonoid juga mampu menghambat sintesis asam nukleat dan menghambat metabolisme energi sel bakteri (8).
Senyawa alkaloid sebagai antibakteri mampu menghambat sintesis dinding sel bakteri, jika dinding sel bakteri
tidak terbentuk dengan sempurna maka sel bakteri akan lisis dan hancur (9). Ekstrak etanol rimpang kencur juga
mengandung saponin dan steroid.Saponin juga merupakan senyawa aktif yang mempunyai aktivitas antibakteri.
Saponin bekerja dengan cara menggangu tegangan permukaan sel bakteri, sehingga sel bakteri mudah bocor dan
lisis. Senyawa steroid dapat mengakibatkan kebocoranpada lisosom bakteri. Interaksi steroid dan membran
fosfolipid bakteri akan menyebabkan menurunnya integritas membran dan terjadi perubahan morfologi membran
bakteri(10,11,12)
Data hasil penelitian diuji normalitas dengan uji Saphiro-Wilk dan diuji homogenitasnya dengan uji Lavene.
Berdasarkan data dari uji Saphiro-Wilk didapatkan nilai P untuk semua perlakuan > 0,05, hal ini berarti bahwa
data terdistribusi normal. Uji homogenitas dengan mengunakan uji Lavene didapatkan nilai P untuk semua
perlakuan > 0,05 yang menandakan bahwa data yang diperoleh homogen. Data kemudian diuji dengan Analysis
of Variance (ANOVA) dengan Confident Interval (CI) (α = 0.05) . Data hasil uji ANOVA menunjukkan bahwa nilai
P <0,05 hal ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan rata-rata diameter zona hambat pertumbuhan Klebsiella
pneumoniae penghasil ESBL. Analisis data kemudian dilanjutkan dengan uji Duncan pada CI 95%.Uji Duncan
dilakukan untuk menilai perbedaan pada tiap perlakuan.Perbandingan daya hambat ekstrak etanol rimpang kecur
terhadap pertumbuhan Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL dengan menggunakan uji Duncan dapat dilihat
pada tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan daya hambat ekstrak etanol rimpang kencur terhadap pertumbuhanKlebsiella
pneumoniae penghasil ESBL dengan uji Duncan
Perlakuan
Rata-rata
Kn (kontrol negatif)
0,00a
P1 (ekstrak etanol rimpang kencur konsentrasi 25%
6,38b
P2 (ekstrak etanol rimpang kencur konsentrasi 50%
6,91c
P3 (ekstrak etanol rimpang kencur konsentrasi 75%
8,21d
P4 (ekstrak etanol rimpang kencur konsentrasi 100%
9,52e
Keterangan :superscript huruf yang berbeda menyatakan perbedaan yang nyata
http://jim.unsyiah.ac/medisia
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia
71
Hayati et al. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia Vol.2 No. 1:68-73
Berdasarkan tabel 2
terlihat bahwa ekstak etanol 95% rimpang kencur dengan konsentrasi 25%, 50%,
75% dan 100% menunjukkan adanya perbedaan yang nyata terhadap kontrol negatif. Hal ini menunjukkan
bahwa ekstrak etanol 95% rimpang kencur dapat menghambat pertumbuhan Klebsiella pneumoniae penghasil
ESBL.Bila dilihat dari besarnya zona hambat yang terbentuk pada setiap konsentrasi, maka terlihat adanya
perbedaan zona hambat, peningkatan konsentrasi ekstrak rimpang kencur diikuti oleh peningkatan diameter zona
hambat terhadap pertumbuhan bakteri Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL.
Hal ini juga diperkuat oleh penelitian yang dilakukan Kochuteressia et al, menyebutkan bahwa ekstrak
etanol rimpang kencur memiliki aktifitas antimikroba terhadap bakteri Streptococcus faecalis, Klebsiella
pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, dan Vibrio cholera dengan masing-masing diameter hambat 19,7±0,20,
14,9±0,95, 12,1±0,40, dan 12,3±0,16(14). Perbedaan hasil penelitian ini diduga karena Klebsiella pneumoniae
yang digunakan dalam penelitian ini merupakan Klebsiellapneumoniae penghasil ESBL yang memiliki tingkat
virulensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan Klebsiella pneumonia.Menurut Varaprasad Bobbarala, ketentuan
antibakteri adalah sebagai berikut; daerah zona hambat ≥ 20 mm berarti sangat kuat, daerah zona hambat 10-20
mm berarti kuat, daerah zona hambat 5-10 mm berarti sedang, dan daerah zona hambat ≤ 5 mm berarti
lemah(15). Dari penelitian yang dilakukan rata-rata diameter zona hambat ekstrak etanol rimpang kencur terhadap
pertumbuhan bakteri Klebsiella pneumonia penghasil ESBL adalah 9,52 mm yang dicapai padakonsentrai 100%,
hal ini berarti kemampuan daya hambat ektrak terhadap bakteri Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL tergolong
sedang.
KESIMPULAN
1. Ekstrak etanol rimpang kencur (Kaempferia galanga L) mempunyai aktifitas antibakteri terhadap
pertumbuhan bakteri Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL, dengan kategori daya hambatnya adalah
sedang.
2.
Semakin tinggi konsentrasi ekstrak etanol rimpang kencur, maka semakin besar pula diameter zona
hambat pertumbuhan Klebsiella pneumoniae penghasil ESBL yang terbentuk.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Brooks G.F. BJS and MS. Microbiologi Kedokteran. EGC : Microbiologi Kedokteran. 2005. p. 155-70.
2.
Tumbarello M, Spanu T, Sanguinetti M, Citton R., Montuori E., Leone F. FG and CR. Bloodstream Infections
Caused by Extended-Spectrum-ß-Lactamase- Producing Klebsiella pneumoniae: Risk Factors, Molecular
Epidemiology, and Clinical Outcome. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2006. 50 : 498-504.
3.
Jeana SS, Hsuehb PR. High burden of antimicrobial resistance in Asia. International Journal of Antimicrobial
Agents. 2011;37: 291-4
4.
World Health Organization. Antimicrobial Resistance Global Report onSurveillance. France: WHO, 2014.
5.
Directorate General of Medical Care Ministry of Health Republik of Indonesia . Antimocrobial Resistance,
Antibiotic Usage and Infection Control. A Self-Assesment Programs for Indonesia Hospital. Jakarta:
Directorate General of Medical Care Ministry of Health Republic of Indonesia, 2005: 3-5p
6.
Usman H, Kuntaman, Qiptiyah M, Paraton H. Problem Antibiotic Use and Antimicrobial Resistance in
Indonesia: Are We Really Making Progress? Indonesian Journal of Tropical and Infection Disease. 2013;4: 58p
7.
Astuti Y, Sundari D, Winarno W. Tanaman Kencur (Kaempferia galanga.L) Informasi Tentang Fitokimia dan
Efek Farmakologis. Pusat Penelitian dan Pengembangan Farmasi. 1996;3:26-8p.
http://jim.unsyiah.ac/medisia
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia
72
Hayati et al. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia Vol.2 No. 1:68-73
8.
Cushine Y. Antimicrobial Activity of Flavonoid International Journal of Antimicrobial Agents. 2005;26.
9.
Primawati SR, Nofisulastri, Baiq AN. Efektifitas Senyawa Bioaktif Ekstrak Kencur (Kaemferia galanga L)
Menggunakan Pelarut Aquadest dengan Pelarut Etanol. Jurnal Ilmiah Pendidikan Biologi “Boisaintist”. 2012; 1
(99p)
10.
Stefanovic O, Ivana R, Sava V and Ljiljana C. Antibacterial Activity of Naturally Occuring Coumpounds from
Selected Plants. Laboratory of Microbiology, Department of Biology and Ecology, Faculty of Science,
University of Kragujevac. Serbia. 2012 (3-7p)
11.
Cowan MM. Plant Products as Antimicrobial Agents. Clinical Microbiology Reviews (Department of
Microbiology, Miami University, Oxford). 1999;12 (568-72p)
12.
Ngajow M, Jemmy A, Vanda SK. Pengaruh Antibakteri Ekstrak Kulit Batang Matoa (Pometia pinnata) terhadap
Bakteri Staphylococus aureus Secara In Vitro. Jurnal MIPA UNSRAT online. 2013;2 (128-132p)
13.
Jacoby GA and Paula H. Detection of Extended-Spectrum β-Lactamases in Clinical Isolates of Klebsiella
pneumoniae and Escherichia coli. Journal of Clinical Microbiology.1996.34 (908-911p)
14.
Kochuteressia KP, Britto SJ, Jaseentha MO, Raphael R. In Vitro Antimicrobial Evaluation of Kaempferia
galanga L Rhizome Ekstract. American Journal Biotechnology and Molecular Sciences.2012;2(1) (3p)
15.
Bobbarala V. Antimicrobial Agents. INTECHOPEN (A Dree Online Edition Of Book and Journal). 2012; 10-20p
.
http://jim.unsyiah.ac/medisia
Jurnal Ilmiah Mahasiswa Medisia
73