studi aktivitas antibakteri dan identifikasi …/studi-a… · bab iv hasil penelitian dan...

i

STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN IDENTIFIKASI GOLONGAN

SENYAWA EKSTRAK AKTIF ANTIBAKTERI BUAH LABU SIAM

(Sechium edule Swartz)

Disusun oleh:

NUR INDAH SULISTIYANI

M0304011

SKRIPSI

Ditulis dan diajukan untuk memenuhi

sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAMUNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2009

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini dibimbing oleh :

Pembimbing I

Venty Suryanti, M.Phil

NIP. 19720817 199702 2001

Pembimbing II

Ahmad Ainurofiq, MSi. Apt.

NIP. 19780319 200501 1003

Dipertahankan didepan TIM Penguji Skripsi pada :

Hari : Selasa

Tanggal : 9 Juni 2009

Anggota TIM Penguji :

1. Prof.Dra. Neng Sri Suharty, MS.PhD

NIP. 19490816 198103 1003

2. Yuniawan Hidayat, MSi.

NIP. 19790605 200501 1001

1.

2.

Disahkan oleh

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Ketua Jurusan Kimia,

Drs. Sentot Budi Rahardjo, PhD

NIP. 19560507 198601 1001

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul

STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN IDENTIFIKASI GOLONGAN

SENYAWA EKSTRAK AKTIF ANTIBAKTERI BUAH LABU SIAM (Sechium

edule Swartz)" adalah benar - benar hasil penelitian sendiri dan tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat kerja atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara

tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, Agustus 2009

Nur Indah Sulistiyani

iv

ABSTRAK

Nur Indah Sulistiyani, 2009. STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN IDENTIFIKASI GOLONGAN SENYAWA EKSTRAK AKTIF ANTIBAKTERI BUAH LABU SIAM (Sechium edule Swartz). Skripsi. Jurusan Kimia. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Sebelas Maret.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak buah labu siam (Sechium edule Swartz) terhadap bakteri patogen. Serbuk buah labu siam diekstraksi menggunakan metanol dengan metode maserasi. Kemudian ekstrak metanol diekstraksi berturut turut menggunakan heksana, kloroform, etil asetat, dan butanol. Aktivitas antibakteri ekstrak ekstrak diuji dengan metode difusi lubang. Ekstrak yang mempunyai aktivitas antibakteri paling tinggi diidentifikasi golongan senyawa kimianya dengan penapisan fitokimia dan Kromatografi Lapis Tipis (KLT), diuji Konsentrasi Hambat Minimal (KHM), dibandingkan dengan ampisilin.

Ekstrak metanol mempunyai aktivitas antibakteri terhadap S. aureus, B. subtilis, P. aeruginosa, dan E. coli tetapi tidak mempunyai aktivitas antibakteri terhadap E. aerogenes, S. typhi, dan S. dysenteriae. Ekstrak etil asetat mempunyai aktivitas antibakteri paling tinggi terhadap P. aeruginosa dan E. coli. Ekstrak etil asetat mengandung fenolat, tanin terkondensasi, flavonoid, dan terpenoid. Ekstrak etil asetat mempunyai KHM sebesar 50 mg/ml untuk S. aureus, B. subtilis, P. aeruginosa, dan E. coli. Aktivitas antibakteri ekstrak etil asetat dibandingkan dengan ampisilin, yaitu sebesar 0,0041% untuk S. aureus; 0,0051% untuk B. subtilis; 0,0065% untuk P. aeruginosa; 0,0039% untuk E. coli.

Kata kunci : Labu siam, Sechium edule Swartz, aktivitas antibakteri, ekstrak metanol, ekstrak etil asetat

v

ABSTRACT

Nur Indah Sulistiyani, 2009. STUDY OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY AND CLASS OF COMPOUNDS IDENTIFICATION OF ANTIBACTERIAL ACTIVE EXTRACT OF CHAYOTE (Sechium edule Swartz) FRUIT. Thesis. Department of Chemistry. Mathematics and Sciences Faculty. Sebelas Maret University.

The purpose of this research was to evaluate the antibacterial activity of Chayote (Sechium edule Swartz) extract against bacterial pathogens. Fruit powder of Chayote was extracted with methanol using maceration method. Methanol extract was then extracted with hexane, chloroform, ethyl acetate and buthanol solvents, respectively. The antibacterial activity extracts were tested by well diffusion agar method. The extract which had the highest antibacterial activity was identified regarding their class of compounds by phytochemical screenings and Thin Layer Chromathograpy (TLC), determined Minimun Inhibitory Concentration (MIC), compared with ampicillin.

The methanol extract showed antibacterial activity against S. aureus, B. subtilis, P. aeruginosa, and E. coli but showed no antibacterial activity against E. aerogenes, S. typhi, and S. dysenteriae. The ethyl acetate extract had the highest antibacterial activity againts P. aeruginosa and E. coli. The ethyl acetate extract possessed phenolics, condensed tannins, flavonoids, and terpenoids. The ethyl acetate extract had MIC of 50 mg/ml againts E. coli and P. aeruginosa. The antibacterial activity of the ethyl acetate extract were 0.0041% for S. aureus; 0.0051% for B. subtilis; 0.0065% for P. aeruginosa; 0.0039% for E. coli as compared with ampicillin. Keywords : Chayote, Sechium edule Swartz, antibacterial activity, methanol extract, ethyl acetate extract

vi

MOTTO

Wahai orang oarng yang beriman! Bersabarlah kamu dan kuatkanlah

kesabaranmu dan tetaplah bersiap siap (diperbatasan negerimu) dan bertaqwalah

kepada Allah agar kamu beruntung (Q.S. Ali Imran : 200).

Mereka menjawab, Mahasuci Engkau, tidak ada yang kami ketahui selain apa

yang telah Engkau ajarkan kepada kami. Sungguh, Engkaulah Yang Maha

Mengetahui, Mahabijaksana (Q.S. Al-Baqarah : 32).

Seluruh wadah itu menyempit dengan apa yang diletakkan didalamnya,

kecuali wadah ilmu karena sesungguhnya ia akan bertambah luas

(Ali ibn Abi Tholib Kw).

Kita bukan kaya karena yang kita miliki melainkan kaya

karena yang mampu kita perbuat tanpa kekayaan itu (Immanuel Kant).

Impian adalah inspirasi tuk terus berkarya tanpa terhalang

ruang dan waktu, hingga segalanya terwujud nyata (viosa).

vii

PERSEMBAHAN

Anugerah terindah dari A llah SWT yang tak ternilai hingga terciptalah sebuah

karya sederhana yang ingin penulis persembahkan kepada:

Ibu dan Bapak, atas bimbingan, cinta, kasih sayang, dan kepercayaan yang

telah diberikan selama ini.

Mbak Naim, Havit, Nia, dan Mas Slamet yang selalu memberikan semangat

hidupku untuk terus melangkah ke depan...

Bidadari kecilku, Naura Iftina Azifa, yang membuat ceria hidupku...

Para pengajar yang telah membagikan ilmunya dengan penuh kesabaran dan

keikhlasan. Ingin kulanjutkan perjuangan tak terbatas di masa dan ruang

yang berbeda...

Sahabatku: TW (Tri Wahyuni), Widi, Pak Dhe (Tristiyanto), dan Ika, terima

kasih telah menjadi sahabat terbaik yang telah melukiskan pelangi dalam

hidupku. (Masa akan selalu berganti tapi kenangan akan tetap lekat di hati.)

Teman seperjuangan: Rizal, Rikha, Tika, Retno, Maya, Fitri, Astri W., Sri,

Desi, Dyah, Maulida, Wiwit, Ade, Denis, Ica, Syifa, Agus, Eni, NH, Pije,

Anto, Lanjar, Faqih, Andi Lala, Hasan, dan seluruh teman teman

Jurusan Kimia, terutama angkatan 2004, 2002 (Mbak Rani), 2003 (Mbak

Esti), 2005 (Tita, Nindy, Wahyu, Syarief, Rahmat), 2006 (Yiyis, Nida, dan

Vivi), Andy D.P., atas kebaikan dan kebersamaannya selama ini.

Keluargaku di kost Ratna Bahari, Rose 2, Inabah (Mbak Ice, Mbak Endah,

Mbak Pay, Mbak Eni, TW, Ririn, Anik, Dewi, Etyx, Endah, Lele, Eny, Oka,

Nita, Yuyun, Irma, Tika, Wahyu, Mariyati, dkk.,), terima kasih telah menjadi

teman berbagi di segala waktu.

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan

karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang

berjudul STUDI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN IDENTIFIKASI

GOLONGAN SENYAWA EKSTRAK AKTIF ANTIBAKTERI BUAH LABU

SIAM (Sechium edule Swartz)". Sholawat dan salam senantiasa penulis haturkan

kepada Rasulullah SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia.

Skripsi ini tidak akan selesai tanpa adanya bantuan dari banyak pihak,

karena itu dengan kerendahan hati penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Drs. Sutarno, MSc. PhD. Selaku Dekan FMIPA UNS

2. Bapak Drs. Sentot Budi Rahardjo, PhD. selaku Ketua Jurusan Kimia

3. Ibu Venty Suryanti, M.Phil selaku selaku pembimbing pertama yang telah

memberikan petunjuk, bimbingan, dan masukan untuk terselesaikannya

skripsi ini

4. Bapak Ahmad Ainurofiq, MSi. Apt. selaku selaku pembimbing kedua yang

telah memberikan petunjuk, bimbingan, dan masukan untuk terselesaikannya

skripsi ini

5. Ibu Triana Kusumaningsih, MSi. dan Ibu Nestri Handayani, MSi. Apt. selaku

Pembimbing Akademis

6. Bapak Dr. rer. nat. Fajar Rakhman Wibowo, MSi. selaku Ketua Sub

Laboratorium Kimia Laboratorium Pusat FMIPA UNS dan semua staffnya.

7. Ibu Sholichatun selaku Ketua Sub Laboratorium Biologi Laboratorium Pusat

FMIPA UNS, Bapak Susilo, Bapak Hartono, dan staff lainnya

8. Bapak I.F. Nurcahyo, MSi. selaku Ketua Laboratorium Kimia FMIPA UNS

beserta staffnya : Mbak Nanik dan Mas Anang

9. Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Kimia FMIPA UNS atas semua ilmu yang

berguna dalam penyusunan skripsi ini

10. Pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu

Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah

diberikan dengan balasan yang lebih baik. Amiin.

ix

Penulis menyadari terdapat banyak kekurangan dalam penulisan skripsi

ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk

menyempurnakannya. Namun demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini

bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan kita semua. Amiin.

Surakarta, Agustus 2009

Nur Indah Sulistiyani

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN........................................................................ iii

HALAMAN ABSTRAK............................................................................... iv

HALAMAN ABSTRACT............................................................................. v

HALAMAN MOTTO................................................................................... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... vii

KATA PENGANTAR.................................................................................... viii

DAFTAR ISI ................................................................................................ x

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1

A. Latar Belakang Masalah ............................................................. 1

B. Perumusan Masalah..................................................................... 2

1. Identifikasi Masalah............................................................... 2

2. Batasan Masalah .................................................................... 3

3. Rumusan Masalah.................................................................. 4

C. Tujuan Penelitian......................................................................... 4

D. Manfaat Penelitian....................................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI ....................................................................... 5

A. Tinjauan Pustaka ......................................................................... 5

1. Labu Siam ............................................................................. 5

2. Bakteri Uji ............................................................................. 7

3. Antibakteri............................................................................. 15

4. Senyawa Antibakteri Ampisilin dan Senyawa Senyawa

Metabolit Sekunder yang Mempunyai Aktivitas Antibakteri... 16

5. Metode Pengujian Aktivitas Antibakteri ................................. 23

6. Ekstraksi................................................................................ 25

xi

7. Penapisan Fitokimia............................................................... 35

8. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ............................................ 39

B. Kerangka Pemikiran .................................................................... 40

C. Hipotesa ...................................................................................... 41

BAB III METODOLOGI PENELITIAN....................................................... 42

A. Metode Penelitian..................................................................... 42

B. Tempat dan Waktu Penelitian.................................................... 42

C. Alat dan Bahan ......................................................................... 42

1. Alat..................................................................................... 42

2. Bahan ................................................................................. 43

D. Prosedur Penelitian ................................................................... 43

E. Teknik Analisa dan Pengumpulan Data ..................................... 49

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................ 50

A. Pembuatan Serbuk Simplisia..................................................... 50

B. Ekstraksi Maserasi Serbuk Simplisia dengan Pelarut Metanol... 50

C. Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Metanol ...................... 51

D. Ekstraksi Bertahap terhadap Ekstrak Metanol ........................... 55

E. Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak ekstrak Hasil

Ekstraksi Bertahap.................................................................... 55

F. Penapisan Fitokimia Ekstrak Aktif Antibakteri.......................... 58

G. Penegasan Penapisan Fitokimia Ekstrak Etil Asetat dengan

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ............................................... 62

H. Penetapan KHM Ekstrak Etil Asetat ......................................... 64

I. Penetapan KHM Ampisilin dan Nilai Banding Ekstrak Etil

Asetat ....................................................................................... 65

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN......................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 70

LAMPIRAN ................................................................................................. 79

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.

Tabel 2.

Tabel 3.

Tabel 4.

Tabel 5.

Tabel 6.

Tabel 7.

Tabel 8.

Tabel 9.

Tabel 10.

Identifikasi Cepat dan Presumtif Bakteri Gram Negatif Suku

Enterobacteriaceae .......................................................................................

Reaksi Biokimia Bakteri Gram Negatif Suku

Enterobacteriaceae .......................................................................................

Pelarut untuk Ekstraksi ................................................................

Hasil Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Metanol Buah

Labu Siam Konsentrasi 20mg/lubang, 15mg/lubang, dan

10mg/lubang ................................................................................................

Hasil Ekstraksi Labu Siam dengan Berbagai

Pelarut................. .......................................................................

Hasil Penapisan Fitokimia terhadap Ekstrak Aktif Antibakteri. .........................

Hasil Penapisan Fitokimia dan Penegasan Penapisan

Fitokimia dengan KLT Ekstrak Etil Asetat.....................................................

Hasil Pengujian KHM Ekstrak Etil Asetat ........................................................

Hasil Pengujian KHM Ampisilin................................................................

Nilai Banding Ekstrak Etil Asetat terhadap Bakteri Uji..............

Halaman

9

10

26

52

55

59

63

64

66

67

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.

Gambar 2.

Gambar 3.

Gambar 4.

Gambar 5.

Gambar 6.

Gambar 7.

Gambar 8.

Gambar 9.

Gambar 10.

Gambar 11.

Gambar 12.

Gambar 13.

Gambar 14.

Gambar 15.

Gambar 16.

Gambar 17.

Gambar 18.

Gambar 19.

Buah Labu Siam ................................................................

Struktur Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif...............................

Cara Kerja Antimikroba ................................................................

Interaksi Penisilin dengan Enzim Transpeptidase ................................

Reaksi Penghambatan Enzim Transpeptidase oleh

Ampisilin ................................................................................................

Struktur Beberapa Senyawa Fenol Antibakteri ................................

Kompleks DHFR-6MAPI.....................................................

Kompleks DHFR-6MLU................................................................

Struktur Beberapa Tanin Terkondensasi Antibakteri ................................

Struktur Alkaloid Antibakteri...............................................

Struktur Beberapa Terpenoid Antibakteri................................

Struktur Saponin Antibakteri ................................................................

Perkiraan Interaksi Serin pada Enzim Transpeptidase

dengan Senyawa Metabolit Sekunder yang Berpotensisi

sebagai Antibakteri...............................................................

Struktur Senyawa Fenol yang Dapat Diekstraksi dengan

Metanol.................................................................................

Struktur Flavonoid yang Dapat Diekstraksi dengan

Metanol.................................................................................

Struktur Tanin Terkondensasi yang Dapat Diekstraksi

dengan Metanol....................................................................

Struktur Terpenoid yang Dapat Diekstraksi dengan

Metanol.................................................................................

Struktur Saponin yang Dapat Diekstraksi dengan

Metanol.................................................................................

Struktur Alkaloid yang Dapat Diekstraksi dengan

Metanol.................................................................................

Halaman

6

8

16

16

17

18

19

19

20

20

21

21

22

27

27

28

29

29

30

xiv

Gambar 20.

Gambar 21.

Gambar 22.

Gambar 23.

Gambar 24.

Gambar 25

Gambar 26.

Gambar 27.

Gambar 28.

Gambar 29.

Gambar 30.

Gambar 31.

Struktur Terpenoid yang Dapat Diekstraksi dengan

Kloroform.............................................................................

Struktur Flavonoid yang Dapat Diekstraksi dengan

Kloroform.............................................................................

Struktur -amirin (1) dan -amiran-3-one (2)......................

Perkiraan Reaksi Uji Senyawa Fenol...................................

Reaksi Uji Flavonoid............................................................

Reaksi Uji Tanin....................................................................

Reaksi Uji Terpenoid dengan vanillin H2SO4..................

Reaksi Hidrolisis Saponin dalam Air....................................

Perkiraan Reaksi Uji Wagner................................................................

Reaksi Uji KLT Flavonoid....................................................

Hasil Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Metanol

Buah Labu Siam Konsentrasi 15mg/lubang dan

10mg/lubang ................................................................................................

Hasil Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Heksana

(H), Ekstrak Kloroform (K), Ekstrak Etil Asetat (EA),

Ekstrak Butanol (B), Ekstrak Air (A) ............................................................

32

32

33

36

36

37

38

38

39

40

53

56

.

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.

Lampiran 2.

Lampiran 3.

Lampiran 4.

Lampiran 5.

Lampiran 6.

Lampiran 7.

Lampiran 8.

Lampiran 9.

Lampiran 10

Lampiran 11.

Bagan Prosedur Penelitian.................................................

Surat Keterangan Determinasi Sampel ..............................

Perhitungan Konsentrasi Sampel Uji Aktivitas

Antibakteri Ekstrak Metanol dan Ekstrak Hasil Ekstraksi

Bertahap.............................................................................

Perhitungan Konsentrasi Sampel KHM Ampisilin dan

KHM Ekstrak Etil Asetat...................................................

Perhitungan Rendemen Ekstrak Metanol Buah Labu

Siam ................................................................................................


Buah Labu Siam Konsentrasi 10mg/lubang,

15mg/lubang, dan 20mg/lubang........................................


Buah Labu Siam Konsentrasi 10mg/lubang dan

15mg/lubang ................................................................................................

Hasil Uji Statistik ANOVA dan Uji Lanjutan LSD Data

Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Metanol Buah

Labu Siam (Pengaruh Variasi Bakteri pada

Masing masing Konsentrasi)..........................................

Hasil Uji Statistik ANOVA Data Pengujian Aktivitas

Antibakteri Ekstrak Metanol Buah Labu Siam (Pengaruh

Variasi Konsentrasi pada Masing masing

Bakteri)..............................................................................

Hasil Ekstraksi Bertahap Ekstrak Metanol Buah Labu

Siam dengan Berbagai Pelarut..........................................

Hasil Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Heksana,

Ekstrak Kloroform, Ekstrak Etil Asetat, Ekstrak Butanol,

Ekstrak Air................................................................................................

Halaman

79

82

83

84

85

86

88

90

92

93

94

xvi

Lampiran 12

Lampiran 13.

Lampiran 14.

Lampiran 15.

Lampiran 16.

Lampiran 17.

Lampiran 18.

Lampiran 19.

Lampiran 20.

Lampiran 21.

Lampiran 22.


Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Ekstrak Hasil

Ekstraksi Bertahap Buah Labu Siam (Pengaruh Variasi

Bakteri pada Masing masing Ekstrak)............................


Pengujian Aktivitas Antibakteri Ekstrak Ekstrak Hasil

Ekstraksi Bertahap Buah Labu Siam (Pengaruh Variasi

Ekstrak pada Masing masing Bakteri.............................

Hasil Penapisan Fitokimia terhadap Ekstrak-ekstrak

Buah Labu Siam................................................................

Hasil Penapisan Fitokimia dan Penegasan Penapisan

Fitokimia dengan KLT Ekstrak Etil Asetat................................

Gambar Hasil Penegasan Penapisan Fitokimia ekstrak

Etil Asetat dengan KLT ....................................................

Hasil Uji KHM Ekstrak Etil Asetat 30, 100, 300, 750

mg/ml.................................................................................

Hasil Uji KHM Ekstrak Etil Asetat 25, 50, 100, 200

mg/ml.................................................................................


Pengujian KHM Ekstrak Etil Asetat Buah Labu Siam

(Pengaruh Variasi Bakteri pada Masing masing

Konsentrasi).......................................................................


Pengujian KHM Ekstrak Etil Asetat Buah Labu Siam

(Pengaruh Variasi Konsentrasi pada Masing masing

Bakteri)..............................................................................

Hasil Uji KHM Ampisilin.................................................


Pengujian KHM Ampisilin (Pengaruh Variasi Bakteri

pada Masing masing Konsentrasi).................................

97

100

103

104

105

111

112

113

116

119

121

xvii

Lampiran 23.

Lampiran 24.

Lampiran 25.

Lampiran 26.

Lampiran 27.

Lampiran 28.


Pengujian KHM Ampisilin (Pengaruh Variasi

Konsentrasi pada Masing masing Bakteri)....................

Grafik Hubungan antara Logaritma Konsentrasi (mg/ml)

Ampisilin dengan Rata rata DDH (mm) terhadap

S. aureus............................................................................

Grafik Hubungan antara Logaritma Konsentrasi

Ampisilin (mg/ml) dengan Rata rata DDH (mm)

terhadap B. subtilis...........................................................



terhadap P. aeruginosa.....................................................



terhadap E. coli..................................................................

Penetapan Nilai Banding...................................................

125

131

132

133

134

135

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Mikroorganisme dapat menyebabkan penyakit infeksi terhadap organisme

lain, baik berupa infeksi ringan sampai pada kematian organisme tersebut

(Fitriani, 2006). Resistensi mikroorganisme terhadap beberapa antibiotik

menimbulkan masalah dalam mengatasi penyakit infeksi (Davis, 1994 dalam

Goud, Komraiah, Rao, Ragan, Raju, and Charya, 2008). Penyebaran bakteri

resisten semakin bertambah pada tahun 1990-an (Dwiprahasto, 2005).

Pemberdayaan dan penelitian kimiawi tumbuh tumbuhan sebagai sumber utama

antibakteri baru merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi penyakit yang

disebabkan bakteri patogen yang telah resisten.

Indonesia adalah negara tropis yang terkenal dengan keanekaragaman

jenis tumbuhan. Tumbuhan yang terdapat di hutan tropis Indonesia sekitar 30.000

species, 7.000 species diantaranya merupakan tumbuhan obat (Indrayani,

Soetjipto, and Sihalase, 2006). Sejak zaman dahulu masyarakat Indonesia telah

menggunakan tumbuhan obat sebagai salah satu upaya menanggulangi masalah

kesehatan.

Labu siam (Sechium edule Swartz) merupakan salah satu tumbuhan obat

Indonesia dari suku Cucurbitaceae yang sekarang belum banyak diteliti. Tanaman

ini tersebar di seluruh Indonesia. Buahnya bisa dibuat sayuran, manisan serta

berkhasiat untuk memperlancar buang air kecil, penurun panas, dan menurunkan

tekanan darah tinggi (Rukmana, 1998).

Buah labu siam mengandung senyawa fenol, flavonoid, tanin

terkondensasi, alkaloid, saponin, vitamin A, asam amino (Saade, 1996; Marliana,

Suryanti, dan Suyono, 2005; Melo, Lima, Maciel, Caetano, and Leal, 2006).

Komposisi kimia buah labu siam tiap 100 g, yaitu air (92,30g), protein (0,6 g),

lemak (0,1 g), karbohidrat (6,7 g), Ca (14 mg), P (25 mg), Fe (0,5 mg), vitamin B1

(0,02 mg), vitamin C (18 mg) (Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI, 1981

dalam Rukmana, 1998).

2

Beberapa tanaman yang termasuk dalam suku Cucurbitaceae telah diteliti

aktivitas antibakterinya, antara lain: Lagenaria breviflora, Coccinia grandis L.

(kemarungan), dan Momordica charantia L. (pare). Ekstrak metanol buah

L. breviflora mempunyai aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus,

Bacillus subtilis, Escherichia coli, dan Pseudomonas aeruginosa (Tomori, Saba,

and Dada-Adegbola, 2007). Ekstrak heksana daun kemarungan mempunyai

aktivitas antibakteri terhadap S. aureus, E. coli, Salmonella typhi dan

P. aeruginosa (Farrukh, Shareef, Mahmud, Ali, and Rizwani, 2008). Ekstrak

metanol buah pare mempunyai aktivitas antibakteri terhadap Enterobacter

aerogenes (Parekh and Chanda, 2007). Ekstrak etanol daun pare yang

mengandung saponin, flavonoid, dan triterpenoid mempunyai aktivitas antibakteri

terhadap S. aureus secara in vitro (Wirandari, 2006).

Kandungan senyawa fenol, flavonoid, tanin terkondensasi, alkaloid, dan

saponin dalam buah labu siam berpotensi sebagai antibakteri. Besarnya aktivitas

antibakteri buah labu siam belum pernah diteliti. Oleh karena itu, perlu dilakukan

pengujian aktivitas antibakteri buah labu siam dalam upaya pencarian antibakteri

baru dan pendayagunaan potensi sumber daya alam sebagai tanaman obat.

B. Perumusan Masalah

1. Identifikasi Masalah

Beberapa permasalahan yang perlu dibahas dalam penelitian ini adalah:

a. Metode isolasi senyawa kimia buah labu yang dapat digunakan, yaitu

ekstraksi secara maserasi, soxhlet, dan perkolasi. Pemilihan pelarut yang tepat

dapat mempengaruhi senyawa kimia yang terekstrak.

b. Metode pengujian aktivitas antibakteri yang dapat digunakan, yaitu metode

difusi dan metode dilusi. Metode difusi digunakan untuk menentukan

Diameter Daerah Hambat (DDH), Konsentrasi Hambat Minimal (KHM), dan

nilai banding antara ekstrak aktif antibakteri tertinggi dengan antibakteri

sintetik. Metode dilusi digunakan untuk menentukan KHM dan Konsentrasi

Bunuh Minimal (KBM).

c. Jenis bakteri yang digunakan untuk pengujian aktivitas antibakteri yaitu

3

bakteri patogen.

d. Jenis golongan senyawa kimia buah labu siam diidentifikasi dengan cara

penapisan fitokimia dan penegasan penapisan fitokimia dengan Kromatografi

Lapis Tipis (KLT).

2. Batasan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah tersebut, maka dibuat batasan masalah

sebagai berikut:

a. Isolasi senyawa kimia buah labu siam dilakukan dengan cara ekstraksi

maserasi menggunakan pelarut metanol dilanjutkan ekstraksi bertahap dengan

pelarut yang meningkat kepolarannya (heksana, kloroform, etil asetat dan

butanol).

b. Pengujian aktivitas antibakteri ekstrak buah labu siam dengan menggunakan

metode difusi lubang untuk menentukan DDH. Ekstrak aktif antibakteri

tertinggi dilanjutkan penentuan KHM dan nilai banding dengan antibakteri

sintetik, yaitu ampisilin.

c. Bakteri yang digunakan untuk uji antibakteri yaitu S. aureus, B. subtilis,

E. coli, S. typi, P. aeruginosa, E. aerogenes, dan, atau Shigella dysenteriae.

d. Golongan senyawa kimia ekstrak buah labu siam yang mempunyai aktivitas

antibakteri diidentifikasi dengan cara penapisan fitokimia, yaitu fenolat,

flavonoid, tanin dan polifenol, terpenoid, saponin, dan, atau alkaloid.

Golongan senyawa kimia ekstrak aktif antibakteri tertinggi selanjutnya

diidentifikasi dengan cara penegasan penapisan fitokimia dengan KLT.

3. Rumusan Masalah

Berdasarkan batasan masalah tersebut, maka dibuat rumusan masalah

sebagai berikut:

a. Apakah ekstrak metanol buah labu siam mempunyai aktivitas antibakteri

terhadap bakteri uji?

b. Ekstrak hasil ekstraksi bertahap manakah dari ekstrak heksana, ekstrak

kloroform, ekstrak etil asetat, ekstrak butanol, dan ekstrak air yang

4

mempunyai aktivitas antibakteri tertinggi dan golongan senyawa kimia apa

sajakah yang terkandung dalam ekstrak tersebut?

c. Berapa KHM dan nilai banding ekstrak aktif antibakteri tertinggi?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak metanol buah labu siam terhadap

bakteri uji.

2. Mengetahui jenis ekstrak hasil ekstraksi bertahap yang mempunyai aktivitas

antibakteri tertinggi dan golongan senyawa kimia yang terkandung di

dalamnya.

3. Mengetahui KHM dan nilai banding ekstrak aktif antibakteri tertinggi buah

labu siam.

D. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai aktivitas

antibakteri buah labu siam dan golongan senyawa kimia ekstrak aktif antibakteri

tertinggi buah labu siam. Sehingga dapat memberikan sumbangan tentang manfaat

buah labu siam dan membuka peluang untuk pembudidayaan buah labu siam

sebagai sumber obat alternatif dalam pengobatan modern.

5

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Labu Siam

Labu siam dikenal sebagai jipang, manisah, waluh siam (Indonesia),

chayote (Amerika Tengah, Kolombia), labooh selyem (Malaysia), chocho, xuxu,

chuchu (Brazil) (Rukmana, 1998; Saade, 1996). Masa produktif labu siam

mencapai lima tahun. Daerah penyebarannya meliputi Jawa Barat, Jawa Tengah,

Jawa Timur, Sulawesi Selatan, Lampung, NTT, Maluku, dan beberapa propinsi

lainnya di Indonesia (Rukmana, 1998). Produksi labu siam di Indonesia tahun

2004 2007, yaitu: 179,845 ton (2004); 180,029 ton (2005); 212,697 ton (2006);

254,056 ton (2007) (http://www.hortikultura.deptan.go.id, 3 April 2009).

Sedangkan produksi labu siam di Jawa Tengah tahun 2004 2006, yaitu : 170,41

kwintal (2004); 454,77 kwintal (2005); 338,80 kwintal (2006)

(http://www.jawatengah.go.id/framer.php?SUB=potensi&DATA=perkebunan, 3

April 2009).

Tanaman ini mempunyai klasifikasi, deskripsi, kandungan, dan manfaat

tertentu.

a. Klasifikasi Tanaman

Kingdom (Kerajaan) : Plantae (tumbuhan)

Divitio (Divisi) : Spermatophyta (tumbuhan berbiji)

Sub divitio (Sub Divisi) : Angiospermae (berbiji tertutup)

Classis (Kelas) : Dicotyledonae (biji berkeping dua)

Ordo (Bangsa) : Cucurbitales

Familia (Suku) : Cucurbitaceae

Genus (Marga) : Sechium

Spesies (Jenis) : Sechium edule (Jacq.) Swartz

(Rukmana, 1998)

http://www.hortikultura.deptan.go.id/http://www.jawatengah.go.id/framer.php?SUB=potensi&DATA=perkebunan

6

b. Deskripsi Tanaman

Labu siam dapat ditanam di dataran rendah maupun dataran tinggi. Akan

tetapi, tempat yang berhawa sejuk dan lembab (pegunungan) paling disukai. Di

dataran rendah sebaiknya labu siam ditanam di pinggir pinggir kolam. Labu

siam tumbuh merambat ke para para. Batang tanaman kecil, tetapi sangat

panjang. Buah berbentuk lampu dan beralur alur sebanyak 5 10 buah. Buahnya

lunak (berdaging) dan banyak mengandung air. Pada permukaan buah tumbuh

bulu bulu yang tajam dan jarang seperti duri. Biji buahnya besar dan lunak.

Buah labu siam ditunjukkan pada Gambar 1. Daun labu siam menjari dan berbulu

tajam. Akarnya tunggang dengan akar samping yang agak dalam dan kuat

(Sunarjono, 2003).

Gambar 1. Buah Labu Siam

4. Kandungan dan Manfaat Tanaman

Ekstrak etanol buah labu siam mengandung alkaloid, saponin,

kardenolin/bufadienol, dan flavonoid berdasarkan penapisan fitokimia (Marliana,

dkk., 2005). Penelitian Melo, et al. (2006) menghasilkan bahwa daging buah labu

siam mengandung fenolat, tanin terkondensasi 75,73 3,25 mg katekin/100 g

labu siam basah, dan flavonoid 1,92 0,09 mg kuersetin/100 g labu siam basah.

Penelitian Saade (1996) menunjukkan bahwa buah labu siam mengandung

vitamin A; asam amino, seperti asam aspartat, asam glutamat, alanin, arginin,

sistein, penillalanin, glisin, histidin, isoleusin, leusin, metionin, prolin, serin,

tirosin, threonin, dan valin.

Komposisi kimia buah labu siam tiap 100 gram, yaitu air (92,30 g),

7

protein (0,6 g), lemak (0,1 g), karbohidrat (6,7 g), Ca (14 mg), P (25 mg), Fe (0,5

mg), vitamin B1 (0,02 mg), vitamin C (18 mg) (Direktorat Gizi Departemen

Kesehatan RI, 1981 dalam Rukmana, 1998).

Labu siam dikenal sebagai sayuran buah yang menyehatkan. Buahnya bisa

dibuat sayuran, manisan serta berkhasiat untuk memperlancar buang air kecil,

penurun panas, menurunkan tekanan darah tinggi (Rukmana, 1998). Labu siam

juga berfungsi untuk asam urat, kencing manis, gusi berdarah (Ekowahyuni,

2002).

2. Bakteri Uji

Bakteri tersebar di alam, antara lain di tanah, udara, air, dan makanan.

Sifat taksonomi utama bakteri adalah pewarnaan Gram. Bakteri diwarnai dengan

zat warna violet dan yodium, dibilas dengan alkohol, kemudian diwarnai lagi

dengan zat warna merah. Struktur dinding sel akan menentukan respon

pewarnaan. Bakteri gram positif yang sebagian besar dinding selnya terdiri dari

peptidoglikan akan menjerat warna violet. Bakteri gram negatif memiliki lebih

sedikit peptidoglikan, yang terletak di suatu gel periplasmik antara membran

plasma dan suatu membran bagian luar. Zat warna violet yang digunakan dalam

pewarnaan Gram sangat mudah dibilas dari bakteri gram negatif, tetapi selnya

tetap menahan zat warna merah. Struktur bakteri gram positif dan bakteri gram

negatif ditunjukkan pada Gambar 2. Diantara bakteri patogen yang menyebabkan

penyakit, bakteri gram negatif umumnya lebih berbahaya dibandingkan dengan

bakteri gram positif (Manalu, 2003).

Morfologi bakteri dapat dibagi dalam tiga bentuk utama, yaitu: kokus,

basilus, dan spiral. Kokus adalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola. Kokus

terdiri dari mikrokokus (tersendiri), diplokokus (berpasangan dua dua), tetrade

(tersusun rapi dalam kelompok empat sel), sarsina (kelompok delapan sel yang

tersusun rapi dalam bentuk kubus), streptokokus (tersusun seperti rantai), dan

stafilokokus (bergerombol tak teratur seperti untaian buah anggur). Basilus adalah

bakteri yang berbentuk silindris atau seperti batang dengan ukuran dan panjang

yang bervariasi. Ujung basilus bervariasi, yaitu persegi, bundar, dan meruncing

atau lancip seperti ujung cerutu. Kadang kadang basilus tetap saling melekat

8

satu dengan lainnya, ujung dengan ujung sehingga memberikan penampilan

rantai. Spiral terdiri dari vibrio (berbentuk batang bengkok), spirilum (berbentuk

spiral kasar dan kaku), dan spirokhatea (berbentuk spiral halus, elastik, dan

fleksibel) (Hadioetomo, Imas, Tjitrosomo, dan Angka, 1986). Bakteri berbentuk

kokus contohnya: S. aureus, Streptococcus pneumoniae, dan Treponema palidum.

Bakteri berbentuk basilus contohnya: B. subtilis, P. aeruginosa, dan S. typhi.

Identifikasi bakteri dapat dilakukan dengan mengenali bentuknya maupun uji

lainnya melalui pemeriksaan laboratorium.

Gambar 2. Struktur Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif (Salton and Kim, 4 Mei 2009)

Pemeriksaan laboratorium S. aureus dapat dilakukan dengan cara

pemeriksaan langsung dan perbenihan. Pemeriksaan langsung dari nanah, bakteri

dapat terlihat tersusun sendiri, berpasangan, bergerombol, dan bahkan dapat

tersusun seperti rantai pendek. Perbenihan bakteri pada lempeng agar akan

9

menghasilkan koloni yang khas setelah diinkubasi selama 18 jam pada suhu 37C,

tetapi hemolisis dan pembentukan pigmen baru terlihat setelah beberapa hari

dibiarkan pada suhu kamar. Jika bahan pemeriksaan mengandung

bermacam macam bakteri, dapat dipakai perbenihan yang mengandung NaCl

7,5%. Garam tersebut menghambat sebagian besar bakteri lainnya tetapi tidak

menghambat S. aureus. Pada suatu perbenihan yang mengandung telurit, S. aureus

membentuk koloni berwarna hitam karena dapat mereduksi telurit

(Syahrurachman, dkk., 1994; Mudihardi, dkk., 2005).

Pemeriksaan B. subtilis dapat dilakukan dengan cara pemeriksaan

mikroskopik, bahan yang diambil dari luka, pus, jaringan atau makanan akan

dilihat batang positif gram yang biasanya tanpa spora. Perbenihan bakteri pada

lempeng agar darah, organisme membentuk koloni kelabu tidak hemolitik dengan

morfologi mikroskopik yang khas (Syahrurachman, dkk., 1994; Tonang, 1991)

Pemeriksaan laboratorium bakteri gram negatif yang termasuk suku

Enterobacteriaceae dapat dilakukan dengan mengambil bahan berupa air kemih,

darah, nanah, cairan spinal, dahak, atau zat lainnya seperti dinyatakan oleh lokasi

proses penyakit. Bahan pemeriksaan diletakkan pada lempeng agar darah dan

pada perbenihan diferensial yang mengandung zat warna dan karbohidrat

khusus; ini memungkinkan pengenalan koloni koloni peragi laktosa dan bukan

peragi laktosa dengan cepat ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Identifikasi Cepat dan Presumptif Bakteri Gram Negatif Suku Enterobacteriaceae

Cepat Meragi Laktosa Lambat Meragi Laktosa

Tidak Meragi Laktosa

Escherichia coli: Mengkilat seperti logam pada perbenihan diferensial, bergerak, koloni rata tidak liat. Enterobacter aerogenes: Koloni meninggi, tidak ada kilatan logam, sering bergerak, pertumbuhan lebih liat.

Edwardsiella, Serratia, Citrobacter, Arizona, Providencia, Erwinia.

Jenis Shigella: Tidak bergerak, tidak membentuk gas dari deksrosa. Jenis Salmonella: Bergerak, biasanya membentuk asam dan gas dari dekstrosa. Jenis Pseudomonas: Pigmen larut, biru-hijau, dan fluorescein, tercium bau manis

10

Perbenihan pada Mac Conkey atau agar eosin metilen blue (EMB),

koloni koloni E. coli mempunyai kilatan logam yang khas. Organisme yang

diisolasi pada perbenihan diferensial selanjutnya diidentifikasi dengan tes

biokimia dan tes serologik ditunjukkan pada Tabel 2 (Tonang, 1991).

Tabel 2. Reaksi Biokimia Bakteri Gram Negatif Suku Enterobacteriaceae

Agar tri gula besi

Organisme Glu kosa

Lak tosa

Sukrosa

Ma nitol

Meng hasil kan H2S

Slant Butt

Lisin Dekar boksi lase

Ornitin Dekar bosi lase

Arginin Dekar boksi lase

P. aeruginosa - - - Alk A - - -

E. coli AG AG AG - A AG

S. typhi A - - A Alk A + - t+

S. dysenteriae A - - - - Alk A - - -

E. aerogenes AG AG AG - A AG + + -

Keterangan : () Variabel (-) Negatif (AG) Asam dan gas (+) Positif (A) Asam (kuning) (Alk) Alkali (t) Terlambat

Berikut ini bakteri yang digunakan untuk uji:

a. S. aureus

Sistematika dari bakteri S. aureus adalah sebagai berikut:

Divisi : Protophyta

Kelas : Schizomycetes

Bangsa : Eubacterialis

Suku : Micrococcoceae

Marga : Staphylococcus

Jenis : Staphylococcus aureus (Salle, 1961)

S. aureus merupakan bakteri gram positif yang berbentuk bola dengan

diameter 1 m tersusun dalam kelompok kelompok yang tidak teratur

(stafilokokus). Pada media cair terlihat tunggal, berpasangan, tetrad, dan

membentuk rantai. S. aureus biasanya membentuk koloni abu abu hingga

kuning emas. Bakteri ini tumbuh dengan cepat pada temperatur 37C. Sebagian

besar galur S. aureus mempunyai koagulase atau faktor penggumpalan dinding

11

sel; ikatan koagulase secara non enzimatik pada fibrinogen, menyebabkan

agregasi pada bakteri (Mudihardi, dkk., 2005). S. aureus bersifat invasif,

penyebab hemolisis, membentuk enterotoksin yang bisa menyebabkan keracunan

makanan (Syahrurachman, dkk., 1994).

b. B. subtilis

Sistematika dari bakteri B. subtilis adalah sebagai berikut:

Divisi : Protophyta



Suku : Bacillaceae

Marga : Bacillus

Jenis : Bacillus subtilis (Salle, 1961)

B. subtilis merupakan bakteri gram positif, berbentuk batang (basilus),

berspora (endospora), aerob yang membentuk rantai, ukurannya 0,3-2,2 x 1,2-7,0

m (Syahrurachman, dkk., 1994). Kebanyakan B. subtilis merupakan organisme

saprofit yang terdapat dalam tanah, air, udara, dan tumbuh tumbuhan

(Mudihardi, dkk., 2005). Organisme ini dapat menyebabkan meningitis,

endokarditis, infeksi mata (Syahrurachman, dkk., 1994).

c. P. aeruginosa

Sistematika dari bakteri P. aeruginosa adalah sebagai berikut:

Divisi : Protophyta



Suku : Pseudomonaceae

Marga : Pseudomonas

Jenis : Pseudomonas aeruginosa (Salle, 1961)

P. aeruginosa merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang (basilus),

ukurannya 0,5 1,0 x 3,0 4,0 m. Umumnya mempunyai flagel polar, tetapi

kadang kadang 2 3 flagel. Bila tumbuh pada perbenihan tanpa sukrosa terdapat

lapisan lendir polisakarida ekstraseluer (Syahrurachman, dkk., 1994).

P. aeruginosa bersifat aerobik obligat yang tumbuh dengan cepat pada berbagai

12

tipe media, kadang memproduksi bau manis, seperti anggur atau seperti jagung.

Beberapa galur P. aeruginosa menghemolisis darah. Bakteri ini tumbuh baik pada

temperatur 37 42C (Mudihardi, dkk., 2005).

P. aeruginosa menyebabkan infeksi pada luka dan luka bakar,

menghasilkan nanah warna hijau biru; meningitis jika masuk melalui fungsi

lumbal; dan infeksi saluran kencing jika masuk melalui keteter dan instrumen.

Penyerangan pada saluran nafas, khususnya respirator yang tercemar,

mengakibatkan pneumonia nekrotika. Pada bayi dan orang yang lemah

P. aeruginosa mungkin masuk aliran darah dan mengakibatkan sepsis yang fatal.

Hal ini biasanya terjadi pada pasien dengan leukimia atau limfoma yang

mendapatkan terapi antineoplastik atau terapi radiasi dan pada pasien dengan luka

bakar berat (Mudihardi, dkk., 2005).

d. E. coli

Sistematika dari bakteri E. coli adalah sebagai berikut:

Divisi : Protophyta



Suku : Enterobacteriaceae

Marga : Escherichia

Jenis : Escherichia coli (Salle, 1961)

E. coli merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang pendek

(basilus), ukuran 0,4 0,7 x 1,4 m. E. coli tumbuh baik pada hampir semua

media yang biasa dipakai di laboratorium, sebagian besar E. coli tumbuh sebagai

koloni yang meragi laktosa. E. coli banyak ditemukan dalam usus besar manusia

sebagai flora normal. Beberapa strain E. coli menghasilkan hemolisis dalam agar

darah (Syahrurachman, dkk., 1994; Mudihardi, dkk., 2005; Tonang, 1991).

E. coli menjadi patogen ketika mencapai jaringan di luar intestinal normal

atau tempat flora normal yang kurang umum. Kebanyakan tempat yang sering

mengalami infeksi klinis adalah saluran air kemih, sistem biliary. Beberapa tempat

anatomi (bakterimia, kelenjar prostat, paru paru, tulang, meningen) dapat

menjadi tempat penyakit. E. coli merupakan penyebab paling banyak dari infeksi

13

saluran kencing dan jumlah infeksi saluran kencing pertama kurang lebih 90%

pada wanita muda (Mudihardi, dkk., 2005). Beberapa kasus diare para pelancong

diakibatkan toksin yang dihasilkan oleh strain E. coli yang didapat dari orang lain

melalui makanan atau air yang terkontaminasi (Manalu, 2003). E. coli yang

ditemukan dalam air atau susu sebagai bukti adanya kontaminasi tinja. Adanya

E. coli dalam jumlah besar dalam air minum menunjukkan adanya kontaminasi

permukaan (Tonang, 1991).

e. S. typhi

Sistematika dari bakteri S. typhi adalah sebagai berikut:

Divisi : Protophyta




Marga : Salmonella

Jenis : Salmonella typhi (Salle, 1961)

S. typhi merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang (basilus),

ukuran 1 3,5 x 0,5 0,8 m, tidak berspora, mepunyai flagel peritrikh, besar

koloni rata rata 2 4 mm. Organisme ini tumbuh pada suasana aerob dan

fakultatif anaerob, pada suhu 15 41C (suhu pertumbuhan optimum 37,5C),

dan pH pertumbuhan 6 8. S. typhi berada dalam air, es, debu, sampah kering

(Syahrurachman, dkk., 1994).

S. typhi merupakan penyebab utama infeksi pada manusia. Organisme

hampir selalu masuk melalui jalan oral, biasanya dengan mengkontaminasi

makanan dan minuman. S. typhi menyebabkan demam enterik (demam typhoid).

Ketika salmonella mencapai usus kecil, kemudian masuk ke getah bening dan

aliran darah. S. typhi dibawa oleh darah ke beberapa organ, termasuk usus.

Organisme tersebut meningkat di dalam jaringan getah bening intestinal dan

dikeluarkan dalam tinja. Selain itu, S. typhi juga dapat menyebabkan penyakit

enterokolitis (Mudihardi, dkk., 2005).

14

f. E. aerogenes

Sistematika dari bakteri E. aerogenes adalah sebagai berikut:

Divisi : Protophyta




Marga : Enterobacter

Jenis : Enterobacter aerogenes (Salle, 1961)

E. aerogenes merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang (basilus),

mempunyai kapsul yang kecil. Organisme ini dapat ditemukan hidup bebas juga

dalam saluran usus, dan menyebabkan infeksi sistem saluran kencing dan sepsis

(Mudihardi, dkk., 2005).

g. S. dysenteriae

Sistematika dari bakteri S. dysenteriae adalah sebagai berikut:

Divisi : Protophyta




Marga : Shigella

Jenis : Shigella dysenteriae (Salle, 1961)

S. dysenteriae merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang yang

tipis (basilus), bersifat nonmotil, dan biasanya tidak memfermentasikan laktosa

tetapi memfermentasikan karbohidrat lain, memproduksi asam tetapi tanpa gas.

Organisme ini menghasilkan eksotoksin yang tidak tahan panas yang

mempengaruhi usus dan susunan syaraf pusat. Pada manusia, eksotoksin dapat

menyebabkan diare, menghambat penyerapan gula dan asam amino pada usus

kecil. Berlaku seperti neurotoksin, materi ini menyebabkan rasa sakit yang

hebat dan infeksi S. dysenteriae yang fatal dan pada reaksi susunan syaraf pusat

yang diamati pada mereka (misalnya: meningimus, koma). S. dysenteriae dapat

menyebar secara luas melalui makanan, jari, tinja, dan lalat dari orang ke orang

(Mudihardi, dkk., 2005).

15

3. Antibakteri

Antibiotika adalah senyawa kimia khas yang dihasilkan oleh

mikroorganisme hidup termasuk turunan senyawa dan struktur analognya yang

dibuat secara sintetik dan dalam kadar yang rendah mampu menghambat proses

penting dalam kehidupan suatu mikroorganisme. Pada awalnya antibiotik diisolasi

dari mikrooorganisme, tetapi sekarang beberapa antibiotik didapatkan dari

tumbuhan tingkat tinggi dan binatang (Soekardjo dan Siswandono, 2000). Salah

satu contoh antibiotik adalah obat antibakteri.

Antibakteri merupakan bahan yang dapat mengganggu pertumbuhan dan

metabolisme bakteri. Antibakteri dapat bersifat bakteriostatik yaitu menghambat

pertumbuhan bakteri atau bakterisidal sebagai bahan yang dapat mematikan

bakteri (Schlegel and Schmidt, 1994). Sebagian besar bakteriostatik menjadi

bakterisidal pada dosis sangat tinggi, yang biasanya terlalu toksis untuk diberikan

kepada manusia. Pada dosis tertentu, obat dapat berdaya bakterisidal untuk suatu

mikroba dan hanya baktriostatik bagi mikroba lain (Tjay dan Rahardja, 2002).

Penggolongan antibakteri yang sering digunakan adalah berdasarkan luas

aktivitasnya, artinya aktif terhadap banyak atau sedikit jenis bakteri, yaitu

antibakteri spektrum sempit dan luas. Antibakteri aktivitas sempit hanya bekerja

pada beberapa jenis bakteri tertentu, contohnya penisilin-G dan penisilin-V hanya

bekerja pada bakteri gram positif. Sedangkan streptomisin, gentamisin khusus

aktif terhadap bakteri gram negatif. Antibakteri aktivitas luas bekerja terhadap

jenis bakteri gram positif maupun gram negatif, contohnya: sulfonamida,

ampisilin, tetrasiklin (Tjay dan Rahardja, 2002).

Cara kerja antimikroba dapat digolongkan menjadi lima kelompok

ditunjukkan pada Gambar 3, yaitu (1) menghambat sintesis dinding sel; (2)

menghambat sintesis protein; (3) merusak membran sel; (4) menghambat sintesis

DNA atau RNA; dan (5) menghambat sintesis metabolit yang penting (Tortora,

Funke, and Case, 1995; Fulks, 12 Oktober 2008). Penisilin dapat menghambat

tahap akhir sintesis dinding sel bakteri melalui interaksi antara penisilin dengan

enzim transpeptidase ditunjukkan pada Gambar 4 (Atteridge and Tromblay, 15

Juli 2009).

http://www.middlebury.edu/%7Eatteridghttp://www.middlebury.edu/%7Etromblay

16

Gambar 4. Cara Kerja Antimikroba (Fulks, 12 Oktober 2008)

Gambar 4. Interaksi Penisilin dengan Enzm Transpeptidase

(Atteridge and Tromblay, 15 Juli 2009)

4. Senyawa Antibakteri Ampisilin dan Senyawa senyawa Metabolit Sekunder yang Mempunyai Aktivitas Antibakteri

Salah satu contoh antibiotik turunan penisilin yang berfungsi menghambat

tahap akhir sintesis dinding sel bakteri, yaitu ampisilin. Ampisilin dapat

(1)

(3) (4)

(5)

(2)

http://www.middlebury.edu/%7Eatteridghttp://www.middlebury.edu/%7Etromblay

17

menghambat kerja enzim transpeptidase dengan cara mengikat enzim melalui

ikatan kovalen sehingga mencegah pembentukan dinding sel bakteri. Pada tingkat

molekul, mekanisme kerjanya ditunjukkan oleh serangan nukleofil dari gugus

hidroksil serin enzim transpeptidase pada karbonil karbon cincin -laktam yang

bermuatan positif, sehingga terjadi hambatan biosintesis peptidoglikan.

Akibatnya dinding sel menjadi lemah dan karena adanya tekanan turgor dari

dalam, dinding sel akan pecah atau lisis sehingga bakteri mati. Reaksi

penghambatan enzim transpeptidase oleh ampisilin ditunjukkan pada Gambar 5

(Siswandono dan Soekardjo, 2000).

HC C

NH2

OHN

HC CH

CO N CH

S

COOH

C

CH3

CH3

O

HC C

NH2

OHN

HC CH

HN CH

S

COOH

C

CH3

CH3CO

O

Tranpeptidase Tranpeptidase

Gambar 5. Reaksi Penghambatan Enzim Transpeptidase oleh Ampisilin (Siswandono dan Soekardjo, 2000)

Senyawa senyawa metabolit sekunder yang mempunyai aktivitas

antibakteri termasuk dalam golongan senyawa fenol, flavonoid, tanin, terpenoid,

saponin, dan alkaloid. Aktivitas antibakteri masing masing golongan senyawa

tersebut berbeda beda. Turunan senyawa fenol dapat menyebabkan denaturasi

protein melalui proses adsorpsi yang melibatkan ikatan hidrogen. Pada kadar

rendah, terbentuk kompleks protein-fenol dengan ikatan lemah dan segera

mengalami peruraian, diikuti penetrasi fenol ke dalam sel dan menyebabkan

presipitasi serta denaturasi protein. Pada kadar tinggi, fenol menyebabkan

koagulasi protein dan sel membran mengalami lisis, mengubah permeabilitas

membran bakteri (Siswandono dan Soekardjo, 2000). Senyawa fenol dalam

ekstrak gambir berperan dalam menghambat pertumbuhan S. aureus dan

B. subtilis (Pambayun, Gardjito, Sudarmadji, dan Kuswanto, 2007). Beberapa

senyawa fenol yang berpotensi sebagai antibakteri ditunjukkan pada Gambar 6.

18

HO

HO

katekol

OCH3

H2C

OH

eugenol

O

HO

asam sinamat

O O

kuinon

Gambar 6. Struktur Beberapa Senyawa Fenol Antibakteri (Cowan, 1999; El-Fadaly and El-Badrawy, 2001)

Flavonoid yang diisolasi dari Artemisia, yaitu 6-methoxylapigenin atau

methoxy-6 trihydroxy-5,7,4 flavone (6MAPI) dan 6-methoxyluteolin atau

methoxy-6 tetrahydroxy-5,7,3,4 flavone (6MLU) dapat berinteraksi dengan

enzim dihydrofolate reductase (DHFR) pada E. coli. Enzim DHFR berperan

dalam mensintesis basa nitrogen inti sel bakteri. Hal ini menyebabkan inti sel

bakteri tidak terbentuk sehingga bakteri mati. Mekanisme penghambatan 6MAPI

terhadap enzim DHFR melalui dua interaksi hidrofobik dengan Ala7 dan Ser49,

serta enam ikatan hidrogen dengan Ala7, Ser49, Tyr100 dan Ile94 ditunjukkan

pada Gambar 7, sedangkan 6MLU membentuk delapan interaksi hirofobik dengan

Leu28, Phe31, Thr46, Ile50, Leu54 and Ile 94 serta empat ikatan hidrogen dengan

Ile50, Arg52, dan Leu54 ditunjukkan pada Gambar 8 (Bensequeni, Abdelouahab,

and Mustapha, 26 April 2009).

Tanin terkondensasi mempunyai aktivitas antibakteri karena dapat

mengikat dinding sel bakteri, menghambat pertumbuhan dan aktivitas protease

(Jones, 1994 dalam Cowan, 1999). Contoh tanin terkondensasi, yaitu: B-3

(katekin-(4->8)-katekin) dan B-4 (katekin-(4->8)-katekin) ditunjukkan pada

gambar 9 (Hagerman, 2002). Alkaloid juga mempunyai aktivitas antibakteri

dengan cara mengganggu terbentuknya jembatan seberang silang komponen

penyusun peptidoglikan pada sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel tidak

terbentuk secara utuh dan menyebabkan kematian sel tersebut (Ajizah, 2004).

Contoh alkaloid bersifat antibakteri, yaitu: lupanine atau 2-oxosparteine dan

19

S-calycotomine. Kedua jenis alkaloid tersebut diisolasi dari Genista microcepala

dan terbukti efektif menghambat petumbuhan Enterobacter sp., E. coli,

P. aeruginosa, Staphlococcus blanc (Zellagui, Rhouati, Creche, Tth, Ahmed, and

Par, 2004). Struktur beberapa alkaloid ditunjukan pada Gambar 10.

OOH

OH O

OH

OH

OC

NH

CH2OH

HN

OC

O

CO

HN

H

HN

OC

Tyr100

Ile94

Ser49Ala7

O

H3C

6MAPI

Gambar 7. Kompleks DHFR-6MAPI (Bensequeni, et al., 26 April 2009)

OOH

HO O

OH

H3CO

H

NHCO

HN

OC

OC NH

CHOH CO

NH

HN

NH(CH)3HN

NH

H

CO NH

HNOC

Phe31

Leu28 Ile50 Ile94

Thr46

Leu54

Arg52

6MLU

Gambar 8. Kompleks DHFR-6MLU (Bensequeni, et al., 26 April 2009)

20

OH

HO O

OH

OH

OH

HO O

OH

OHOH

OH

OH

HO O

OH

OH

OH

HO O

OH

OHOH

OH

B-3 (katekin-(4->8)-katekin) B-4 (katekin-(4->8)-katekin)

Gambar 9. Struktur Beberapa Tanin Terkondensasi (Hagerman, 2002)

N

N

H

O

H

NH

O

O

OH

4a4

8a 1

10

11

5

4

3

21

109

8

717

11

12

13

14

15

lupanine atau 2-oxosparteine S-calycotomine

Gambar 10. Struktur Beberapa Alkaloid Antibakteri (Zellagui, et al., 2004)

Terpenoid dapat bersifat antibakteri dengan merusak membran sel bakteri

(Cowan, 1999). Terpenoid phytadiene dan 1,2-seco-cladiellan yang terkandung

dalam herba meniran (Phyllanthus niruri Linn) terbukti aktif melawan S. aureus

dan E. coli (Gunawan, Bawa, Sutrisnayanti, 2008). Terpenoid asam kaurenoat dari

Pseudognaphalium vira vira dapat merusak membran sel S. aureus melalui ikatan

hidrogen gugus karboksilat asam kaurenoat dengan atom oksigen fosforil

membran sel, yaitu CO2H---O=P dengan jarak 1,91 (Urza, Rezende,

Mascayano, and Vsquez, 2008).

Terpenoid 6-[1-(1,13-dimetil-4,5,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17dodekahidro-

1H-siklopenta [alpa] phenan tren-17-il)]-3-metil-3,6-dihidro-2H-piranon yang

diiisolasi dari Elephantopus scaber dapat menghambat aktivitas enzim autolisin

pada S. aureus dengan membentuk interaksi yang kuat pada sisi aktif residu

enzim. Enzim autolisin terdapat pada peptidoglikan dinding sel bakteri yang

21

dibutuhkan dalam proses pertumbuhan sel, peremajaan dinding sel, pembentukan

peptidoglikan, pembelahan sel, pemisahan, motilitas, kemotaksis, kemampuan

genetik, dan pengeluaran protein (Daisy, Mathew, Suveena, and Rayan, 2008).

Struktur terpenoid ditunjukkan pada Gambar 11.

1,2-seco-cladiellan phytadiene

OH OCH3

O

O

CH3

CH3

O O

22 26

27

24

20

21

19

17 16

24

11

8910

5

18

1

3

6-[1-(10,13-dymethyl-4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 dodec

6-[1-(1,13-dimetil-4,5,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17dodekahidro-1H-siklopenta [alpa] phenan tren-17-il)]-3-metil-3,6-dihidro-2H-piranon

Gambar 11. Struktur Beberapa Terpenoid Antibakteri

Saponin ada yang berfungsi sebagai antimikroba (Padmawinata, 1995).

Menurut Dwijoseputro (1994) saponin memiliki molekul yang dapat menarik air

atau hidrofilik dan molekul yang dapat melarutkan lemak atau lipofilik sehingga

dapat menurunkan tegangan permukaan sel yang akhirnya menyebabkan

hancurnya bakteri (Istiana, 2005). Berikut ini contoh saponin yang mempunyai

aktivitas antibakteri terhadap E. coli dan B. subtilis, yaitu erylosides A. Struktur

erylosides A ditunjukkan pada Gambar 12 (Fouad, Al-Trabeen, Badran, Wray,

Edrada, Proksch, and Ebel, 2004).

CO2H

H

ent-16-asam kaurenoat

22

HO

H

H

OO

HO

O

HO

OHO

CH2OH

OHOH

erylosides A

-D-Gal

CH2OH

Gambar 12. Struktur Saponin Antibakteri (Fouad, et al., 2004)

Senyawa fenol, tanin terkondensasi, flavonoid, terpenoid, saponin, dan

alkaloid yang berpotensi sebagai antibakteri mempunyai korelasi dengan

ampisilin yaitu sama sama dapat menghambat pembentukan dinding sel dengan

membentuk ikatan hidrogen pada asam amino sisi aktif enzim transpeptidase.

Perkiraan cara penghambatan senyawa metabolit sekunder tersebut mirip dengan

penghambatan flavonoid 6MAPI dan 6MLU terhadap enzim dehidrofolase

reduktase pada E. coli maupun naringenin (flavonon) dan apigenin (flavon)

terhadap -Ketoacyl acyl carrier protein synthase (KAS) III pada jalur sintesis

asam lemak Enterococcus faecalis (Bensegueni, et al., 26 April 2009; Jeong, Lee,

and Kim, 2007).

5. Metode Pengujian Aktivitas Antimikroba

Aktivitas antimikroba diukur secara in vitro untuk menentukan potensi zat

antibakteri dalam larutan, konsentrasinya dalam cairan tubuh atau jaringan, dan

kepekaan suatu bakteri terhadap konsentrasi obat yang digunakan. Metode yang

digunakan untuk uji aktivitas antimikroba secara in vitro ada dua macam, yaitu

metode difusi dan metode dilusi.

a. Metode difusi

Metode difusi yang sering digunakan yaitu metode cakram kertas dan

metode lubang (perforasi). Pada metode cakram kertas, digunakan cakram kertas

saring dengan diameter tertentu yang telah dibasahi dengan larutan uji, kemudian

ditempatkan pada permukaan medium padat yang sebelumnya telah diinokulasi

23

bakteri uji pada permukaannya. Setelah inkubasi, diameter daerah hambat (DDH)

sekitar cakram terlihat sebagai daerah jernih. Metode ini dipengaruhi oleh

beberapa faktor kimia dan fisika, selain faktor antara zat antibakteri dengan

bakteri (misalnya: sifat medium dan kemampuan difusi, ukuran molekular dan

stabilitas zat antibakteri) (Mudihardi, dkk., 2005). Metode difusi lubang, yaitu

membuat sumuran pada medium agar dengan garis tengah tertentu dan diisi

dengan larutan uji yang digunakan (Kristanti, Aminah, Tanjung, dan Kurniadi,

2008).

Metode difusi dapat digunakan untuk menentukan diameter daerah hambat

(DDH), KHM, dan nilai banding. DDH ekstrak daun Polyalthia longifolia, KHM

ekstrak air panas, ekstrak air dingin, ekstrak etanol daun Sida acuta, serta KHM

ekstrak metanol-air Hibiscus sabdariffa ditentukan dengan metode difusi lubang

(Ghosh, Das, Chatterjee, and Chandra, 2008; Iroha, Amadi, Nwuzo, and Afiukwa,

2009; Olaleye and Tolulope, 2007)

KHM adalah konsentrasi terendah bahan antimikroba yang masih dapat

menghambat pertumbuhan mikroba. KHM merupakan petunjuk konsentrasi

antibiotik yang mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan juga

memberikan petunjuk mengenai dosis yang diperlukan dalam pengobatan

penyakit. Metode ini memberikan petunjuk mengenai konsentrasi antibiotik yang

harus dicapai pada lokasi infeksi agar dapat menghambat mikroorganisme.

Apabila KHM dan sifat cairan tubuh seperti darah dan urine telah diketahui, maka

dapat ditentukan jenis antibiotik yang ampuh untuk pengobatan, besarnya dosis

yang diperlukan, dan cara pemberian antibiotik. Umumnya batas keamanan

penggunaan antibiotik untuk pengobatan penyakit adalah sepuluh kali dosis KHM

(Lay, 1994).

Nilai banding merupakan kesetaraan aktivitas antibakteri ekstrak yang

diuji dengan antibakteri sintetik. Penetapan nilai banding ekstrak aktif antibakteri

dengan antibakteri sintetik dapat dilakukan dengan metode difusi lubang maupun

metode difusi cakram kertas. Sejumlah konsentrasi antibakteri sintetik diuji

aktivitas antibakterinya. Berdasarkan hasil pengukuran DDH antibakteri sintetik,

dibuat persamaan garis antara logaritma konsentrasi dengan DDH antibakteri

24

sintetik. Selanjutnya, DDH ekstrak aktif antibakteri ditarik garis lurus yang

memotong kurva standar sehingga diperoleh harga log konsentrasi dan kemudian

dihitung antilognya untuk mendapatkan konsentrasi yang sebenarnya. Nilai

banding sampel terhadap antibakteri sintetik dapat dihitung dengan persamaan:

%100xSebenarnyaSampeliKonsentras

KurvadariSampeliKonsentrasbandingNilai =

(Sukandar, Suwendar, dan Ekawati, 2006; Yuliani, 2001)

b. Metode Dilusi

Metode dilusi dengan menggunakan zat antibakteri dengan kadar menurun

secara bertahap, baik dengan media cair atau padat. Kemudian media diinokulasi

bakteri uji dan diinkubasi. Tahap akhir yaitu dilarutkan zat antibakteri dengan

kadar yang menghambat atau mematikan. Uji kepekaan cara dilusi memakan

waktu dan penggunaannya dibatasi pada keadaan tertentu saja (Mudihardi, dkk.,

2005).

Metode dilusi dapat digunakan untuk menentukan KHM dan KBM. Pada

penentuan KHM, inokulum baku mikroorganisme ditambahkan pada deretan

pengenceran tabung yang berisi antibiotik dan pertumbuhan pertumbuhan

mikroorganisme dilihat dari kekeruhan dalam tabung. Kekeruhan tabung setelah

waktu inkubasi menunjukkan bahwa konsentrasi antibiotik dalam tabung tidak

dapat menghambat pertumbuhan mikroorganime. Sebaliknya tidak adanya

kekeruhan menunjukkan bahwa mikroorganisme peka terhadap konsentrasi

antibiotik dalam tabung (Lay, 1994).

KBM adalah konsentrasi terendah bahan antimikroba yang dapat

mematikan mikroba. KBM ditentukan dengan cara mengambil suspensi

menggunakan ose dari tabung-tabung yang digunakan untuk menentukan nilai

KHM dan menyebarkannya pada permukaan agar Mueller-Hinton secara sektoral.

Kemudian cawan petri tersebut diinkubasi selama 24 jam pada suhu 35C.

Konsentrasi terendah yang menunjukkan tidak ada pertumbuhan bakteri

ditetapkan sebagai KBM (Rollins, Temenak, Shields, and Joseph, 2003).

25

6. Ekstraksi

Ekstraksi adalah proses pemisahan komponen yang diinginkan dari

penyusun penyusun lain dalam suatu campuran berdasarkan perbedaan kelarutan

komponen tersebut terhadap pelarut yang digunakan. Metode ekstraksi yang tepat

tergantung dari tekstur, kandungan air bahan tumbuhan yang akan diekstraksi, dan

jenis senyawa yang diisolasi (Padmawinata dan Soediro, 1996).

Pelarut eter, petroleum eter, dan kloroform digunakan untuk memisahkan

lipid dan terpenoid (Padmawinata dan Soediro, 1996). Kloroform juga dapat

digunakan untuk memisahkan flavonoid dan terpenoid (Ayafor, et al., 1994 and

Perrett, et al., 1995 dalam Cowan, 1999). Alkohol merupakan pelarut serbaguna

yang baik untuk ekstraksi pendahuluan (Padmawinata dan Soediro, 1996). Pada

umumnya polaritas senyawa organik meningkat dengan bertambahnya gugus

fungsional dan berkurang dengan bertambahnya berat molekul (Adnan, 1997).

Pelarut yang digunakan dalam ekstraksi selanjutnya dapat diuapkan

kembali menggunakan rotary evaporator sehingga akan diperoleh ekstrak yang

bebas pelarut. Prinsip utama rotary evaporator yaitu penurunan tekanan sehingga

pelarut dapat menguap pada suhu di bawah titik didihnya (Kristanti, dkk., 2008).

Penelitian Cetkovic, Canadanovic-Brunet, Djilas, Tumbas, Markov, and

Cvetkovic (2007) menguapkan kloroform, etil asetat, butanol, air pada suhu 40C

menggunakan rotary evaporator. Penelitian Durmaz, Sagun, Tarakci, and

Ozgokce (2006) menguapkan metanol, n-heksana, dan air pada suhu 40C.

Beberapa contoh pelarut yang dapat digunakan untuk ekstraksi ditunjukkan pada

Tabel 3.

Metanol merupakan pelarut organik polar yang mempunyai gugus

hidroksil sehingga dapat melarutkan senyawa organik polar. Hal ini sesuai

ungkapan like dissolves like. Struktur metanol, yaitu: CH3 OH (Joedodibroto

dan Hadiwidjojo, 1988; Achmadi, 1992; Adnan, 1997; Pudjaatmaka, 1982).

Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa pelarut metanol dapat mengekstraksi

senyawa fenol, flavonoid, tanin terkondensasi, terpenoid, saponin, dan alkaloid

karena senyawa senyawa tersebut mempunyai gugus fungsional, ikatan rangkap,

atom nitogen, atom oksigen yang bersifat polar.

26

Tabel 3. Pelarut untuk Ekstraksi

Nama Rumus Molekul

Titik didih (C)

Kerapatan (g/ml), 20C

Konstanta dielektrik

Heksana C6H14 69 0,660 1,890

Kloroform CHCl3 62 1,483 4,806

Etil Asetat CH3COOC2H5 77 0,894 6,020

Butanol C4H9OH 117 0,810 18,000

Metanol CH3OH 65,4 0,790 33,620

(Pudjaatmaka, 1982; Joedodibroto dan Hadiwidjojo, 1988; Adnan, 1997; www.wikipedia.com, 3 Juli 2009)

Ekstrak metanol daun Ligustrum vulgare L. mengandung ligustaloside A

(Sersen, Mucaji, Grancai, Nagy, and Svajdlenka, 2006). Ekstrak metanol batang

Klainedoxa gabonenses mengandung 3,3,4-tri-O-metil asam elagat (Dongo,

Hussain, Miemanang, Tazzo, Schulz, and Krohn, 2009). Ekstrak metanol kayu

batang Garcia tetandra Pierre mengandung 1,3,6,7-tetrahidroksisanton dan

1,3,4,5,8-pentahidroksisanton (Purwaningsih dan Ersam, 2007). Senyawa fenol

tersebut dapat diekstraksi dengan metanol karena mempunyai gugus hidroksil,

gugus karbonil, atom oksigen, dan ikatan rangkap yang bersifat polar. Struktur

senyawa fenol yang dapat diekstraksi dengan metanol ditunjukkan pada

Gambar 13.

O

O

HO

OH

3,3,4',5,7-pentahidroksiflavon

OH

OH

OH

O

O

CHO OGlc

O

HO

HOCOOMe

H

Ligustaloside A

Gambar 13. Struktur Senyawa Fenol yang Dapat Diekstraksi dengan Metanol

Ekstrak metanol Syphocampylus verticellatus mengandung senyawa

flavonoid 3-metoksi-luteolin. Flavonoid tersebut dapat diekstraksi dengan metanol

http://www.wikipedia.com/

27

karena mempunyai gugus hidroksil, gugus karbonil, atom oksigen, dan ikatan

rangkap yang bersifat polar (Miguel, Santos, Calixto, Monache, and Yunes, 2001).

Struktur flavonoid yang dapat diekstraksi dengan metanol ditunjukkan pada

Gambar 14.

O

O

O

H3CO

HO

OCH3

OCH3

O

3,3',4'-Tri-O-metil asam elagat

O

OH

1,3,4,5,8-pentahidroksisanton

OOH

OH

OH

OH

O

O

OCH3

OH

HO

OH

OH

3-metoksi-luteolin

Gambar 14. Struktur Flavonoid yang Dapat Diekstraksi dengan Metanol

Ekstrak metanol Xylocarpus mollucensis (Lamk.) mengandung tanin

tekondensasi, yaitu katekin, epikatekin, prosianidin B1, prosianidin trimer, dan

prosianidin pentamer. Tanin terkondensasi tersebut dapat diekstraksi dengan

metanol karena mempunyai gugus hidroksil, atom oksigen, dan ikatan rangkap

yang bersifat polar. Struktur tanin terkondensasi yang dapat diekstraksi dengan

metanol ditunjukkan pada Gambar 15 (Wangensteen, et al., 2009).

Ekstrak metanol Orostachys japonicus mengandung terpenoid -sitosteril-

3-O--D-glukopiranosil-6'-O-palmitat dan -sitosteril-3-O--D-glukopiranosida

(Yoon, Min, Lee, Park, and Choi, 2005). Ekstrak metanol batang Klainedoxa

gabonenses mengandung asam betulinat, lupeol, -sitosterol, dan -amyran-3-

one. Ekstrak metanol daun Paullinia pinnata mengandung -amyrin dan

28

-sitosterol glukopiranosida (Dongo, et al., 2009). Ekstrak metanol S. verticellatus

mengandung -sitosterol, stigmasterol, kaempesterol, dan -amyrin (Miguel, et

al., 2001). Ekstrak metanol buah Ganoderma applanatum mengandung

triterpenoid ganoderenic acid dan ganoderic acid (Boh, Hadzar, Dolnicar, Berovic,

and Pohleven, 2000). Terpenoid tersebut dapat diekstraksi dengan metanol karena

mempunyai gugus hidroksil yang bersifat polar. Struktur terpenoid yang dapat

diekstraksi dengan metanol ditunjukkan pada Gambar 16.

OH

HO O

OH

OH

OH

HO O

OH

OH

OH

OH

n

OH

HO O

OH

OH

OH

katekin

Gambar 15. Struktur Tanin Terkondensasi yang Dapat Diekstraksi dengan Metanol

H

H

O

OHOH

OR

OH

R= asam palmitat

H

H

O

OH

OH

OH

OH

-sitosteril-3-O--D-glukopiranosil-6'-O-palmitat -sitosteril-3-O- -D-glukopiranosida

Gambar 16. Struktur Terpenoid yang Dapat Diekstraksi dengan Metanol

n=1 (prosianidin B1) n=2 (prosianidin trimer) n=4 (prosianidin pentamer)

29

Ekstrak metanol Bolbostemma paniculatum mengandung saponin

stigmasta-7, 22, 25-triene-3-O-nonadecanoic acid ester (1) dan stigmasta-7, 22,

25-triene-3-O--D-(6-palmitoyl) glucopyranoside (2). Strukturnya ditunjukkan

pada Gambar 17. Saponin tersebut dapat diekstraksi dengan metanol karena

mempunyai gugus hidroksil, ikatan rangkap, dan gugus karbonil yang bersifat

polar (Liu, Zhang, Chen, Gu, Li, and Chen, 2003).

OC

O

(H2C)17H3C

OC

O

(H2C)17H3C

OO

OH

CH2

OH

OH

Gambar 17. Struktur Saponin yang Dapat Diekstraksi dengan Metanol

Ekstrak metanol S. verticellatus mengandung alkaloid N-metil-2,6-bis-(2-

hidroksi-pentil)-piperidin hidroklorida dan N-metill-2-(2-hidroksibutil)-6-(2-

hidroksipentil-piperidin) (Miguel, et al., 2002). Aaptosin merupakan suatu

alkaloid yang diisolasi dengan metanol kemudian dipartisi dengan kloroform dan

dilanjutkan dengan kromatografi kolom (Rombang, dkk., 2001). Ekstrak metanol

kelampayan mengandung 3-hidroksikadambin dan kadambin (Simanjuntak dan

Bustanussalam, 2005). Alkaloid tersebut dapat diekstraksi dengan metanol karena

mempunyai atom nitogen yang bersifat polar. Struktur alkaloid yang dapat

diekstraksi dengan metanol ditunjukkan pada Gambar 18.

(1)

(2)

30

OCH3

HN

OCH3

aaptosin

NH

N

OOCH3CO

H

H

OHH

H

OH

OH

OH

OH

HOH

OH

3-dihidroksikadambin

NH

N

OOCH3COH

H

H

OH

OH

OH

OH

HOH

OH

kadambin

O

Gambar 18. Struktur Alkaloid yang Dapat Diekstraksi dengan Metanol

Ekstrak metanol dilanjutkan dengan ekstraksi bertahap menggunakan

heksana, klorofrom, etil asetat, dan butanol (Yoon, et al., 2005; Dongo, et al.,

2009; Miguel, et al., 2001). Hal ini bertujuan untuk mendapatkan ekstrak yang

mengandung komponen kimia dengan kepolaran berbeda secara optimum

(Praptiwi, dkk., 2008). Heksana merupakan senyawa hidrokarbon rantai lurus

yang bersifat non polar. Rumus strukturnya: CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3.

Heksana dapat mengekstrak senyawa polar yang terdapat dalam ekstrak metanol

karena senyawa polar tersebut juga mempunyai bagian non polar sehingga dapat

membentuk interaksi van der waals dengan heksana yang non polar (Nogrady,

1992; Pudjaatmaka, 1982). Penelitian terdahulu yang menunjukkan heksana dapat

mengekstrak senyawa terpenoid dalam ekstrak metanol yaitu penelitian Yoon, et

al. (2005), Dongo, et al (2009), dan Miguel, et al. (2001).

Senyawa -sitosteril-3-O--D-glukopiranosil-6'-O-palmitat dan -sitosteril

-3-O--D-glucopiranosida diperoleh dari ekstrak heksana hasil ekstraksi

bertingkat ekstrak metanol O. japonicus (Yoon, et al., 2005). Senyawa asam

31

betulinat, lupeol, -sitosterol, dan -amyran-3-one diperoleh dari ekstrak heksana

hasil ekstraksi bertingkat ekstrak metanol daun P. pinnata (Dongo, et al., 2009).

Senyawa -sitosterol, stigmasterol, kaempesterol, dan -amyrin diperoleh dari

ekstrak heksana hasil ekstraksi bertingkat ekstrak metanol S. verticellatus

(Miguel, et al., 2001). Senyawa terpenoid tersebut mempunyai hidrokarbon

aromatik siklik yang bersifat non polar sehingga dapat diekstraksi dengan heksana

yang bersifat non polar (Achmadi, 1992).

Kloroform mempunyai rumus molekul CHCl3. Rumus strukturnya sebagai

berikut:

Kloroform merupakan pelarut organik semi polar. Kloroform kurang polar

dibandingkan dengan etil asetat, butanol, maupun metanol. Akan tetapi, kloroform

lebih polar dibandingkan heksana. Kloroform dapat mengekstrak senyawa fenol,

flavonoid, tanin terkondensasi, terpenoid, saponin, dan alkaloid yang semi polar

(Pudjaatmaka, 1982).

Buah G. applanatum diekstraksi dengan metanol, kemudian diekstraksi

lagi dengan kloroform dan dilanjutkan kromatografi kolom menghasilkan

triterpenoid ganoderenic acid A dan ganoderic acid F (Boh, et al., 2000).

Terpenoid tersebut dapat diekstraksi dengan kloroform karena mempunyai gugus

hidroksil yang bersifat polar dan juga hidrokarbon aromatik siklik yang bersifat

non polar sehingga bersifat semi polar seperti kloroform. Struktur terpenoid yang

dapat diekstraksi dengan kloroform ditunjukkan pada Gambar 19.

O

H3C CH3

CH3

OH

O

CH3

OH

Ganoderenic acid A

CH3

COOH

CH3 O CH3

O

H3C CH3

CH3

O

O

OAc

CH3

O

H3C COOH

O CH3

Ganoderic acid F

Gambar 19. Struktur Terpenoid yang Dapat Diekstraksi dengan Kloroform

Cl C

Cl

Cl

H

32

Ekstrak kloroform Clerodendrum indicum Linn mengandung flavonoid

hispiludin. Struktur hispidulin ditunjukkan pada Gambar 20 (Rahman, Azam, and

Gafur, 2000). Hispiludin termasuk flavon termetoksilasi yang sifatnya kurang

polar sehingga lebih mudah larut dalam pelarut seperti eter dan kloroform

(Padmawinata, 1988).

O

O

HO

OH

H3CO

OH

Hispiludin

Gambar 20. Struktur Flavonoid yang Dapat Diekstraksi dengan Kloroform

Ekstrak kloroform B. paniculatum yang diekstraksi dari ekstrak metanol

mengandung stigmasta-7,22,25-triene-3-O-nonadecanoic acid ester and stigmasta-

7,22,25-triene-3-O--D-(6-palmitoyl) glucopyranoside. Saponin tersebut dapat

diekstraksi dengan kloroform karena mempunyai gugus hidroksil, ikatan rangkap,

dan gugus karbonil yang bersifat polar. Selain itu, kedua senyawa tersebut juga

mempunyai hidrokarbon aromatik siklik maupun hidrokarbon rantai lurus yang

bersifat non polar sehingga kedua senyawa bersifat semi polar seperti kloroform

(Liu, et al., 2003). Aaptosin merupakan suatu alkaloid yang diisolasi dengan

metanol kemudian dipartisi dengan kloroform dan dilanjutkan dengan

kromatografi kolom (Rombang, dkk., 2001). Alkaloid tersebut dapat diekstraksi

dengan kloroform karena mempunyai atom nitogen yang bersifat polar.

Etil asetat mempunyai gugus karbonil dan atom oksigen sehingga bersifat

polar. Kepolarannya lebih besar dibandingkan dengan kloroform dan lebih kecil

dibandingkan dengan butanol dan metanol. Rumus struktur kimia etil asetat yaitu:

H3C C

O

O

CH2 CH3

33

Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa etil asetat dapat mengekstrak senyawa

fenol, flavonoid, tanin terkondensasi, dan terpenoid dalam ekstrak metanol karena

senyawa tersebut juga bersifat polar dengan kepolaran seperti etil asetat. Hal ini

sesuai dengan ungkapan like dissolve like (Pudjatmaaka, 1982).

Ekstrak etil asetat hasil ekstraksi bertahap dari ekstrak metanol daun

P. pinnata mengandung -amyrin dan -sitosterol glukopiranosida (Dongo, et al.,

2009). Daun S. verticellatus diekstraksi dengan metanol 95%, kemudian

diekstraksi bertahap menggunakan heksana, kloroform, etil asetat, dan butanol.

Ekstrak ekstrak etil asetat dilanjutkan dengan kromatografi kolom diperoleh

-sitosterol glukosida (Miguel, et al., 2002). Terpenoid -amyrin yang dapat

diekstrak etil asetat berbeda dengan terpenoid -amyran-3-one yang diekstrak

oleh klorofom. -amyrin (1) lebih polar karena mempunyai gugus hidroksil dan

ikatan rangkap, sedangkan -amyran-3-one (2) hanya mempunyai gugus karbonil.

Struktur keduanya ditunjukkan pada Gambar 21.

HO

O

Gambar 21. Struktur -amyrin (1) dan -amyran-3-one (2)

Ekstrak etil asetat hasil ekstraksi bertahap ekstrak metanol kayu batang

G. tetandra Pierre mengandung 1,3,6,7-tetrahidroksisanton dan 1,3,4,5,8-

pentahidroksisanton (Purwaningsih dan Ersam, 2007). Senyawa fenol tersebut

dapat diekstraksi dengan etil asetat karena mempunyai gugus hidroksil, gugus

karbonil, atom oksigen, dan ikatan rangkap yang bersifat polar.

Ekstrak etil asetat hasil ekstraksi bertahap ekstrak metanol X. mollucensis

(Lamk.) mengandung tanin tekondensasi, yaitu katekin dan epikatekin. Tanin

terkondensasi tersebut dapat diekstraksi dengan etil asetat karena mempunyai

(1) (2)

34

gugus hidroksil, atom oksigen, dan ikatan rangkap yang bersifat polar

(Wangensteen, et al., 2009).

Ekstrak etil asetat hasil ekstraksi bertahap ekstrak metanol S. verticellatus

mengandung senyawa flavonoid 3-metoksi-luteolin. Flavonoid tersebut dapat

diekstraksi dengan etil asetat karena mempunyai gugus hidroksil, gugus karbonil,

atom oksigen, dan ikatan rangkap yang bersifat polar (Miguel, et al., 2001).

Flavonoid yang diisolasi dengan etil asetat lebih polar dibandingkan dengan

flavonoid yang diisolasi dengan kloroform, contohnya: hispiludin dibandingkan

dengan 3-metoksi-luteolin. Hispiludin hanya mempunyai tiga gugus hidroksil dan

ikatan rangkap, sedangkan 3-metoksi luteolin mempunyai empat gugus hidroksil

dan ikatan rangkap.

Butanol mempunyai struktur kimia, yaitu: CH3 CH2 CH2 CH2 OH.

Gugus hidroksil pada butanol bersifat polar. Butanol lebih polar dibandingkan

dengan etil asetat karena mempunyai gugus hidroksil. Akan tetapi, butanol kurang

polar dibandingkan metanol karena rantai hidrokarbonnya lebih panjang. Butanol

dapat mengekstrak senyawa fenol, tanin terkondensasi, dan alkaloid dalam ekstrak

metanol karena senyawa tersebut juga bersifat polar. Hal ini sesuai dengan

ungkapan like dissolve like (Pudjatmaaka, 1982).

Ekstrak butanol hasil ekstraksi bertahap dari ekstrak metanol

S. verticellatus mengandung N-metil-2,6-bis-(2-hidroksi-pentil)-piperidin

hidroklorida dan N-metill-2-(2-hidroksibutil)-6-(2-hidroksipentil-piperidin)

(Miguel, et al., 2002). Ekstrak butanol hasil ekstraksi bertahap dari ekstrak

metanol kelampayan mengandung 3-hidroksikadambin dan kadambin

(Simanjuntak dan Bustanussalam, 2005). Alkaloid tersebut dapat diekstraksi

dengan butanol karena mempunyai atom nitogen yang bersifat polar.

Ekstrak butanol hasil ekstraksi bertahap dari ektrak metanol X. mollucensis

(Lamk.) mengandung tanin tekondensasi, yaitu prosianidin B1, prosianidin trimer,

dan prosianidin pentamer. Tanin terkondensasi tersebut dapat diekstraksi dengan

butanol karena mempunyai gugus hidroksil, atom oksigen, dan ikatan rangkap

yang bersifat polar. Ketiga tanin tersebut lebih polar dibandingkan dengan katekin

dan epikatekin yang diektraksi dengan etil asetat. Hal in

studi aktivitas antibakteri dan identifikasi …/studi-a… · bab iv hasil penelitian dan...

Documents