EXTRACTION RIMPANG RUMPUT TEKI (Cyperus rotundus) TERHADAP

Streptococcus pyogenes SECARA IN VITRO

TUGAS AKHIR

Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Kedokteran Umum

Oleh :

Beatrice Patricia Sindhu

NIM: 155070100111045

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2018

iii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Beatrice Patricia Sindhu

NIM : 155070100111045

Program Studi : Sarjana Kedokteran

Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa Tugas Akhir yang saya tulis ini

adalah hasil karya saya sendiri, bukan merupakan pengambilan tulisan atau

pikiran orang lainyang saya akui sebagai tulisan atau pikiran saya sendiri.

Apabila di kemudian hari dapat dibuktikan bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil

plagiat, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.

Malang, 15 Oktober 2018

Yang membuat pernyataan,

Beatrice Patricia Sindhu

NIM. 155070100111045

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur hanya bagi Tuhan Yesus Kristus yang telah memberi

hikmat, akal budi, dan petunjuk sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir dengan judul “UJI EFEKTIFITAS ANTIBAKTERI DARI MICROWAVE

ASSISTED EXTRACTION RIMPANG RUMPUT TEKI (Cyperus rotundus)

TERHADAP Streptococcus pyogenes SECARA IN VITRO”.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang besar

kepada :

1. Dr. dr. Sri Andarini, M.Kes., selaku Dekan Fakultas Kedokteran

Universitas Brawijaya.

2. dr. Triwahju Astuti, M.Kes.,Sp.P(K)., selaku Ketua Program Studi

Sarjana Kedokteran Universitas Brawijaya.

3. Dr. dr. Dwi Yuni Nur Hidayati, M. Kes., selaku Dosen Pembimbing

pertama yang telah berbaik hati untuk selalu meluangkan waktu serta

membimbing dan mengarahkan saya dengan sabar dan senantiasa

memberikan ilmu baru dan semangat dalam penulisan tugas akhir ini.

4. Dr. Husnul Khotimah, S.Si, M. Kes., selaku Dosen Pembimbing kedua

yang telah berbaik hati untuk selalu meluangkan waktu serta

membimbing dan mengarahkan saya dengan sabar dan senantiasa

memberikan ilmu baru dan semangat dalam penulisan tugas akhir ini.

5. dr. Taufiq Abdullah, Sp. EM., selaku Dosen Penguji yang telah berbaik

hati meluangkan waktu dan memberikan masukan serta saran agar

Tugas Akhir dapat lebih baik.

v

6. Segenap anggota dan tim pengelola Tugas Akhir Fakultas Kedokteran

Universitas Brawijaya.

7. Kedua orang tua saya yang saya sayangi, Rahardi Sindhu dan Merrie

Wongso, dan saudara-saudari saya, atas kasih sayang, semangat,

serta motivasi yang selalu diberikan sejak saya kecil hingga saat ini.

8. Teman-teman seperjuangan saya, kelas PD-B 2015 yang senantiasa

mengisi hari-hari perkuliahan di Fakultas Kedokteran Universitas

Brawijaya baik dalam suka maupun duka.

9. Teman-teman seperjuangan penelitian Tugas Akhir Suket Dewa, Becca,

Donni, Vanno, Andy, Sharon, Ayek, dan Imerisa, yang selalu

menginspirasi dan memberikan semangat kepada saya.

10. Nicholas Gunarso yang telah membantu dan selalu memberikan

semangat kepada saya.

11. Pak Slamet, Pak Ali, Bu Uchi, Pak Andri, dan Mbak Mega yang telah

banyak membantu penelitian ini di Laboratorium Mikrobiologi.

12. Dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas

Akhir ini yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari kata sempurna, oleh

karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis terima. Semoga

tugas akhir ini dapat diterima dan memberikan manfaat bagi penulis dan bagi

pembaca yang membutuhkan.

Malang, 15 Oktober 2018

Penulis

viii

DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul ................................................................................................

Halaman Pengesahan ....................................................................................

Pernyataan Keaslian Tulisan ..........................................................................

Kata Pengantar ...............................................................................................

Abstrak ...........................................................................................................

Abstract ..........................................................................................................

Daftar isi .........................................................................................................

Daftar Tabel ....................................................................................................

Daftar Gambar ................................................................................................

Daftar Lampiran ..............................................................................................

Daftar Singkatan .............................................................................................

i

ii

iii

iv

vi

vii

viii

xi

xii

xiii

xiv

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

1.1 Latar Belakang ..............................................................................

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................

1.3 Tujuan Penelitian ...........................................................................

1.3.1 Tujuan Umum .......................................................................

1.3.2 Tujuan Khusus ......................................................................

1.4 Manfaat Penelitian .........................................................................

1.4.1 Manfaat Akademis ................................................................

1.4.2 Manfaat Praktis .....................................................................

1

1

4

4

4

4

5

5

5

BAB 2 TINJAUAN TEORI ...............................................................................

2.1 Streptococcus pyogenes ..............................................................

2.1.1 Taksonomi ...........................................................................

2.1.2 Morfologi Streptococcus pyogenes ......................................

2.1.3 Faktor Virulensi ...................................................................

2.1.3.1 Protein M .................................................................

2.1.3.2 Streptokinase ...........................................................

2.1.3.3 Deoxyribonuclease ..................................................

2.1.3.4 Hyaluronidase ..........................................................

2.1.3.5 Pyrogenic Exotoxins ................................................

2.1.3.6 Hemolysins ..............................................................

2.2 Impetigo .......................................................................................

2.2.1 Impetigo Bullosa .................................................................. 1

2.2.2 Impetigo Non-Bullosa ..........................................................

2.2.3 Terapi ..................................................................................

2.3 Rumput Teki (Cyperus rotundus) ..................................................

2.3.1 Taksonomi ...........................................................................

6

6

6

7

9

9

10

10

10

11

11

12

12

13

13

14

15

ix

2.3.2 Morfologi Rumput Teki (Cyperus rotundus) .........................

2.3.3 Kandungan Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus) .......

2.3.3.1 Flavonoid .................................................................

2.3.3.2 Tanin .......................................................................

2.3.3.3 Saponin ...................................................................

2.3.3.4 Alkaloid ....................................................................

2.3.4 Manfaat Rumput Teki (Cyperus rotundus) ...........................

2.4 Antimikroba ..................................................................................

2.4.1 Mekanisme Kerja Antimikroba .............................................

2.4.1.1 Menghambat Metabolisme Sel Mikroba ...................

2.4.1.2 Menghambat Sintesis Dinding Sel Mikroba ..............

2.4.1.3 Mengganggu Keutuhan Membran Sel Mikroba ........

2.4.1.4 Menghambat Sintesis Protein Sel Mikroba...............

2.4.1.5 Menghambat Sintesis Asam Nukleat Sel Mikroba ....

2.5 Metode Ekstraksi ..........................................................................

2.5.1 Jenis-Jenis Ekstraksi ...........................................................

2.5.1.1 Maserasi ..................................................................

2.5.1.2 Soxhlet ....................................................................

2.5.1.3 Microwave Assisted Extraction (MAE) .....................

2.6 Uji Kepekaan terhadap Antimikroba Secara In Vitro ......................

2.6.1 Metode Dilusi ........................................................................

2.6.1.1 Dilusi Tabung ............................................................

2.6.1.2 Dilusi Agar ................................................................

2.6.2 Metode Difusi .......................................................................

2.6.2.1 Difusi Cakram ...........................................................

2.6.2.2 Difusi Sumuran .........................................................

15

16

17

17

18

18

18

18

19

19

19

19

20

20

20

21

21

21

22

23

23

23

24

24

24

25

BAB 3 KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS .............................................

3.1 Kerangka Konsep .........................................................................

3.2 Hipotesis .......................................................................................

26

26

27

BAB 4 METODE PENELITIAN ........................................................................

4.1 Rancangan Penelitian ...................................................................

4.2 Waktu dan Tempat Penelitian .......................................................

4.2.1 Waktu ...................................................................................

4.2.2 Tempat Penelitian ................................................................

4.3 Sampel dan Besar Sampel ............................................................

4.4 Variabel Penelian ..........................................................................

4.4.1 Variabel Terikat ....................................................................

4.4.2 Variabel Bebas .....................................................................

4.5 Definisi Operasional ......................................................................

4.6 Alat dan Bahan .............................................................................

4.6.1 Alat dan Bahan untuk Pembuatan Ekstrak Rimpang

Rumput Teki (Cyperus rotundus) ........................................

28

28

28

28

28

28

29

29

29

29

31

31

x

4.6.2 Alat dan Bahan untuk Uji Sensitivitas dan Identifikasi

Bakteri ..................................................................................

4.7 Prosedur Penelitian .......................................................................

4.7.1 Pembuatan Ekstrak Rimpang Rumput Teki ..........................

4.7.1.1 Tahap Pengeringan ..................................................

4.7.1.2 Tahap Ekstraksi Menggunakan Microwave Assisted

Extraction (MAE) ......................................................

4.7.1.3 Tahap Evaporasi ......................................................

4.7.2 Identifikasi Streptococcus pyogenes ....................................

4.7.2.1 Inokulasi pada Blood Agar Plate ...............................

4.7.2.2 Pewarnaan Gram .....................................................

4.7.2.3 Uji Katalase ..............................................................

4.7.2.4 Uji Basitrasin ............................................................

4.7.3 Pembuatan Suspensi Bakteri Streptococcus pyogenes .......

4.7.4 Uji Antimikroba .....................................................................

4.7.5 Alur Kerja Penelitian .............................................................

4.8 Analisis Data .................................................................................

31

31

31

31

32

32

33

33

33

34

34

34

35

37

38

BAB 5 HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA .........................................

5.1 Hasil Penelitian .............................................................................

5.1.1 Hasil Esktraksi Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus)

5.1.2 Hasil Identifikasi Streptococcus pyogenes ............................

5.1.3 Hasil Uji Sensitivitas Antimikroba ..........................................

5.2 Analisis Data .................................................................................

40

40

40

40

43

45

BAB 6 PEMBAHASAN ....................................................................................

48

BAB 7 PENUTUP ...........................................................................................

7.1 Kesimpulan ...................................................................................

7.2 Saran ............................................................................................

52

52

52

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................

54

LAMPIRAN ..................................................................................................... 59

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 5.1 Diameter Zona Inhibisi yang Terbentuk di sekitar Lubang Sumuran dalam Pemberian Konsentrasi Ekstrak Rimpang

Rumput Teki ...................................................................................

44

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Streptococcus pyogenes pada Pewarnaan Gram secara Mikroskopis dengan Perbesaran 1000x ......................................

Gambar 2.2 Streptococcus pyogenes pada Kultur Media Blood Agar

Plate (BAP) ................................................................................

Gambar 2.3 Rumput Teki (Cyperus rotundus) ................................................ Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian ...................................................... Gambar 4.1 Alur Penelitian Metode Difusi Sumuran ...................................... Gambar 5.1 Sampel Ekstrak Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus) ....... Gambar 5.2 Hasil Pewarnaan Gram............................................................... Gambar 5.3 Hasil Uji Katalase ....................................................................... Gambar 5.4 Hasil Kultur Bakteri ..................................................................... Gambar 5.5 Hasil Uji Basitrasin ...................................................................... Gambar 5.6 Hasil Pengamatan Uji Difusi Sumuran pada Pengulangan

ke (1), (2), (3), dan (4) dengan Konsentrasi Ekstrak Rimpang Rumput Teki pada Setiap Pengulangan 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, 10%, dan 0%. .........................................

Gambar 5.7 Rata-Rata Diameter Zona Inhibisi Pertumbuhan Streptococcus

pyogenes yang Terbentuk di sekitar Lubang Sumuran setelah Pemberian Berbagai Konsentrasi Esktrak Rimpang Rumput

Teki ............................................................................................

7 9 16 26 37 40 41 41 42 42 43 45

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Hasil Penelitian Pendahuluan ....................................................

Lampiran 2. Alat dan Bahan Penelitian ..........................................................

Lampiran 3. Uji Normalitas dan Uji Homogenitas ...........................................

Lampiran 4. One Way ANOVA Test...............................................................

Lampiran 5. Post Hoc Tukey Test ..................................................................

Lampiran 6. Uji Korelasi Pearson ..................................................................

Lampiran 7. Uji Regresi .................................................................................

56 57 59 60 61 63 64

xiv

DAFTAR SINGKATAN

BAP : Blood Agar Plate

BHI : Brain Heart Infusion

BHIA : Brain Heart Infusion Agar

CFU : Coloni Forming Unit

CFU/ml : Coloni Forming Unit/mililiter

CLSI : Clinical and Laboratory Standard Institute

GAS : Group A Streptococcus

K (+) : Kontrol Positif

K (-) : Kontrol Negatif

KBM : Kadar Bunuh Minimum

KHM : Kadar Hambat Minimum

MAE : Microwave Assisted Extraction

MRSA : Metycillin-Resistant Staphylococcus aureus

OD : Optical Density

PABA : Para Amino Benzoic Acid

PSGN : Poststreptococcal Glomerulonephritis

SLO : Streptolysin O

SLS : Streptolysin S

SPSS : Statistical Product of Service Solution

ii

vi

ABSTRAK

Patricia, Beatrice. 2018. Uji Efektivitas Antibakteri dari Microwave Assisted

Extraction Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus) Terhadap

Streptococcus pyogenes Secara In Vitro. Tugas Akhir, Program

Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya.

Pembimbing: (1) Dr. dr. Dwi Yuni Nur Hidayati, M. Kes. (2) Dr. Husnul

Khotimah, S.Si, M. Kes.

Penyakit kulit merupakan salah satu penyakit yang sering dijumpai di

negara beriklim tropis, salah satunya impetigo. Penyebab penyakit ini karena

infeksi bakteri dan sering kali oleh Streptococcus pyogenes. Terapi empiris mulai

dipertimbangkan akibat meningkatnya prevalensi bakteri yang resisten terhadap

antibiotik. Rumput teki (Cyperus rotundus) tumbuh sebagai gulma dan diketahui

mengandung senyawa alkaloid, tanin, saponin, flavonoid, dan masih banyak lagi

yang umumnya berfungsi sebagai anti bakteri, anti tumor, anti kanker, dan anti

alergi. Telah berkembang metode ekstraksi baru yaitu Microwave Assisted

Extraction. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek antibakteri dari

microwave assisted extraction rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) terhadap

Streptococcus pyogenes secara in vitro. Penelitian menggunakan desain

eksperimentaI laboratorium melalui uji kepekaan antimikroba metode difusi

sumuran. Konsentrasi ekstrak rimpang rumput teki yang digunakan 10%, 20%,

40%, 60%, 80%, dan 100% dengan pengulangan empat kali. Berdasarkan hasiI

peneIitian, zona inhibisi terbentuk pada seluruh konsentrasi uji 10%, 20%, 40%,

60%, 80%, dan 100%. Analisa statistik One-Way ANOVA Test menunjukkan

perubahan konsentrasi ekstrak rimpang rumput teki memiliki efek yang signifikan

terhadap zona inhibisi pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes (p

vii

ABSTRACT

Patricia, Beatrice. 2018. Antibacterial Sensitivity Test From Microwave

Assisted Extraction Of Nut Grass Rhizome (Cyperus rotundus)

Against Streptococcus pyogenes In Vitro. Final Assignment, Medical

Program, Faculty of Medicine, Brawijaya University. Supervisors: (1)

Dr. dr. Dwi Yuni Nur Hidayati, M. Kes. (2) Dr. Husnul Khotimah, S.Si,

M. Kes.

Skin disease is one of the most common diseases in tropical climate

countries, and one of them is impetigo which occurs due to bacterial infection and

commonly caused by Streptococcus pyogenes. Empirical theraphy nowadays is

starting to be reconsidered due to the evolution of bacteria which allow them to

become more resistant to antibiotics. Cyperus rotundus or nut grass growth as a

weed and contains alkaloid compounds, tanin, saponin, flavonoid, and many

more that commonly can be used as anti-bacterial, anti-tumor, anti-cancer, and

anti-allergy. Nowadays there is a new extraction method called Microwave

Assisted Extraction. This research was a laboratoy experiment design using well-

diffusion method and performed in order to know the antibacterial effect of nut

grass rhizome which is extracted using the microwave assisted extraction method

against Streptococcus pygones in vitro. The concentration of nut grass rhizome

extract were 10%, 20%, 40%, 60%, 80%, and 100% with four repetition. The

result showed the inhibition zones ware formed in all concentration 10%, 20%,

40%, 60%, 80%, and 100%. Statistical analysis using One-Way ANOVA Test

showed a significant result in the concentration changes toward inhibition zone of

Streptococcus pyogenes growth (p

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penyakit kulit merupakan salah satu penyakit yang sering dijumpai di

negara beriklim tropis, termasuk Indonesia. Prevalensi penyakit kulit di negara

berkembang berkisar antara 20-80% sedangkan prevalensi penyakit kulit di

Indonesia sendiri menunjukkan angka 28%. Kejadian ini masih tergolong tinggi

dan menyebabkan permasalahan kesehatan yang cukup berarti. Salah satu

penyakit kulit yang sering ditemukan di kebanyakan negara berkembang adalah

penyakit kulit karena infeksi bakteri atau pyoderma atau impetigo (Jamison et al.,

2006). Menurut studi yang pernah dilakukan, diperkirakan sekitar 162 juta anak

dengan rentang umur 2-5 tahun menderita impetigo dan studi tersebut

menunjukkan anak-anak dengan impetigo cenderung tinggal di negara tropis

dengan pendapatan perkapita yang rendah (Steer et al., 2009).

Impetigo merupakan infeksi kulit pada bagian permukaan kulit dan

membentuk vesikel berisi pus. Impetigo biasanya muncul di bagian wajah,

terutama di antara hidung dan mulut anak-anak. Dengan menyentuh atau

menggaruk lesi, infeksi ini dapat dengan mudah menyebar ke bagian tubuh lain

maupun ke orang lain. Angka kejadian impetigo tinggi pada daerah dengan iklim

tropis atau panas (Bowen et al., 2015).

Manifestasi klinis impetigo terbagi menjadi 2, yaitu impetigo bulosa dan

impetigo non-bulosa. Sebanyak 70% dari kasus impetigo berupa impetigo non-

bulosa dan Streptococcus pyogenes menjadi agen penyebab infeksi ini,

walaupun sekarang sering kali ditemukan bersamaan dengan S. aureus.

Streptococcus pyogenes merupakan salah satu normal flora yang terdapat di

2

mulut, faring, dan terkadang juga ditemukan di kulit. Streptococcus pyogenes

masuk melalui trauma pada kulit atau penetrasi langsung pada kulit yang sehat.

Pada impetigo non-bulosa terlihat krusta bewarna kekuningan akibat eksudat

yang mengering (Sandy et al, 2016).

Impetigo jarang menjadi serius dan infeksi yang ringan dapat sembuh

sendiri 2-3 minggu tanpa pengobatan. Namun beberapa kasus impetigo dapat

mengalami komplikasi seperti selulitis, limfangitis, scarlet fever dan yang paling

serius yaitu poststreptococcal glomerulonephritis (PSGN). Sekitar 5% penderita

impetigo non-bulosa mengalami PSGN 2 minggu setelah infeksi. Gejala yang

muncul berupa wajah membengkak, oligouria, hematuria, dan peningkatan

tekanan darah. Walaupun pasien dengan PSGN bisa sembuh tanpa adanya

kerusakan yang menetap pada ginjal, PSGN juga dapat mengakibatkan

munculnya penyakit ginjal kronik (Ghazvini et al., 2017).

Selama ini kasus impetigo diobati dengan pemberian antibiotik selama 10

hari. Mupirocin, retapamulin dan fusidic acid secara topikal menjadi antibiotik

pilihan pada kasus impetigo. Antibiotik ini efektif mengeradikasi infeksi namun

tergolong mahal. Pemberian antibiotik secara sistemik seperti cephalexin,

cefadroxil, dan erythromycin dapat diberikan bila pengobatan secara topikal tidak

berhasil atau terjadi infeksi pada lapisan kulit yang lebih dalam (Pereira, 2014).

Beberapa pilihan terapi empiris mulai dipertimbangkan kembali akibat

meningkatnya prevalensi bakteri yang resisten terhadap antibiotik (Hartman et al,

2014).

Rumput teki (Cyperus rotundus) adalah salah satu tanaman yang banyak

digunakan sebagai obat tradisional di Indonesia. Rumput teki tumbuh liar di

tempat terbuka atau pada tempat yang sedikit terlindung dari sinar matahari

3

seperti di tanah kosong, pinggir jalan, atau lahan pertanian. Tumbuh sebagai

gulma yang sulit diberantas, rumput teki dipercaya memiliki banyak khasiat

sebagai obat tradisional seperti untuk mengobati kejang perut, luka, bisul, dan

lecet (Lawal, 2009). Seluruh bagian dari tumbuhan ini pada dasarnya dapat

dijadikan sebagai obat, baik daun, batang, maupun rimpangnya. Rimpang rumput

teki diketahui mengandung alkaloid, sineol, pinen, siperon, rotunol, siperenon,

tannin, siperol, serta flavonoid. Menurut penelitian Eltilib (2016), 24.30 mg

flavonoid dapat ditemukan dalam 1 gram ekstrak kasar rimpang rumput teki dan

ditemukan terbanyak diantara senyawa lainnya. Senyawa-senyawa ini pada

umumnya berfungsi sebagai anti bakteri, anti tumor, anti kanker, dan anti alergi.

Beberapa diantaranya dapat merusak membran sel bakteri dan mengerutkan

dinding/membran sel bakteri. Hal ini dapat mengganggu permeabilitas sel bakteri

dan menyebabkan pertumbuhan bakteri terhambat atau mati (Koen dkk, 2012).

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Esmail (2016), ekstrak methanol dari

rumput teki (Cyperus rotundus) terbukti efektif menghambat pertumbuhan dari

bakteri Gram positif, salah satunya yaitu Streptococcus pyogenes.

Metode ekstraksi soxhlet menjadi pilihan utama pada sebagian besar

penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Namun, sekarang telah berkembang

metode ekstraksi baru yang dapat mempersingkat waktu ekstraksi serta dapat

meminimalisir jumlah bahan yang diperlukan dalam proses ekstraksi. Salah satu

penemuan metode baru tersebut adalah microwave assisted extraction. Metode

ini mampu mengurangi gradasi temperatur yang terjadi pada pemanasan

konvensional dengan mengarahkan pemanasan langsung kepada bahan yang

diekstrak sehingga dapat mempersingkat waktu saat ekstraksi. Selain itu, metode

ini dapat digunakan pada bahan yang bersifat termolabil. Dengan metode

4

microwave assisted extraction, waktu yang dibutuhkan untuk proses ekstraksi

menjadi lebih singkat, pelarut yang digunakan lebih sedikit, serta membuat hasil

ekstraksi menjadi lebih optimal (Ara, 2013).

Berdasarkan uraian diatas, maka diperlukan penelitian tentang pemberian

ekstrak rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) metode microwave assisted

extraction terhadap Streptococcus pyogenes secara in vitro menggunakan

metode difusi sumuran atau Agar Well Diffusion Method. Walaupun sudah

pernah dilakukan penelitian mengenai rumput teki terhadap Streptococcus

pyogenes namun medote microwave assisted extraction masih belum dilakukan

pada penelitian sebelumnya, sehingga diharapkan ada alternatif pengolahan

ekstraksi rimpang rumput teki dan ada alternatif pengobatan yang lebih alami.

1.2 Rumusan Masalah

Apakah pemberian microwave assisted extraction rimpang rumput teki

(Cyperus rotundus) memberikan efek antibakteri dengan menghambat

pertumbuhan Streptococcus pyogenes secara in vitro?

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan Umum

Mengetahui efek antibakteri dari microwave assisted extraction rimpang

rumput teki (Cyperus rotundus) terhadap Streptococcus pyogenes secara

in vitro.

1.3.2 Tujuan Khusus

Mengetahui zona penghambatan dari microwave assisted extraction

rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) terhadap Streptococcus

pyogenes secara in vitro.

5

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat Akademis

a. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang

ekstrak rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) metode microwave

assisted extraction yang dapat mengambat pertumbuhan Streptococcus

pyogenes.

b. Memberikan informasi tentang penggunaan ekstrak rimpang rumput teki

(Cyperus rotundus) metode microwave assisted extraction sebagai

referensi atau acuan dalam penelitian selanjutnya untuk pengobatan

terhadap infeksi Streptococcus pyogenes.

1.4.2 Manfaat Praktis

a. Memberikan pengobatan alternatif berupa antibakteri pada pasien dengan

impetigo.

b. Meningkatkan pemanfaatan limbah rumput teki sebagai antibakteri dalam

bentuk sediaan obat salep untuk pengobatan pasien dengan impetigo.

6

BAB 2

TINJAUAN TEORI

2.1 Streptococcus pyogenes

Streptococcus pyogenes merupakan salah satu bakteri patogen yang

sering menyebabkan infeksi pada manusia. Sebelum berubah menjadi bakteri

yang menginfeksi manusia, Streptococcus β haemolyticus Group A ini

merupakan flora normal yang ada pada tenggorokan dan kulit. Di perkirakan 5-

15% individu normal memiliki bakteri ini. Streptococcus pyogenes tidak selalu

menimbulkan penyakit namun beresiko untuk menyebarkan penyakit (Aini, 2016).

Salah satu penyebab munculnya infeksi ini adalah adanya pertumbuhan

Streptococcus pyogenes yang terlalu cepat atau ketika bakteri itu sendiri mampu

berpenetrasi melewati pertahanan tubuh inang. Beberapa faktor pejamu yang

juga dapat mempengaruhi infeksi dari Streptococcus pyogenes adalah integritas

dari kulit, keasaman/ pH kulit, adanya sekresi dari kelenjar sebaseus atau tidak,

produksi enzim lisozim, dan status nutrisi. Pada individu yang pernah mengalami

luka di kulit, obesitas, konsumsi kortikosteroid atau sedang menjalani kemoterapi,

maupun gangguan kongenital dan imunodefisiensi seperti penderita AIDS akan

lebih rentan mengalami infeksi ini. Praktik mencuci tangan dengan sabun

antiseptik maupun sabun biasa, terutama pada pengasuh anak, terbukti 34%

menurunkan kejadian impetigo (Pereira, 2014).

2.1.1 Taksonomi

Menurut Priyanto (2016), taksonomi dari Streptococcus pyogenes adalah

sebagai berikut :

7

Kingdom : Bacteria

Phylum : Firmicutes

Class : Bacilli

Order : Lactobacillales

Family : Streptococcaceae

Genus : Streptococcus

Spesies : Streptcoccus pyogenes

2.1.2 Morfologi Streptococcus pyogenes

Streptococcus merupakan bakteri coccus gram positif yang tersusun

seperti rantai atau berpasangan (Gambar 2.1), dengan diameter koloni 1-2

mikrometer. Bakteri ini bersifat nonmotil, tidak membentuk spora, dan

menunjukkan hasil yang negatif terhadap uji katalase. Uji katalase sendiri

merupakan salah satu cara untuk membedakan Streptococcus dengan

Staphylococcus. Bakteri ini tumbuh baik pada enriched media dengan pH 7,4 –

Gambar 2.1 Streptococcus pyogenes pada Pewarnaan Gram secara Mikroskopis dengan

Perbesaran 1000x .Tampak Bakteri Berbentuk Bulat Bewarna Ungu Tersusun seperti Rantai (Jawetz

et al., 2016).

8

7,6. Streptococcus pyogenes merupakan organisme fakultatif anaerob yang

tumbuh optimal pada kondisi aerob atau 5-10% CO2 (Gera & Mclver, 2013).

Streptococcus dibedakan berdasarkan bentuk koloni, hemolisis, dan

spesifisitas serologi. Tipe hemolisis pada medium agar darah telah lama

digunakan sebagai salah satu cara untuk mengklasifikasikan bakteri ini.

Hemolisis tipe alfa akan memberikan gambaran koloni berwarna hijau dan

hemolisis sebagian pada sekeliling koloninya. Hemolisis tipe beta akan

membentuk zona bening di sekeliling koloninya (Gambar 2.2). Hemolisis tipe

gamma tidak menyebabkan hemolisis. Streptococcus pyogenes digolongkan

sebagai hemolisis tipe beta sehingga akan memberikan gambaran zona bening

pada sekeliling koloninya (Todar, 2008).

Berdasarkan klasifikasi oleh Lancefield, yang membagi Streptococcus

menjadi 18 grup (Grup A – V), Streptococcus pyogenes di golongkan ke dalam

grup A karena memiliki struktur polimer yang terdiri atas N-acetylglocosamine

dan rhamnose. Streptococcus Grup A ini kemudian dapat di bagi lagi

berdasarkan protein M yang dimiliki oleh masing-masing bakteri. Streptococcus

pyogenes juga membentuk 2 macam koloni pada medium agar darah, yaitu

matte dan glossy. Bila koloni bersifat matte, hal ini menandakan organisme

mengandung protein M dalam jumlah yang banyak dan bersifat virulent. Bila

koloni bersifat glossy, organisme mengandung sedikit protein M dan tidak

virulent. Sejauh ini, terdapat sekitar 100 Protein M yang telah teridentifikasi.

Masing-masing protein dapat menyebabkan berbagai jenis penyakit yang

berbeda, walaupun masih tergolong dalam grup yang sama. Seperti pada

impetigo, protein M yang di miliki oleh Streptococcus Grup A penyebab penyakit

9

ini akan berbeda dengan protein M yang menyebabkan faringitis (Cunningham,

2000).

2.1.3 Faktor Virulensi

2.1.3.1 Protein M

Protein M merupakan faktor virulensi utama yang terletak di permukaan

sel Streptococcus pyogenes. Protein M diketahui memiliki fungsi sebagai

reseptor pada berbagai protein manusia. Seperti telah dijelaskan sebelumnya,

telah ditemukan bermacam-macam jenis protein M. Salah satunya yaitu Protein

M12 yang dapat mengikat IgG3 manusia secara spesifik. Protein M24 juga dapat

mengenali fibrinogen manusia secara spesifik dan hal ini memiliki hubungan

dengan terjadinya resistensi Streptococcus pyogenes terhadap aktivitas

fagositosis dari inang (Rectoningrum dan Cleary, 1994). Selain itu, Protein M

memiliki beberapa fungsi, yaitu sebagai adhesin untuk penempelan bakteri pada

protein matriks ekstraselular dan invasin yang dapat mempercepat proses invasi

pada sel epitel dan sel endotel (Rohde et al., 2016).

Gambar 2.2 Streptococcus pyogenes pada Kultur Media Blood Agar Plate (BAP). Tampak

Zona Bening di Sekeliling Koloni yang Menunjukkan Tipe Hemolisis Beta atau Hemolisis Total

(Buxton, 2005)

10

2.1.3.2 Streptokinase

Plasminogen yang ada di manusia sering kali digunakan oleh bakteri

menjadi faktor virulensinya, dan proses ini telah menjadi bagian dari proses

invasi oleh Group A Streptococcus (GAS). Pada pejamu yang sehat,

plasminogen akan dikonversi menjadi plasmin yang akan bekerja sebagai

pemecah fibrin clots dan merupakan salah satu faktor yang berperan dalam

proses remodeling dari jaringan yang rusak. Plasminogen yang berikatan dengan

permukaan sel bakteri dapat dikonversi menjadi plasmin oleh aktivitas GAS

plasminogen activator streptokinase. Streptokinase merupakan plasminogen

activator yang efisien dan sangat berperan dalam patogenesis yang invasif dari

GAS. Produksi dari streptokinase dan pengaruhnya terhadap plasminogen

manusia telah dipelajari dapat meningkatkan infeksi kulit pada hewan coba

model tikus (McArthur et al., 2012).

2.1.3.3 Deoxyribonuclease

Streptococcus pyogenes memiliki 4 macam deoxyribonuclease dan

bekerja memfasilitasi penyebaran bakteri dengan membuat pus menjadi lebih

cair atau encer. Streptokinase dan deoxyribonuclease digunakan bersama

sebagai “enzymatic debridement”, memfasilitasi pembersihan pus dan jaringan

nekrotik sehingga antibiotik bisa masuk dan permukaan yang terinfeksi mampu

sembuh lebih cepat (Jawetz et al.,2016).

2.1.3.4 Hyaluronidase

Hyaluronidase membantu penyebaran dari bakteri di jaringan dengan

merusak asam hyaluronat, yang merupakan komponen penting dalam jaringan

11

ikat. Tidak semua Streptococcus pyogenes dapat mensekresikan enzim ini dan

hyaluronidase tidak selalu diperlukan oleh bakteri untuk dapat menyebar ke

jaringan atau untuk menyebabkan suatu infeksi kulit, sehingga fungsi sebenarnya

dari enzim ini masih belum diketahui (Starr, 2006).

2.1.3.5 Pyrogenic Exotoxins

Streptococcus pyogenes dapat memproduksi pyrogenic exotoxins atau

yang sering disebut sebagai superantigen sebanyak 11 serotype. Serotype A dan

C, yang sering ditemukan pada pasien dengan toxic shock syndrome, dapat

menyebabkan inflamasi dengan mengaktivasi sel T secara tidak spesifik dan

dapat menstimulasi produksi dari sitokin inflamasi. Serotype B memiliki protease

yang penting dalam proses inflamasi, shock, dan kerusakan jaringan.

Streptococcal pyrogenic exotoxins diketahui dapat merusak membran plasma

pembuluh darah yang terletak dibawah kulit dan mengakibatkan skin rash pada

scarlet fever (Spaulding et al., 2013).

2.1.3.6 Hemolysins

Group A Streptococcus (GAS) memproduksi dua jenis hemolysins yaitu

Streptolysin O (SLO) dan Streptolysin S (SLS). SLO dan SLS dapat

menyebabkan kerusakan pada keratinosit. SLO sendiri dapat menghambat PMN

untuk membunuh GAS dengan cara melisiskan PMN. Hal ini mengakibatkan

terjadinya resistensi bakteri dari proses fagositosis sehingga meningkatkan

virulensi dari GAS (Sierig et al., 2003).

12

2.2 Impetigo

Impetigo adalah infeksi bakteri pada permukaan kulit yang mudah menular,

bisa disebabkan oleh Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, baik

salah satu maupun keduanya. Lesi biasanya ditemukan di daerah mulut, hidung

atau ekstremitas anak-anak dan dapat menyebabkan gatal. Impetigo dapat

terjadi bila seseorang bersentuhan langsung dengan kulit penderita impetigo,

apalagi ketika kulit tidak intak seperti karena luka bakar, babras, atau karena

gigitan binatang. Impetigo menyebar luas terutama pada iklim panas dan lembab

serta pada daerah yang padat. Impetigo dibedakan menjadi dua jenis

berdasarkan jenis bula nya, yaitu Impetigo Bullosa dan Impetigo Non-Bullosa

(Sarah & Megan, 2004).

2.2.1 Impetigo Bullosa

Impetigo Bullosa memilki karakteristik bula berdinding tipis, mudah pecah

dan mengeluarkan cairan bewarna kekuningan serta meninggalkan krusta

berwana kecoklatan. Ukuran bula dapat berbeda-beda, ukuran bula yang

semakin besar seringkali disebabkan oleh exfoliative toxin yang diproduksi oleh

bakteri, biasanya oleh S. aureus. Lesi pada Impetigo Bullosa biasanya ditemukan

di leher, ketiak, ekstremitas, dan pada daerah lipatan terutama pada diaper area.

Impetigo Bullosa sering menjadi penyebab dari rash yang ditemukan pada pantat

bayi. Gejala sistemik jarang ditemukan namun demam, diare dan lemas dapat

mengikuti penyakit ini (Holly et al., 2014).

13

2.2.2 Impetigo Non-Bullosa

Impetigo Non-Bullosa lebih sering terjadi dibandingkan Impetigo Bullosa.

Impetigo Non-Bullosa atau Impetigo Kontagiosa dapat dibedakan menjadi dua,

yaitu primer dan sekunder. Bakteri yang masuk melewati kulit sehat yang intak

disebut dengan impetigo primer. Sedangkan impetigo sekunder adalah infeksi

bakteri yang masuk ketika kulit tidak intak misalnya karena trauma, gigitan

serangga, scabies, eksim, herpes, atau penyakit lainnya. Impetigo sekunder lebih

banyak ditemukan daripada impetigo primer. Impetigo Non-Bullosa pada awalnya

muncul sebagai lesi makulopapular kemudian berkembang menjadi pustule atau

vesikel yang mudah pecah. Pecahnya pustule atau vesikel ini akan memberikan

gambaran krusta berwana kekuningan dipermukaan kulit, yang terkadang

bersifat gatal dan nyeri. Ketika krusta mengering, kulit akan sembuh tanpa

meninggalkan skar. Lesi tersebut biasanya terletak dikulit yang sering terekspos,

seperti wajah dan ekstremitas (Holly et al., 2014).

2.2.3 Terapi

Impetigo dapat disebabkan oleh Streptococcus pyogenes maupun oleh

Staphylococcus aureus sehingga pengobatan impetigo dianjurkan menggunakan

penicillinase-resistant penicillins atau generasi pertama cephalosporin.

Eritromisin telah menjadi obat pilihan pada terapi pyoderma (infeksi kulit) namun

pemakaian obat ini memiliki kontraindikasi pada erythromycin-resistant strains of

S.pyogenes. Flucloxacillin dapat menjadi pilihan obat untuk lini pertama dan

Clarithromycin atau Erythromycin untuk lini kedua (Steven & Bryant, 2016).

Obat topikal dengan mupirocin atau fusidic acid dapat menjadi pilihan jika

jumlah lesi tidak terlalu banyak. Fusidic acid dianjurkan sebagai obat lini pertama,

14

digunakan tiga kali sehari selama satu minggu. Sedangkan mupirocin banyak

digunakan pada kasus metycillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA).

Retapamulin juga telah diijinkan menjadi pilihan dalam pengobatan impetigo, baik

Impetigo Bullosa dan Impetigo Non-Bullosa yang disebabkan oleh S.pyogenes

pada anak berumur 9 bulan atau lebih, namun obat ini tergolong mahal. Selain

pengobatan, kebersihan diri dan lingkungan menjadi faktor penting untuk

mencegah penyebaran dari impetigo (Koning et al., 2012).

TIndakan pencegahan dapat dilakukan untuk menghindari penyebaran

yang meluas. Cara-cara yang dapat dilakukan yaitu hindari sekolah atau day-

care pada infeksi yang mengenai anak sampai lesi telah menjadi krusta. Cuci

tangan setelah menyentuh lesi pada impetigo atau setelah mengoleskan krim

atau salep antibiotik. Hindari kontak jarak dekat dengan penderita dan

pemakaian barang-barang seperti handuk dan baju secara bersamaan (Oakley,

2009). .

2.3 Rumput Teki (Cyperus rotundus)

Cyperus rotundus lebih dikenal dengan sebutan rumput teki merupakan

salah satu tanaman yang banyak digunakan sebagai obat tradisional. Rumput

teki tumbuh liar dan tersebar di berbagai daerah tropis, termasuk Indonesia.

Tanaman ini mempunyai kemampuan yang tinggi untuk beradaptasi pada

berbagai jenis tanah sehingga penyebarannya luas dan sering kali disebut

sebagai gulma bagi tanaman. Rumput teki termasuk gulma tahunan dengan

bagian dalam tanah terdiri dari akar dan umbi. Umbi atau rimpang pertama kali

dibentuk pada tiga minggu setelah pertumbuhan awal (Pranasari dkk., 2012).

15

Secara tradisional, masyarakat daerah di banyak negara telah lama dan

banyak memanfaatkan rimpang rumput teki sebagai obat dan pada beberapa

penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya menyebutkan bahwa rimpang

rumput teki mempunyai aktivitas sebagai antibakteri (Rahim, 2017).

2.3.1 Taksonomi

Menurut Susianti (2015), taksonomi dari Cyperus rotundus adalah

sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Phyllum : Spermatophyta

Class : Monocotyledoneae

Order : Cyperales

Family : Cyperaceae

Genus : Cyperus

Species : Cyperus rotundus L.

2.3.2 Morfologi Rumput Teki (Cyperus rotundus)

Tanaman rumput teki dapat tumbuh dengan tinggi kurang lebih 40 cm.

Batangnya lunak, berbentuk segitiga, membentuk ubi, dan berwarna hijau pucat.

Daunnya tunggal, berbentuk lanset, pelepah daun memeluk pangkal batang,

ujung meruncing, tepi rata, panjang daun kurang lebih 50 cm dan lebarnya

kurang lebih 5 mm serta berwarna hijau. Rumput teki memiiki bunga majemuk,

terletak di ujung batang, berbentuk bulir, dengan panjang 1-3 cm, lebar 2 mm,

memiliki benang sari tiga, kepala sari berwarna merah, putik dengan panjang 1,5

cm, dan berwarna coklat. Buah rumput teki berbentuk bulat telur, panjang 1,5 cm

dan berwarna coklat. Akarnya serabut dan berwarna putih kotor, sedangkan

16

umbinya berukuran sebesar kelingking dengan panjang sekitar 1-3 cm (Gambar

2.3). Umbinya berbentuk bulat atau lonjong, berkerut atau berlekuk, teraba kasar

agak berduri, bagian luar berwarna coklat atau hitam dan bagian dalam berwarna

putih dan ada yang kemerahan, berbau seperti rempah-rempah dan terasa

sedikit pahit (Susianti, 2015).

2.3.3 Kandungan Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus)

Tanaman rumput teki memiliki berbagai zat kimia yang menunjukkan

aktivitas farmakologi, yang terutama adalah seskuiterpen. Diantara seskuiterpen

yang utama, yang teridentifikasi dimiliki oleh rimpang rumput teki adalah α-

cyperone, β-selinen, cyperene, cyperotundone, patchoulenone, sugeonol,

kobusone, dan isokobusone. Zat-zat ini hanya ditemukan sekitar 0.5-1% dari

Gambar 2.3 Rumput Teki (Cyperus rotundus), a. Bunga Rumput Teki, b. Batang,

c. Daun, d. Rimpang (Susianti, 2015)

a

b

c

d

17

umbi yang dikeringkan dan diketahui berfungsi sebagai antispasmodik dan

analgesik (Subhuti, 2005). Dari hasil penelitian yang telah dilakukan

sebelumnya, diperoleh bahwa umbi (rimpang) rumput teki ini mengandung

flavonoid, alkaloid, glikosida, saponin, tanin, steroid/triterpenoid, dan minyak

menguap sebanyak 0,3-1% yang isinya bervariasi, tergantung daerah asal

tumbuhnya (Siregar, 2018). Senyawa flavonoid, alkaloid, seskuiterpenoid, tanin,

dan saponin dapat ditemukan pada bagian umbi dan daun, namun terbanyak

ditemukan pada umbinya (Rahmayanti, 2016).

2.3.3.1 Flavonoid

Flavonoid merupakan metabolit sekunder yang dimiliki oleh tanaman

rumput teki. Flavonoid diketahui dapat berfungsi sebagai antibakteri dengan

membentuk senyawa kompleks dengan protein ekstraseluler dan terlarut

sehinnga dapat merusak sel membran bakteri diikuti dengan keluarnya senyawa

intraseluler. Flavonoid juga dapat menghambat sintesis DNA-RNA dengan

penumpukan basa asam nukleat serta mampu menghambat metabolisme energi

(Ngajow dkk., 2013).

2.3.3.2 Tanin

Tanin memiliki fungsi sebagai anti bakteri dengan cara menghambat

enzim reverse transcriptase dan DNA topoisomerase sehingga sel bakteri tidak

dapat terbentuk. Tanin mampu menginaktivasi adhesin sel mikroba dan enzim

serta mengganggu transport protein pada lapisan dalam sel. Tanin juga memiliki

target pada polipeptida dinding sel sehingga pembentukan dinding sel bakteri

menjadi kurang sempurna dan berakhir lisis (Ngajow dkk., 2013).

18

2.3.3.3 Saponin

Saponin dapat menyebabkan kebocoran sel dan menyebabkan senyawa

intraseluler keluar. Senyawa ini berdifusi melalui membran luar dan dinding sel

yang rentan, mengikat membran sitoplasma dan mengganggu serta mengurangi

kestabilannya. Hal ini menyebabkan sitoplasma bocor keluar dari sel dan

menyebabkan kematian pada sel. Agen antimikroba ini bersifat bakterisida

dengan mengganggu membran sitoplasmanya (Ngajow dkk., 2013).

2.3.3.4 Alkaloid

Alkaloid diduga dapat mengganggu komponen penyusun peptidoglikan

pada sel bakteri sehingga dinding sel tidak terbentuk secara utuh dan

menyebabkan kematian pada sel (Haryati dkk., 2015).

2.3.4 Manfaat Rumput Teki (Cyperus rotundus)

Hampir seluruh bagian dari tanaman rumput teki telah digunakan

sebagai obat tradisional. Rumput teki dapat mengobati rasa mual dan muntah,

diare, demam, malaria, bronchitis, penyakit kulit, luka, kanker, gangguan

menstruasi, dan masih banyak lagi. Tanaman ini memiliki aktivitas anti inflamasi,

anti piretik, analgesik, anti emetik, hipolipidemik, anti obesitas, anti diabetes, anti

oksidan, anti kanker, anti malaria, anti mikroba dan anti bakteri. Beberapa

kandungan dalam rumput teki dapat dimanfaatkan sebagai obat untuk penyakit

kulit yang disebabkan oleh mikroba (Sivapalan, 2013).

2.4 Antimikroba

Antimikroba atau yang dikenal sebagai antibiotik dapat digunakan untuk

membasmi mikroba, terutama mikroba yang merugikan manusia namun tidak

termasuk kelompok parasit, hanya terbatas pada jasad renik. Fungi sering kali

19

dapat menghasilkan antibiotik, suatu senyawa yang dapat menghambat atau

membunuh mikroba jenis lain. Antimikroba yang digunakan pada manusia harus

memiliki toksisitas selektif yang tinggi, dengan arti obat tersebut harus mampu

menghambat bahkan membunuh mikroba namun tidak membahayakan

hospesnya (Setiabudy, 2012).

2.4.1 Mekanisme Kerja Antimikroba

Antimikroba dapat dibagi kedalam 5 kelompok berdasarkan mekanisme

kerjanya.

2.4.1.1 Menghambat Metabolisme Sel Mikroba

Untuk melangsungkan hidupnya, mikroba memerlukan asam folat dengan

mensintesis sendiri dari asam amino benzoate (PABA). Ketika antimikroba dapat

ikut bersama PABA dalam pembentukan asam folat dari mikroba, maka akan

terbentuk asam folat non fungsional. Hal ini mengakibatkan terganggunya

kehidupan dari mikroba tersebut (Setiabudy, 2012).

2.4.1.2 Menghambat Sintesis Dinding Sel Mikroba

Mikroba memiliki dinding sel yang terdiri dari peptidoglikan, yaitu suatu

kompleks polimer mukopeptida (glikopeptida). Antimikroba dapat menghambat

reaksi dari proses sintesa dinding sel mikroba. Hal ini dapat menyebabkan

tekanan osmotik dalam sel kuman lebih tinggi daripada di luar sel dan

mengakibatkan kerusakan pada dinding sel yang berakhir pada kematian

mikroba terjadinya lisis (Setiabudy, 2012).

2.4.1.3 Mengganggu Keutuhan Membran Sel Mikroba

Senyawa antimikroba dapat bereaksi dengan fosfat pada fosfolipid

membran sel mikroba dan mengakibatkan kerusakan pada membrane selnya.

Senyawa ini dapat mengubah tegangan permukaan dan dapat merusak

20

permeabilitas selektif dari membran sel mikroba. Kerusakan ini dapat

menyebabkan keluarnya komponen-komponen penting dari dalam sel mikroba

seperti protein, asam nukleat, nukleotida, dan lain-lain (Setiabudy, 2012).

2.4.1.4 Menghambat Sintesis Protein Sel Mikroba

Untuk melangsungkan hidupnya, sel mikroba perlu mensintesis berbagai

protein. Sintesis ini berlangsung di ribosom dengan bantuan mRNA dan tRNA.

Pada mikroba ribosom terdiri dari dua sub unit yang berdasarkan konstanta

sedimentasi dinyatakan sebagai ribosom 3OS dan 5OS. Dua sub unit ini harus

bersatu menjadi 7OS untuk bisa berfungsi pada sintesis protein. Senyawa

antimikroba dapat menghambat sintesis protein dengan berbagai cara, yaitu

dengan berikatan pada komponen ribosom 3OS atau dengan ribosom 5OS. Hal

ini dapat menyebabkan terbentuknya protein yang abnormal dan non fungsional

bagi mikroba (Setiabudy, 2012).

2.4.1.5 Menghambat Sintesis Asam Nukleat Sel Mikroba

Senyawa antimikroba dapat berikatan dengan enzim polymerase-RNA

sehingga menghambat sintesis RNA dan DNA oleh enzim tersebut. Selain itu,

senyawa antimikroba juga dapat menghambat enzim DNA girase yang fungsinya

menata kromosom yang sangat panjang menjadi bentuk spiral hingga bisa muat

dalam sel mikroba yang kecil (Setiabudy, 2012).

2.5 Metode Ekstraksi

Ekstraksi merupakan cara pemisahan satu atau beberapa kandungan

aktif dari suatu padatan atau cairan dengan bantuan pelarut. Ekstraksi juga

merupakan proses pemisahan komponen dari campuran homogen

menggunakan pelarut cair (solvent). Pemisahan terjadi atas dasar kemampuan

21

kelarutan komponen-komponen dalam campuran yang berbeda-beda (Melwita

dkk., 2014).

2.5.1 Jenis-Jenis Ekstraksi

Jenis- jenis ekstraksi yang dapat digunakan adalah sebagai berikut :

2.5.1.1 Maserasi

Maserasi merupakan metode ekstraksi yang cukup banyak digunakan.

Maserasi merupakan ekstraksi dingin, dimana simplisia direndam dalam pelarut

kemudian dilakukan pengadukan atau pengocokan hingga pelarut menarik atau

melarutkan senyawa yang diinginkan secara maksimal. Maserasi dibedakan

menjadi tiga, yaitu maserasi sederhana, maserasi kinetik, dan maserasi dengan

menggunakan tekanan. Perendaman simplisia dalam pelarut pada waktu tertentu

disertai atau tanpa pengadukan pada suhu ruangan dikenal dengan maserasi

sederhana. Maserasi kinetik sama dengan maserasi sederhana namun

pengadukan dilakukan dengan kecepatan konstan. Pada maserasi dengan

tekanan, ekstraksi tidak dilakukan pada tekanan ruang sehingga prosesnya

menjadi lebih efektif (List & Schmidt, 2000).

Kerugian utama dari metode ini adalah memerlukan waktu yang lama,

pelarut yang digunakan cukup banyak, dan besar kemungkinan beberapa

senyawa hilang. Selain itu, tidak semua senyawa dapat diekstraksi pada suhu

ruangan. Namun di sisi lain, metode maserasi dapat menghindari rusaknya

senyawa-senyawa yang bersifat termolabil (Mukhriani, 2014).

2.5.1.2 Soxhlet

Metode ini dilakukan pada sampel padat, digunakan untuk mengekstrak

senyawa yang kelarutannya terbatas dalam suatu pelarut dan senyawa kotor

lainnya tidak ikut larut dalam pelarutnya. Ekstraksi ini juga disebut dengan

22

ekstraksi padat-cair. Pada mulanya pelarut ditempatkan dalam labu yang

dipanaskan sehingga menguap. Uap pelarut akan naik melalui pipa pengalir uap

dan cell pendingin sehingga mengembun dan menetes pada bahan yang di

ekstraksi. Bila cairan ini sudah banyak maka akan keluar dan mengalir ke labu

penampung ekstrak. Ekstrak yang sudah terkumpul dipanaskan sehingga

pelarutnya menguap tetapi substansinya tertinggal pada labu penampung.

Dengan ini maka terjadi recycling pelarut dan bahan setiap kali diekstraksi

dengan pelaurt yang baru (Melwita dkk., 2014).

Keuntungan dari metode ini adalah proses ektraksi yang berkelanjutan,

tidak membutuhkan banyak pelarut dan tidak memakan banyak waktu.

Kerugiannya adalah senyawa yang bersifat termolabil dapat terdegradasi karena

ekstrak yang diperoleh terus-menerus berada pada titik didih (Mukhriani, 2014).

2.5.1.3 Microwave Assisted Extraction (MAE)

Microwave Assisted Extraction (MAE) merupakan metode ekstraksi yang

memanfaatkan radiasi gelombang mikro 300MHz sampai dengan 300GHz.

Energi elektromagnetik dikonversikan menjadi panas. Mekanisme ekstraksi pada

MAE menyangkut 3 kejadian yang saling berkelanjutan, yaitu pertama

pemisahan komponen padat dari sampel dibawah tekanan dan peningkatan

suhu. Kedua, terjadinya difusi dari pelarut (solvent) melewati sampel, dan yang

terakhir terlepasnya komponen padat dari sampel ke pelarut. Keuntungan dari

metode ini adalah waktu ekstraksi yang singkat dan efisien, tidak memerlukan

peralatan yang banyak dan besar, serta jumlah pelarut yang dibutuhkan tidak

banyak. MAE juga mampu mengekstrak senyawa termolabil dan lebih banyak

simplisia dibandingkan dengan metode lain (Azmir et al., 2013).

23

2.6 Uji Kepekaan terhadap Antimikroba Secara In Vitro

Uji kepekaan terhadap antimikroba diperlukan untuk menunjukkan

kemungkinan adanya resistensi mikroba terhadap suatu antimikroba. Selain itu

uji ini juga dapat mengetahui kemampuan suatu antimikroba untuk menghambat

pertumbuhan bakteri yang tumbuh secara in vitro, sehingga antimikroba ini dapat

menjadi pilihan dalam pengobatan. Penentuan kepekaan mikroba terhadap

antimikrobia dapat dilakukan dengan salah satu dari dua metode pokok

yakni dilusi atau difusi (Soleha, 2015).

2.6.1 Metode Dilusi

Metode Dilusi merupakan suatu metode uji antimikroba untuk

menentukan aktivitas antimikroba secara kuantitatif. Antimikroba akan dilarutkan

pada media agar atau kaldu, dan kemudian ditanami bakteri. Setelah diinkubasi

selama 24 jam, akan dinilai kadar hambat minimal (KHM) dan kadar bunuh

minimal (KBM). Terdapat dua cara yaitu kadar metode dilusi perbenihan cair

(dilusi tabung) dan dilusi agar (Soleha, 2015)..

2.6.1.1 Dilusi Tabung

Metode ini menggunakan tabung reaksi. Tabung akan diisi dengan media

cair untuk tumbuh dan diisi dengan agen antimikroba dengan konsentrasi

tertentu. Secara umum pengenceran dilakukan dengan penurunan konsentrasi

setengahnya atau sesuai dengan konsentrasi yang ingin diuji coba. Setelah itu,

bakteri akan dimasukkan pada masing-masing tabung dengan jumlah yang

sama. Konsentrasi mikroorganismme pada uji ini adalah 106 CFU/ml. Setelah itu

tabung diinkubasi pada suhu 35-37oC selama 18 jam lalu amati kekeruhan yang

terjadi pada masing-masing tabung. Konsentrasi pada tabung yang menunjukkan

hasil biakan terlihat jernih, yang menandakan adanya hambatan pertumbuhan

24

dengan jelas, dapat disebut sebagai kadar hambat minimal (KHM). Dengan

menginokulasi hasil biakan yang jernih tadi pada medium agar dan menginkubasi

kembali selama 24 jam, kadar bunuh minimal (KBM) dapat ditentukan dengan

melihat ada tidaknya koloni bakteri yang tumbuh pada agar tersebut. Kadar

bunuh minimal (KBM) merupakan konsentrasi yang diperlukan untuk dapat

membunuh suatu bakteri atau mikroba (Balouiri et al., 2015).

2.6.1.2 Dilusi Agar

Metode dilusi agar (agar dilution test) menggunakan larutan antimikroba

yang telah ditentukan konsentrasinya, biasanya dengan pengenceran serial

setengah dibawahnya. Antimikroba ini akan dicampur dengan media agar yang

masih cair. Setelah itu bakteri diinokulasikan pada medium ini dan diinkubasi

pada suhu 35-37oC selama 18 jam. Hasilnya dapat di amati pada agar apakah

ada pertumbuhan dari bakteri atau mikroba (Balouiri et al., 2015).

2.6.2 Metode Difusi

Metode Difusi merupakan metode yang dapat menilai apakah suatu

bakteri atau mikroba peka terhadap suatu antibiotik atau antimikroba. Metode ini

memiliki 2 jenis cara yang cukup sering dilakukan, yaitu difusi cakram dan difusi

sumuran.

2.6.2.1 Difusi Cakram

Difusi cakram (disc diffusion test) juga dikenal sebagai metode Kirby

Bauer. Pertama bakteri di inokulasikan pada cawan petri berisi Mueller Hinton

Agar. Konsentrasi mikroorganisme pada uji ini adalah 108 CFU/mL. Metode ini

menggunakan cakram kertas saring berukuran 5-6mm yang mengandung

antimikroba dengan berbagai konsentrasi, kemudian cakram kertas diletakkan

diatas agar dan sedikit ditekan supaya melekat. Inkubasi dilakukan pada suhu

25

35-37oC selama 18-24 jam. Setelah diinkubasi, agar dapat diamati. Jika tidak

terlihat pertumbuhan bakteri pada sekitar cakram, maka antimikroba tersebut

memiliki kemampuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri tersebut. Zona

inhibisi tersebut dapat diukur dengan menghitung diameter area yang terlihat

jernih. Hasilnya dapat diintrepetasikan menggunakan kriteria Clinical and

Laboratory Standard Institute (CLSI). CSLI membaginya menjadi 3 kategori, yaitu

susceptible, intermediate, dan resistant (Bagul & Sivakumar, 2016).

2.6.2.1 Difusi Sumuran

Pada difusi sumuran (well diffusion method), bakteri juga diinokulasikan

terlebih dulu di medium agar dengan cotton swab. Konsentrasi mikroorganisme

pada uji ini adalah 108 CFU/mL. Setelah itu, medium agar dilubangi dengan cork

borer steril dengan diameter sekitar 6mm. Lubang ini kemudian akan diisi 25-

50µL antimikroba dengan berbagai konsentrasi yang telah ditentukan. Setelah itu

agar diinkubasi pada suhu 35-37oC selama 18-24 jam. Setelah diinkubasi, dapat

dilihat aktivitas antimikroba dengan mengukur zona inhibisinya (Bagul &

Sivakumar, 2016).

Metode difusi sumuran memiliki kelebihan dibandingkan dengan metode

difusi cakarm yaitu zona hambat yang terbentuk lebih mudah diukur karena isolat

beraktivitas tidak hanya di atas permukaan nutrient agar tetapi juga sampai ke

bawah. Kekurangan dari metode ini tidak diketahui secara pasti karena banyak

faktor yang dapat mempengaruhi hasil, diantaranya ketebalan media, jenis

media, inokulum dan laku difusi bahan antibakteri (Listari, 2009).

26

BAB 3

KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS

3.1 Kerangka Konsep

Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian

Keterangan : : variabel yang diteliti

: menghasilkan

Streptococcus pyogenes

Flavonoid Tanin Saponin Alkaloid

Menghambat sintesis DNA-RNA pada sel

bakteri

Mengganggu pembentukan

dinding sel bakteri

Menyebabkan kebocoran sel

Menghambat proses

pembentukan dinding sel

Ekstrak Rimpang Rumput Teki

Penghambatan pertumbuhan

bakteri (bakteriostatik)

27

Pada ekstrak rimpang rumput teki terdapat kandungan senyawa-senyawa

seperi flavonoid, tanin, saponin, dan alkaloid yang dapat digunakan sebagai

antimikroba. Flavonoid diketahui dapat menghambat sintesis DNA-RNA pada sel

bakteri dengan penumpukan basa asam nukleat serta mampu menghambat

metabolism energi. Flavonoid juga dapat berfungsi sebagai antibakteri dengan

membentuk senyawa kompleks dengan protein ekstraseluler sehingga dapat

merusak sel membran bakteri. Tanin mampu mengganggu sintesis asam nukleat

dengan menghambat enzim reverse transcriptase dan DNA topoisomerase

sehingga sel bakteri tidak dapat terbentuk. Tanin juga dapat mengganggu

pembentukan dinding sel bakteri sehingga dinding sel menjadi kurang sempurna

dan mudah lisis. Saponin dapat menyebabkan kebocoran sel dan menyebabkan

kematian pada sel dan yang terakhir, alkaloid dapat menghambat proses

pembentukan dinding sel dengan mengganggu komponen penyusun

peptidoglikan pada bakteri. Senyawa - senyawa ini dapat menghambat

pertumbuhan Streptococcus pyogenes yang dapat dilihat dari terbentuknya zona

inhibisi di sekitar lubang sumuran yang telah diisi dengan ekstrak rimpang rumput

teki. Zona inhibisi merupakan zona berwarna bening di sekitar lubang sumuran

yang menunjukkan terjadinya penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri atau

memberikan efek bakteriostatik.

3.2 Hipotesis

Hipotesis dari penelitian ini adalah bahwa pemberian microwave assisted

extraction rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) memberikan efek antibakteri

dengan menghambat pertumbuhan Streptococcus pyogenes secara in vitro.

28

BAB 4

METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian

Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah desain

penelitian eksperimental dengan post test control design only, dengan fokus

penelitian pada keadaan bakteri Streptococcus pyogenes setelah perlakuan

berupa pemberian ekstrak rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) secara in vitro

melalui metode difusi sumuran untuk menentukan zona penghambatan yang

terbentuk di sekitar lubang sumuran.

4.2 Waktu dan Tempat Penelitian

4.2.1 Waktu

Penelitian ini dilaksanakan antara bulan Januari-April 2018

4.2.2 Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran

Universitas Brawijaya dan Pengekstrakan dilakukan di Laboratorium Sentral Ilmu

Hayati Universitas Brawijaya.

4.3 Sampel dan Besar Sampel

Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah bakteri Streptococcus

pyogenes yang dimiliki oleh Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedoteran

Universitas Brawiaya Malang. Pada penelitian ini digunakan 6 macam dosis

konsentrasi perlakuan berbeda, 1 kontrol positif dan 1 kontrol negatif, sehingga

jumlah pengulangan yang diperlukan dalam penelitian ini dihitung dengan

menggunakan rumus Gomez (1996), estimasi pengulangan yaitu :

(t-1) (r-1) ≥ 20

(8-1) (r-1) ≥ 20

29

7r-7 ≥ 20

7r ≥ 27 r ≥ 3.857

Keterangan:

t = jumlah perlakuan

r = jumlah pengulangan

berdasarkan perhitungan diatas, maka pengulangan yang diperlukan dari

sampel bakteri Streptococcus pyogenes dalam penelitian ini adalah paling sedikit

4 kali.

4.4 Variabel Penelitian

4.4.1 Variabel Terikat

Variable terikat pada penelitian ini adalah diameter zona penghambatan

atau zona inhibisi yang terbentuk di sekitar lubang sumuran.

4.4.2 Variabel Bebas

Variable bebas dalam penelitian ini adalah pemberian ekstrak rimpang

rumput teki (Cyperus rotundus) dengan konsentrasi yang berbeda-beda.

4.5 Definisi Operasional

1. Rumput teki yang digunakan dalam penelitian ini adalah bagian rimpangnya

dan didapatkan dari Materia Medika Kota Batu.

2. Ekstrak rimpang rumput teki adalah rimpang rumput teki dalam bentuk serbuk

sebanyak 480 gram, kemudian diekstrak dengan menggunakan Microwave

Assisted Extraction (MAE) dengan suhu 50oC menggunakan pelarut etanol

96% selama 15 menit dengan perbandingan 1:5 dan menghasilkan 40 gram

ekstrak dengan konsentrasi yang kental ( Eskilsson & Bjorklund, 2000).

3. Streptococcus pyogenes yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari

Laboratorium Mikrobiologi Universitas Brawijaya Malang.

30

4. Uji kepekaaan atau uji sensitivitas antibakteri yang digunakan adalah metode

difusi sumuran dengan mengamati zona inhibisi atau zona hambat yang

terbentuk. Zona ini menunjukkan adanya bahan antibakteri yang dapat

menghambat pertumbuhan bakteri (Lestari, 2016).

5. Zona inhibisi atau zona hambat adalah zona berwarna bening yang terbentuk

di sekitar lubang sumuran yang telah di isi ekstrak. Termasuk kategori lemah

bila zona hambat ≤5 mm, sedang bila 5-10 mm, kuat bila 10-19 mm dan

sangat kuat bila ≥20 mm. Zona inhibisi dapat diukur menggunakan jangka

sorong dengan satuan milimeter (mm) (Rahmi dkk., 2015).

6. Original Inoculum adalah inokulum bakteri dengan konsentrasi 108 CFU/mL

yang digunakan sebagai konsentrasi suspensi bakteri untuk melakuan

metode difusi sumuran (Kon & Rai, 2012).

7. Kontrol negatif adalah plate tanpa Streptococcus pyogenes dan tanpa ekstrak

rimpang rumput teki (Cyperus rotundus) untuk mengetahui apakah media

yang digunakan terkontaminasi bakteri lain atau mengalami kerusakan

dengan tanda perubahan warna atau mengering dimana nilai kontrol negatif

ini adalah 0 (tidak terdapat pertumbuhan bakteri).

8. Kontrol positif adalah plate dengan Streptococcus pyogenes dan tanpa

ekstrak rimpang rumput teki (Cyperus rotundus). Pada penelitian ini, kontrol

positif diisi dengan aquades.

9. Kadar konsentrasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah 100%, 80%,

60%, 40%, 20%, 10%, dan 0%. Konsentrasi ini dipilih setelah melakukan

eksplorasi melalui penelitian pendahuluan. Kadar konsentrasi yang

digunakan pada penelitian pendahuluan adalah 100%, 50%, 25%, 12,5%,

6,25%, 3,125% .

31

4.6 Alat dan Bahan

4.6.1 Alat dan Bahan untuk Pembuatan Ekstrak Rimpang Rumput Teki

(Cyperus rotundus)

Peralatan yang digunakan antara lain microwave yang telah

dimodifikasi (Microwave Assisted Extraction), penguap putar vakum, labu

destilasi, vessel, stirer, erlenmeyer, batang pengaduk, breaker glass, labu

ukur, gelas ukur, corong Buncher, timbangan digital, oven, mesin penggiling,

rotary evaporator. Bahan yang digunakan antara lain rimpang rumput teki,

pelarut alkohol 96%, dan kertas saring.

4.6.2 Alat dan Bahan untuk Uji Sensitivitas dan Identifikasi Bakteri

Peralatan yang digunakan antara lain cawan petri, mikropipet, tabung

reaksi, rak tabung, oase, lampu spiritus, korek api, spektofotometer, vortex,

cuvet, cork borer, inkubator, penggaris, jangka sorong, mikroskop, kaca

objek, disc basitrasin. Bahan yang digunakan antara lain rimpang rumput

reki, isolate Streptococcus pyogenes, object glass, nutrient broth, media

Brain Heart Infusion (BHI) Agar dan Broth, media Blood Agar Plate (BAP),

alkohol 96%, kristal violet, lugol, safranin, aquades, minyak inersi, dan kertas

penghisap.

4.7 Prosedur Penelitian

4.7.1 Pembuatan Ekstrak Rimpang Rumput Teki

4.7.1.1 Tahap Pengeringan

1. Rumput teki dicuci bersih.

2. Serabut akar yang ada pada rumput teki dipotong hingga tertinggal

rimpangnya saja.

32

3. Rimpang rumput teki dioven dengan suhu 80oC selama 48 jam hingga

kering atau sampai air menguap.

4. Rimpang rumput teki digiling untuk dijadikan serbuk.

4.7.1.2 Tahap Ekstraksi Menggunakan Microwave Assisted Extraction

(MAE) (Purwanto dkk, 2010).

1. Bubuk simplisia rimpang rumput teki dimasukkan ke dalam vessel

sebanyak 8 gram.

2. Pelarut etanol 96% dimasukkan ke dalam vessel dengan perbandingan

rasio bahan baku-pelarut 1:5.

3. Stirer dimasukkan ke dalam vessel sebagai pengaduk dan vessel ditutup.

4. Vessel dimasukkan ke dalam microwave dengan suhu 50oC selama 15

menit.

5. Hasilnya dilakukan penyaringan dengan corong Buchner sehingga

didapatkan filtrat yang terpisah dari ampas.

4.7.1.3 Tahap Evaporasi

1. Evaporator set dipasang dengan kemiringan 30o-40o terhadap meja

dengan susunan yang terdiri dari alat pemanas, labu penampung hasil

evaporasi, rotary evaporator, dan tabung pendingin.

2. Hasil ekstraksi dipindahkan ke labu penampung

3. Rotary evaporator, alat pompa air dingin dan alat pompa vakum

dinyalakan.

4. Alat pemanas aquades dinyalakan dengan suhu 60oC dan etanol

dibiarkan menguap.

5. Hasil penguapan etanol dikondensasikan menuju labu penampung etanol

agar tidak tercampur dengan hasil evaporasi.

33

6. Proses ini dilakukan sampai volume ekstrak menjadi berkurang dan

etanol menyap seluruhnya.

4.7.2 Identifikasi Streptococcus pyogenes

4.7.2.1 Inokulasi pada Blood Agar Plate

Biakan bakteri pada nutrient broth disiapkan, kemudian streaking dilakukan

pada medium BAP dan diinkubasi 37oC selama 18-24 jam. Pertumbuhan koloni

yang muncul diamati, akan tampak zona hemolisis (daerah bening/clear zone)

disekitar koloni kuman dengan diameter 2-4 kali diameter koloni kuman.

4.7.2.2 Pewarnaan Gram

1. Object glass dibersihkan dengan tissue dan dilewatkan diatas api bunsen

2. Satu ose aquades steril diteteskan pada object glass, kemudian ditambah

sedikit biakan bakteri yang diambil dengan menggunakan ose dari NAP,

lalu diratakan dan dibiarkan kering. Kemudian dilakukan fiksasi diatas api

bunsen

3. Kristal violet dituang dan dibiarkan selama 1 menit

4. Sisa pewarna dibuang dan dibilas dengan air mengalir

5. Larutan lugol dituang selama 1 menit

6. Sisa lugol dibuang dan kemudian dibilas dengan air mengalir

7. Safranin dituang dan dibiarkan selama setengah menit

8. Sisa pewarna dibuang dan kemudian dibilas dengan air mengalir

9. Sediaan dikeringkan dengan kertas penghisap dan ditetesi dengan

minyak imersi

10. Hasil pewarnaan dilihat dibawah mikroskop dengan perbesaran 1000x.

Hasil gram positif ditunjukkan dengan warna ungu. Bakteri Streptococcus

34

pyogenes akan memberikan gambaran bulat atau coccus yang berlekatan

atau berantai.

4.7.2.3 Uji Katalase

1. Satu ose bakteri Steptococcus pyogenes diambil dari medium NAP

2. Hapusan dibuat pada glass object

3. Larutan hydrogen peroksida 3% diteteskan diatas koloni bakteri

4. Uji katalase positif jika terbentuk gelembung gas O2 akibat adanya enzim

katalase yang mengubah hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen.

Streptococcus pyogenes memberikan hasil yang negatif pada uji

katalase.

4.7.2.4 Uji Basitrasin

1. Bakteri yang telah diuji tipe hemolisis, pewarnaan gram, dan uji katalase

dapat dilakukan uji basitrasin

2. Pada BAP, dilakukan peletakkan cakram kertas yang mengandung

Basitrasin 0.05 unit

3. Inkubasi 37oC dilakukan selama 24 jam

4. Zona inhibisi basitasin terhadap koloni bakteri diamati. Uji ini untuk

menilai resistensi Streptococcus β haemolyticus terhadap basitrasin. Hasil

uji didapatkan adanya zona sensitif.

4.7.3 Pembuatan Suspensi Bakteri Streptococcus pyogenes

a. Streptococcus pyogenes diambil dari media Blood Agar Plate dan

inokulasi bakteri dilakukan pada BHI Broth kemudian diinkubasi selama

18-24 jam pada suhu 37oC

b. Kepadatan perbenihan cairan bakteri atau absorbansi suspensi dinilai

dengan spektrofotometer pada gelombang cahaya 625 nm

35

c. Untuk mendapatkan konsentrasi bakteri sebesar 108/mL atau setara

dengan Optical Density (OD) dengan nilai 0.1, dilakukan perhitungan

dilaukan sebagai berikut:

N1 x V1 = N2 x V2

Keterangan :

N1 = OD bakteri hasil spektrofotometri

N2 = OD bakteri dengan kepadatan 1 x 108 bakteri/mL

V1 = Volume bakteri ditambah pengencer

V2 = Volume suspense bakteri (10 ml)

d. Dari perhitungan tersebut diperoleh volume (dalam ml) bakteri yang akan

ditambah pengencer untuk mendapatkan bakteri dengan konsentrasi 108

CFU/mL sebanyak 10 ml. Pada metode difusi sumuran atau agar well

diffusion digunakan suspensi bakteri yang mengandung 108 CFU/ml

(Balouiri, 2016).

4.7.4 Uji Antimikroba

a. Dilakukan pembuatan medium Brain Heart Infusion (BHIA) dengan

mencampurkan 37 gram bubuk BHIA dengan aquades 1 Liter. Campuran

tersebut diletakkan di labu dan dikocok hingga merata, kemudian

disterilisasi dengan autoklas 121oC selama 15 menit.

b. Suspensi bakteri Streptococcus pyogenes 108 CFU/ml sebanyak 1 ml

dicampurkan dengan 15 ml BHIA dalam cawan petri, ditunggu hingga

memadat.

c. Lubang sumuran dibuat pada ketujuh sisi dengan menggunakan sterile cork

borer.

36

d. Lubang sumuran diisi dengan ekstrak rimpang rumput teki dengan

konsentrasi yang berbeda-beda yang sebelumnya telah dilarutkan dengan

aquades. Konsentrasi tersebut adalah 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, 10%,

dan 0%.

e. Cawan petri diinkubasi dalam inkubator pada suhu 37oC selama 18-24 jam.

b. Setelah diinkubasi, dapat diamati apakah terdapat zona inhibisi disekitar

lubang sumuran yang telah dibuat. Jika terdapat zona inhibisi, dapat diukur

menggunakan jangka sorong dalam satuan milimeter (mm).

37

4.7.5. Alur Kerja Penelitian

Gambar 4.1 Alur Penelitian Metode Difusi Sumuran

Keterangan : K(-): Kontrol Negatif, K(+): Kontrol Positif, BHI :Brain Heart Infusion

Ekstrak rimpang

rumput teki

Uji Difusi Sumuran / Agar

Well Diffusion

Suspensi Streptococcus

pyogenes 108 CFU/ml

Brain Heart

Infusion Agar

100% 10%

20% 80%

60% 40%

K(+) K(-)

Cawan petri yang sudah berisi media BHI agar dan suspensi Streptococcus

pyogenes, dapat diberi ekstrak rimpang rumput teki sesuai konsentrasi, kecuali

kontrol positif atau 0% dapat diberikan aquades saja. Untuk kontrol negatif hanya

diberikan BHI Agar.

Cawan petri diinkubasi pada suhu 37oC selama 18-24 jam, lalu

diamati zona inhibisi pada masing – masing konsentrasi ekstrak

Analisis data

38

4.8 Analisis data

Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan

program Statistical Product of Service Solution (SPSS) untuk Windows versi

24.0 (Dahlan, 2016)

Adapun langkah-langkah pengujian sebagai berikut :

1. Uji normalitas data dengan menggunakan One Sample Shapiro

Wilk Homogenity Test. Uji normalitas diperlukan untuk mengetahui

apakah sebaran data hasil penelitian normal. Shapiro Wilk dipilih

karena memenuhi syarat, yaitu sampel berjumlah 7 – 50. Uji

normalitas merupakan syarat untuk uji parametrik, seperti One Way

ANOVA.

2. Uji Homogenitas Lavene Test untuk menilai apakah sebaran data

hasil penelitian homogen atau sama. Uji homogenitas hanya

digunakan pada uji parametris yang menguji perbedaan antara

kedua kelompok atau beberapa kelompok yang berbeda subjek

atau sumber datanya. Uji ini juga merupakan syarat untuk uji

ANOVA

3. Uji One Way ANOVA merupakan salah satu dari uji parametrik dan

dipilih karena pada penelitian ini terdapat lebih dari 2 kelompok

variabel, yaitu bermacam – macam variabel konsentrasi. Uji

statistik ANOVA one-way dengan derajat kepercayaan 95% (α =

0,05) digunakan untuk mengetahui signifikasi hasil perhitungan

zona inhibisi ekstrak rimpang rumput teki terhadap Streptococcus

pyogenes. Uji One Way ANOVA hanya dapat dilakukan apabila

39

data berdistribusi normal (p > 0,05) dan data berdistribusi homogen

(p > 0,05)

4. Uji Post Hoc Tukey dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui

kelompok sampel yang memberikan perbedaan signifikan atau

tidak signifikan. Kelompok sampel yang dimaksud adalah berbagai

konsentrasi ekstrak, termasuk perlakuan kontrol positif dan kontrol

negatif

5. Uji Korelasi dilakukan untuk mengetahui hubungan antara variabel

dependen dan variabel independen. Jika data berupa data

parametrik maka digunakan Uji Korelasi Pearson, sedangkan data

non parametrik dapat diuji dengan Uji Korelasi Spearman.

6. Uji Regresi dilakukan untuk mengetahui bagaimana besaran

potensi ekstrak rimpang rumput teki terhadap zona inhibisi

pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes.

40

BAB 5

HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA

5.1 Hasil Penelitian

5.1.1 Hasil Ekstraksi Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus)

Esktrak dibuat dari simplisia rimpang rumput teki berbentuk serbuk

sebanyak 480 gram menggunakan teknik Microwave Assisted Extraction (MAE).

Ekstraksi dilakukan sebanyak 4 kali dengan perbandingan 1:5 dalam setiap

vessel nya, yaitu 8 gram serbuk rimpang rumput teki dengan 40 ml etanol 96%.

Setiap kali ekstraksi menggunakan 15 vessel dengan pemanasan 50oC selama

15 menit. Setelah proses ekstrasi selesai, kemudian dilakukan proses evaporasi

untuk memisahkan pelarut etanol. Dari hasil evaporasi didapatkan ekstrak

dengan konsistensi kental sebanyak 40 gram.

Gambar 5.1 Sampel Ekstrak Rimpang Rumput Teki (Cyperus rotundus).

5.1.2 Hasil Identifikasi Streptococcus pyogenes

Sampel pada penelitian ini menggunakan isolat Streptococcus pyogenes

dari Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya. Uji

identifikasi yang dilakukan barupa pewarnaan Gram, uji Katalase, identifikasi

koloni pada Blood Agar Plate (BAP), dan uji Basitrasin.

41

Hasil dari pewarnaan Gram dan pengamatan dibawah mikroskop dengan

perbesaran lensa objektif 100x didapatkan gambaran berupa bentuk bulat atau

coccus bewarna ungu yang berlekatan atau berantai. Warna ungu pada

pengecatan Gram menandakan bakteri tersebut bersifat Gram positif.

Gambar 5.2 Hasil Pewarnaan Gram ; Didapatkan Gambaran Bulat (Coccus) Bewarna Ungu

(Bakteri Gram Positif) pada Pengamatan Menggunakan Mikroskop dengan Perbesaran

Lensa Objektif 100x.

Pada uji Katalase, Streptococcus pyogenes memberikan hasil yang

negatif. Uji Katalase positif jika ditemukan adanya gelembung gas O2 akibat

adanya enzim katalase yang mengubah hydrogen peroksida menjadi air dan

oksigen. Uji Katalase negatif menandakan bakteri adalah Streptococcus, jika uji

Katalase positif maka bakteri adalah Staphylococcus.

Gambar 5.3 Hasil Uji Katalase ; Didapatkan Hasil Uji Katalase Negatif dengan Tidak

Ditemukan Adanya Gelembung

42

Kultur bakteri dilakukan dengan penanaman pada media Blood Agar

Plate (BAP) dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 18-24 jam. Pada BAP

didapatkan bentukan koloni Streptococcus pyogenes berupa zona hemolisis

bening atau clear zone, yang menandakan adanya β-hemolytic.

Gambar 5.4 Hasil Kultur Bakteri ; Didapatkan Gambaran Khas Bakteri

Streptococcus pyogenes berupa Clear Zone (β-hemolytic) pada Media Blood Agar Plate

(BAP).

Pada uji Basitrasin didapatkan adanya zona bersih atau zona sensitif di

sekitar disk basitrasin sebesar 16 mm (termasuk disk dengan ukuran 6 mm). Uji

Basitrasin dilakukan untuk menilai resistensi Streptococcus β haemolyticus

terhadap basitrasin.

Gambar 5.5 Hasil Uji Basitrasin ; Didapatkan Zona Inhibisi di sekitar Disk Basitrasin.

43

5.1.3 Hasil Uji Sensitivitas Antimikroba

Pada penelitian ini, uji sensitivitas atau efektifitas antimikroba ekstrak

rimpang rumput teki menggunakan metode uji difusi sumuran (well diffusion

method) dan didapatkan zona inhibisi yang terbentuk di sekitar lubang sumuran

yang dapat diukur menggunakan jangka sorong dalam satuan milimeter (mm).

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan beberapa macam konsentrasi

ekstrak rimpang rumput teki. Pada penelitian pendahuluan digunakan 7

konsentrasi, yaitu 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%, 3.125%, dan 0%. Sedangkan

pada penelitian lanjutan digunakan konsentrasi 100%, 80%, 60%, 40%, 20%,

10%, dan 0%. Perlakuan kontrol positif menggunakan konsentrasi 0% dan

perlakuan kontrol negatif menggunakan plate tanpa Streptococcus pyogenes dan

tanpa ekstrak rimpang rumput teki.

Gambar 5.6 Hasil Pengamatan Uji Difusi Sumuran pada Pengulangan ke (1), (2), (3), dan (4)

dengan Konsentrasi Ekstrak Rimpang Rumput Teki pada Setiap Pengulangan 100%, 80%,

60%, 40%, 20%, 10%, dan 0%.

1

4

2

3

44

Hasil pengamatan pada plate setelah diinkubasi pada suhu 37oC selama

18-24 jam didapatkan adanya zona inhibisi pada konsentrasi ekstrak rimpang

rumput teki pada konsentrasi 10% , 20%, 40%, 60%, 80%, dan 100%. Diameter

zona inhibisi terbesar didapatkan pada konsentrasi 100%. Sedangkan zona

inhibisi terkecil didapatkan pada konsentrasi 10%. Besar zona inhibisi meningkat

seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak rimpang rumput teki. Hal ini

menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak rimpang rumput teki

yang diberikan maka semakin besar efek inhibisi yang akan diberikan terhadap

pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes karena ekstrak rimpang rumput

teki. Hasil pengukuran dari diameter zona inhibisi oleh setiap konsentasi ekstrak

rimpang rumput teki dapat dilihat pada tabel 5.1 dan grafik yang menunjukkan

pengaruh konsentrasi ektrak rimpang rumput teki terhadap diameter zona inhibisi

pertumbuhan bakteri Streptococcus pyogenes dapat dilihat pada gambar 5.7.

Tabel 5.1 Diameter Zona Inhibisi yang Terbentuk di sekitar Lubang Sumuran dalam

Pemberian Konsentrasi Ekstrak Rimpang Rumput Teki

Perlakuan Pengulangan Rerata ±

Standar Deviasi I II III IV

Kontrol (-) 0 0 0 0 0 ± 0 mm

Kontrol (+) atau

0% 0 0 0 0 0 ± 0 mm

10% 8mm 7.5mm 8mm 7mm 7.625 ± 0.48 mm

20% 10.5mm 11.5mm 11.5mm 10mm 10.875 ± 0.75 mm

40% 12mm 13mm 12.5mm 13mm 12.625 ± 0.48 mm

60% 13.5mm 14mm 14mm 13.5mm 13.75 ± 0.29 mm

80% 15mm 15mm 15mm 15mm 15 ± 0 mm

100% 16mm 16mm 16.5mm 16.5mm 16.25 ± 0.29 mm

45

Gambar 5.7 Rata-Rata Diameter Zona Inhibisi Pertumbuhan Streptococcus pyogenes yang

Terbentuk di sekitar Lubang Sumuran setelah Pemberian Berbagai Konsentrasi Esktrak

Rimpang Rumput Teki.

5.2 Analisis Data

Analisis data yang digunakan pada penelitian ini adalah program

Statistical Product of Service Solution (SPSS) untuk Windows versi 24.0.

Pertama, dilakukan uji normalitas data dengan menggunakan One Sample

Shapiro Wilk Homogenity Test untuk mengetahui apakah data berasal dari

populasi yang berdistribusi normal. Hasil uji normalitas (Lampiran 3) didapatkan

nilai signifikansi 0.529 (p > 0.05) yang memiliki arti data berdistribusi normal

(parametrik). Selanjutnya dilakukan uji homogenitas varian den