IDENTIFIKASI STRUKTUR SEKRETORI, HISTOKIMIA

DAN POTENSI ANTIBAKTERI DAUN DAN KULIT BATANG

SUNGKAI (Peronema canescens Jack)

RATNA PRATIWI

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Identifikasi Struktur

Sekretori, Histokimia dan Potensi Antibakteri Daun dan Kulit Batang Sungkai

(Peronema canescens Jack)” benar karya saya dengan arahan dari komisi

pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi

mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan

maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Februari 2016

Ratna Pratiwi

NIM G34110066

ABSTRAK

RATNA PRATIWI. Identifikasi Struktur Sekretori, Histokimia, dan Potensi

Antibakteri Daun dan Kulit Batang Sungkai (Peronema canescens Jack).

Dibimbing oleh DORLY dan YOHANA C SULISTYANINGSIH.

Sungkai (P. canescens) yang dimanfaatkan sebagai obat tradisional diduga

mengandung berbagai senyawa metabolit yang disekresikan oleh struktur

sekretori. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi struktur sekretori daun

dan kulit batang P. canescens dan senyawa metabolit yang diakumulasi pada

struktur tersebut serta membandingkan aktivitas antibakteri ekstrak metanol daun

dan kulit batang P. canescens. Uji histokimia yang dilakukan meliputi uji

alkaloid, terpenoid, fenol, flavonoid, dan senyawa lipofil. Uji aktivitas

penghambatan ekstrak metanol daun dan kulit batang P. canescens terhadap

bakteri Escherichia coli dan Staphyllococcus aureus dilakukan dengan metode

difusi sumur. Struktur sekretori yang dijumpai pada daun dan kulit batang P.

canescens berupa trikoma kelenjar kapitat. Trikoma kelenjar kapitat pada daun

terdiri dari 1-2 sel kepala dan 1-2 sel tangkai, sedangkan pada kulit batang terdiri

dari 1 sel kepala dan 1-2 sel tangkai. Uji histokimia menunjukkan bahwa semua

trikoma kelenjar kapitat pada daun mengandung alkaloid, terpenoid dan senyawa

lipofil. Senyawa fenol dan flavonoid juga dijumpai pada trikoma kapitat yang

memiliki satu sel kepala. Trikoma kelenjar kapitat pada kulit batang mengandung

alkaloid, terpenoid, fenol, dan senyawa lipofil. Pengujian antibakteri

menunjukkan bahwa aktivitas antibakteri ekstrak daun P. canescens terhadap S.

aureus lebih tinggi dibandingkan ekstrak kulit batang. Ekstrak daun dan kulit

batang P. canescens tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli.

Kata kunci: aktivitas antibakteri, histokimia, P. canescens, struktur sekretori.

ABSTRACT

RATNA PRATIWI. Identification of Secretory Structure, Histochemistry, and

Antibacterial Potency of Leaves and Bark of Sungkai (Peronema canescens

Jack). Supervised by DORLY and YOHANA C SULISTYANINGSIH.

Sungkai (P. canescens), a herb used as traditional medicine is predicted to

contain various compound of metabolites secreted by it’s secretory structure. The

study aimed to identify the secretory structure on leaves and bark of P. canescens

and metabolite compounds accumulated on them, to compare antibacterial activity

between leaves and bark methanolic extracts. The presence of alkaloids,

terpenoids, phenols, flavonoids, and lipophilic compounds in the plant tissue was

identified by histochemical test. Antibacterial activity of plant extract against

Staphyllococcus aureus and Escherichia coli was tasted using the well diffusion

method. The result showed that secretory structures found in the leaves and bark

of P. canescens consist of capitate glandular trichomes. The capitate glandular

trichomes in leaves consist of 1-2 head cells and 1-2 stalk cells, while that of the

bark consist of 1 head cell and 1-2 stalk cells. Histochemical test showed that all

capitate glandular trichomes on the leaves contains alkaloids, terpenoids, and

lipophilic compounds, meanwhile the phenols and flavonoids were also detected

in the capitate trichomes with one head cell. The capitate glandular trichomes on

the bark contains alkaloids, terpenoids, phenols, and liphophilic compounds.

Antibacterial test showed that leaves extract of P. canescens has higher

antibacterial activity against S. aureus compare to it’s bark extract. Leaves and

bark extract of P. canescens do not have antibacterial activity against E. coli.

Keywords: antibacterial activity, histochemistry, P. canescens, secretory structure.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Biologi

IDENTIFIKASI STRUKTUR SEKRETORI, HISTOKIMIA

DAN POTENSI ANTIBAKTERI DAUN DAN KULIT BATANG

SUNGKAI (Peronema canescens Jack)

RATNA PRATIWI

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

PRAKATA

Puji dan syukur kepada Allah SWT karena atas rahmat dan karuniaNya

sehingga penulis dapat menyelesaikan kegiatan penelitian dan penulisan laporan

karya ilmiah. Penelitian ini dilaksakan sejak bulan April hingga November 2015

dengan judul “Identifikasi Struktur Sekretori, Histokimia dan Potensi Antibakteri

Daun dan Kulit Batang Sungkai (Peronema canescens Jack)”.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Dr Dorly, MSi dan Ibu

Dr Yohana C Sulistyaningsih, MSi atas segala bimbingan, arahan, ilmu, dan saran

selama kegiatan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini. Terimakasih kepada

Bapak Dr. Achmad Farajallah selaku dosen penguji yang telah memberikan saran

untuk perbaikan karya ilmiah ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada

program beasiswa Bidikmisi dari DIKTI yang telah memberikan kesempatan

beasiswa, sehingga penulis dapat menyelesaikan Strata 1. Terima kasih kepada

Bapak Sunaryo, Ibu Heni, Bapak Jaka, dan Bapak Edhie yang telah banyak

membantu di Labarotarium. Terima kasih kepada Kak Evi, Kak Darius, Kak Kifli,

Nadya, Deraya, Anita, dan Risma yang telah membantu dan memberikan

dukungan selama penelitian.

Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua, adik dan

Oki serta seluruh keluarga atas segala doa, kasih sayang, dan dukungannya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Februari 2016

Ratna Pratiwi

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

METODE 2

Waktu dan Tempat 2

Bahan dan Alat 2

Prosedur Penelitian 2

HASIL DAN PEMBAHASAN 4

Stuktur Sekretori 4

Uji Histokimia 6

Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun dan Kulit Batang P. canescens 8

SIMPULAN DAN SARAN 10

Simpulan 10

Saran 10

DAFTAR PUSTAKA 11

RIWAYAT HIDUP 14

DAFTAR TABEL

1 Ukuran dan kerapatan trikoma kelenjar pada daun dan kulit batang P.

canescens 5 2 Hasil uji histokimia daun dan kulit batang P. canescens 6 3 Aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit batang P. canescens

terhadap bakteri S. aureus 9

DAFTAR GAMBAR

1 Tumbuhan P. canescens 1 2 Tipe trikoma kelenjar daun dan kulit batang P. canescens 5 3 Hasil uji histokimia daun P. Canescens 7

4 Hasil uji histokimia kulit batang P. Canescens 7 5 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens

terhadap bakteri S. aureus 8 6 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens

terhadap bakteri E. coli 9

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tumbuhan obat sebagian besar memiliki struktur khusus penghasil zat

tertentu yang disebut struktur sekretori. Struktur sekretori dapat berupa trikoma,

idioblas, rongga sekretori, saluran sekretori, dan latisifer (Dickison 2000). Hasil

sekresi struktur sekretori dapat berupa minyak esesnsial, resin, garam mineral, dan

berbagai macam senyawa kimia seperti alkaloid dan glikosida (Dickison 2000).

Keberadaan senyawa metabolit pada tumbuhan seperti terpenoid, fenol, dan

flavonoid dimanfaatkan sebagai antibakteri (Liu dan Liu 2012).

Sungkai (Peronema canescens Jack) (Gambar 1) termasuk anggota famili

Verbenaceae, di Lampung sering disebut songke, jati londo (Jawa), dan kurus

(Kalimantan) (Soerinaga dan Lemmens 1993). Daerah penyebaran di Indonesia

mencakup wilayah Sumatera, Jawa Barat dan Kalimantan. Daun P. canescens

berhadapan bersilangan, susunan daun majemuk, dan mempunyai panjang 16-40

cm. Anak daun berbentuk lanset dengan panjang 8-18 cm dan lebar 2-3.5 cm,

ujung runcing, tepi rata, daun muda berwarna ungu. Batang P. canescens lurus

atau sedikit berlekuk, kulit batangnya berwarna kelabu atau cokelat muda,

diameter batang lebih dari 70 cm dan tinggi pohon mencapai 20-30 m (Soerinaga

dan Lemmens 1993).

Gambar 1 Tumbuhan P. canescens. Habitus (A); susunan daun (B).

Suku Dayak di Kalimantan Timur sampai saat ini masih mempertahankan

tradisi dengan memanfaatkan P. canescens untuk pengobatan terhadap penyakit.

Daun mudanya digunakan sebagai obat kumur pencegah sakit gigi dan demam

(Harmida et al. 2011). Menurut Yusrin (2008), dalam pengobatan suku Serawai di

Bengkulu Selatan daun P. canescens ditumbuk dan ditampal untuk memar. Suku

anak dalam (SAD) di kawasan Taman Nasional Bukit Duabelas (TNBD) Jambi

memanfaatkan kulit batang P. canescens sebagai obat luka luar, luka dalam, dan

diare berdarah (Komunikasi pribadi, Tumenggung Tarip 2013). Pemanfaatan kulit

batang P. canescens sebagai obat tradisional merupakan pengetahuan dan

keterampilan yang telah diwariskan suku tersebut secara turun temurun.

Kajian ilmiah berupa identifikasi struktur sekretori yang berperan dalam

sintesis maupun akumulasi senyawa metabolit pada daun dan kulit batang P.

canescens perlu dilakukan. Informasi mengenai struktur sekretori serta metabolit

A B

2

yang dihasilkan diharapkan dapat digunakan untuk pengembangan dan

pemanfaatan lebih luas sebagai obat modern.

Tujuan Penelitian

Mengidentifikasi struktur sekretori daun dan kulit batang P. canescens dan

senyawa metabolit yang diakumulasi pada struktur tersebut serta membandingkan

aktivitas antibakteri ekstrak metanol daun dan kulit batang P. canescens.

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian dilakukan pada bulan April-November 2015. Pengambilan

sampel tumbuhan obat dilakukan di Pekalongan Lampung Timur, Provinsi

Lampung. Pembuatan sayatan sampel di Laboratorium Zoologi-LIPI Cibinong.

Pengamatan struktur sekretori dan histokimia dilakukan di Laboratorium Anatomi

Tumbuhan; ekstraksi dilakukan di Laboratorium uji Balai Penelitian Tanaman

Obat dan Rempah (Balittro); evaporasi di Laboratorium Kimia Analitik,

Departemen Kimia; pengujian aktivitas antibakteri dilakukan di Laboratorium

Mikrobiologi, Departemen Biologi IPB.

Bahan dan Alat

Bahan tumbuhan yang digunakan yaitu daun ke-2 dan kulit batang muda

P. canescens. Bahan kimia yang digunakan adalah pereaksi Wagner (iodin dalam

kalium iodida), tembaga asetat 5%, feri triklorida 10%, sodium karbonat, asam

tartarat 5%, larutan sudan IV 0.03%, aluminium triklorida 5%, safranin 1%, asam

nitrat (HNO3) 50%, sodium hipoklorit (bayclin) 5.25%, dan gliserin 30%.

Pengujian aktivitas antibakteri menggunakan media umum nutrient agar (NA),

nutrient broth (NB), antibiotik tetrasiklin 30 µg/mL, dimetil sulfoksida (DMSO)

10% serta kultur bakteri Escherichia coli dan Staphyllococcus aureus.

Alat yang digunakan untuk membuat sayatan transversal ialah mikrotom

beku dan silet, untuk pengamatan digunakan mikroskop cahaya Olympus CH 21

yang dilengkapi dengan mikrometer, serta kamera optilab dengan software image

raster. Alat yang digunakan untuk ekstraksi ialah penggiling, oven, seperangkat

alat gelas, dan rotary evaporator, untuk pengujian aktivitas antibakteri digunakan

autoklaf, cawan petri, sedotan steril ukuran 7 mm, dan laminar air flow cabinet.

Prosedur Penelitian

Koleksi Tumbuhan

Koleksi tumbuhan dilakukan di Pekalongan Lampung Timur, Provinsi

Lampung. Sampel daun dan kulit batang tumbuhan dikoleksi dalam bentuk segar

3

dan awetan. Sampel segar digunakan untuk keperluan pengujian histokimia, dan

uji aktivitas antibakteri. Sampel awetan dalam etanol 70% digunakan untuk

keperluan pengamatan struktur sekretori.

Pengamatan Struktur Sekretori

Struktur sekretori diamati pada sayatan transversal dan sayatan paradermal

daun dan kulit batang. Sayatan transversal dibuat dengan mikrotom beku. Sayatan

paradermal dibuat dengan metode whole mount menurut Sass (1951). Sampel

yang sudah difiksasi dalam etanol 70%, dicuci dengan akuades lalu direndam

dalam HNO3 50% hingga cukup lunak, lalu dibilas dengan akuades, kemudian sisi

adaksial dan abaksial daun serta epidermis kulit batang disayat dengan silet. Hasil

sayatan direndam dalam larutan sodium hipoklorit 5.25% selama 3-5 menit

kemudian diwarnai dengan safranin 1% dan diamati dalam medium gliserin 30%.

Pengamatan struktur sekretori meliputi bentuk, tipe, ukuran, dan

kerapatannya. Pengamatan dilakukan pada tiga ulangan tanaman, lima area bidang

pandang untuk masing-masing sampel. Kerapatan struktur sekretori (KSS)

ditentukan dengan menghitung jumlah struktur sekretori yang terdapat dalam tiap

bidang pandang, selanjutnya dihitung dengan rumus sebagai berikut (Lestari

2006):

Uji Histokimia

Daun dan kulit batang P. canescens disayat menggunakan mikrotom beku

setebal 15-20 μm. Kemudian dilakukan uji histokimia terhadap beberapa senyawa

metabolit.

Uji Senyawa Alkaloid. Sayatan sampel ditetesi dengan pereaksi Wagner. Adanya

kandungan senyawa alkaloid ditandai dengan warna merah kecokelatan. Sebagai

kontrol negatif, kandungan senyawa alkaloid pada sayatan segar dilarutkan

dengan 5% asam tartarik dalam etanol 95% selama 48 jam pada suhu kamar,

selanjutnya direaksikan dengan reagen Wagner (Furr dan Mahlberg 1981).

Uji Senyawa Terpenoid. Sayatan sampel direndam dalam tembaga asetat 5%

selama 24 jam dan diamati dalam medium gliserin 30%. Keberadaan senyawa

terpenoid ditandai dengan warna kuning kecokelatan (Harborne 1987).

Uji Senyawa Fenol. Sayatan sampel direndam dalam larutan 10% feri triklorida

dalam air, kemudian ditambahkan beberapa butir natrium karbonat dan dibiarkan

selama 15 menit pada suhu kamar. Kandungan fenol ditandai dengan warna hijau

gelap atau hitam (Johansen 1940).

Uji Senyawa Lipofilik. Sayatan sampel dimasukkan dalam etanol 70% selama 1

menit, kemudian diwarnai dengan larutan sudan IV 0.03% dan dipanaskan dalam

water bath pada suhu 40°C selama 30 menit. Sayatan dibilas dalam etanol 70%,

selanjutnya diamati dalam medium gliserin 30%. Kandungan senyawa lipofil

ditandai dengan warna kuning hingga jingga (Boix et al. 2011).

4

Uji Flavonoid. Sayatan ditetesi dengan aluminium triklorida 5% dalam etanol

85% kemudian diamati di bawah mikrokop fluoresen. Keberadaan senyawa

flavonoid ditandai dengan warna kuning atau biru (Guerin et al. 1971).

Ekstraksi Bahan Tanaman

Daun dan kulit batang P. canescens dikeringkan menggunakan oven pada

suhu 45ººC selama 4 hari. Sampel yang telah kering dipotong kecil-kecil kemudian

dihaluskan mengunakan penggiling hingga menjadi serbuk. Serbuk halus

diekstraksi menggunakan metode maserasi dengan pelarut metanol. Hasil

ekstraksi kemudian diuapkan dengan menggunakan rotary evaporator, sehingga

didapatkan ekstrak kental daun dan kulit batang P. canescens. Ekstrak daun dan

kulit batang diencerkan dengan DMSO 10 % pada konsentrasi 25 mg/ml, 50

mg/ml, 75 mg/ml dan 100 mg/ml.

Uji Aktivitas Antibakteri

Aktivitas antibakteri diuji menggunakan metode difusi sumur (Sen dan

Batra 2012). Kultur murni bakteri E.coli dan S. aureus diremajakan pada media

NA miring selanjutnya disuspensikan ke dalam media NB steril. Kultur bakteri

disuspensikan dalam media NA cair dengan konsentrasi 1%. Media NA dituang

dalam cawan petri dan dibiarkan hingga memadat (Gebby et al. 2013), kemudian

dibuat sumur sebanyak 6 buah menggunakan sedotan steril berukuran 7 mm.

Empat buah sumur diisi dengan 100 µl ekstrak daun atau kulit batang P.

canescens dengan konsentrasi berbeda yakni 25 mg/ml, 50 mg/ml, 75 mg/ml, dan

100 mg/ml. Antibiotik tetrasiklin 30 μg/ml digunakan sebagai kontrol positif, dan

larutan DMSO 10% sebagai kontrol negatif. Kultur diinkubasi selama 24 jam

pada suhu 37º ºC kemudian dilakukan pengukuran diameter zona hambat.

Pengujian aktivitas antibakteri dilakukan dengan pengulangan sebanyak tiga kali.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Stuktur Sekretori

Daun dan kulit batang P. canescens memiliki struktur sekretori berupa

trikoma kelenjar. Menurut Werker et al. (1985) trikoma kelenjar terdiri dari dua

tipe yaitu trikoma kelenjar kapitat dan trikoma kelenjar peltat. Trikoma kelenjar

kapitat terdiri atas 1 sampai 2 sel tangkai dan 1 sampai 2 sel kepala, sedangkan

trikoma peltat terdiri atas 1 sel tangkai dan 4-18 sel kepala. Trikoma kelenjar yang

dijumpai pada daun dan kulit batang P. canescens berupa trikoma kelenjar kapitat.

Trikoma kapitat pada daun dan kulit batang memiliki jumlah sel tangkai dan sel

kepala yang bervariasi. Trikoma kapitat pada daun terdiri dari tiga tipe yaitu

trikoma kapitat 1, trikoma kapitat 2, dan trikoma kapitat 3, sedangkan pada kulit

batang terdiri dari 2 tipe yaitu trikoma kapitat 1 dan trikoma kapitat 3 (Gambar 2).

Trikoma kapitat 1 terdiri atas 1 sel tangkai dan 1 sel kepala, trikoma kapitat 2

terdiri atas 1 sel tangkai dan 2 sel kepala, sedangkan trikoma kapitat 3 terdiri atas

2 sel tangkai dan 1 sel kepala.

5

Gambar 2 Tipe trikoma kelenjar daun dan kulit batang P. canescens. Trikoma

kapitat 1 (A), trikoma kapitat 2 (B), trikoma kapitat 3 (C). Bar

berukuran 20 μm

Trikoma kelenjar tipe kapitat 1, kapitat tipe 2 dan 3 pada daun P. canescens

tersebar pada permukaan daun, baik pada permukaan atas (adaksial) maupun

permukaan bawah (abaksial). Trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial daun P.

canescens memiliki panjang tangkai lebih besar daripada sisi abaksial (Tabel 1).

Panjang tangkai trikoma kapitat 1 dan 2 tidak berbeda antara sisi adaksial dan

abaksial. Panjang kepala trikoma kapitat 1 lebih besar pada sisi abaksial daun

daripada sisi adaksial. Pada trikoma kapitat 2 dan 3, panjang kepala tidak berbeda

antara sisi abaksial dan adaksial. Lebar kepala trikoma kapitat 2 dan 3 lebih besar

pada sisi adaksial daripada sisi abaksial.

Lebar kepala trikoma kapitat 1 pada daun lebih besar dibandingkan lebar

kepala trikoma kapitat 1 kulit batang, sedangkan panjang trikoma dan panjang

kepala trikoma kapitat 1 tidak berbeda antara daun maupun kulit batang. Trikoma

kapitat 3 kulit batang memiliki panjang dan lebar kepala lebih besar daripada

trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial maupun sisi abaksial daun. Keberadaan

trikoma kelenjar pada tumbuhan berfungsi sebagai pertahanan diri terhadap

patogen, herbivora, radiasi sinar UV-B dan suhu tinggi (Werker 2000).

Tabel 1 Ukuran dan kerapatan trikoma kelenjar pada daun dan kulit batang P.

canescens

Organ

Tumbuhan

Tipe

TrikomaKelenjar

Tangkai (μm) Kepala (μm) Kerapatan

(mm-2

) Panjang Panjang Lebar

Daun

Kapitat 1

Adaksial

Abaksial

5.48±0.81

4.41±0.84

17.86±0.59

20.83±1.79

30.03±0.62

30.83±1.24

13.65±0.70

51.00±1.39

Kapitat 2

Adaksial

Abaksial

6.02±1.07

5.97±0.78

14.90±0.90

13.58±1.33

19.56±0.12

16.34±1.17

1.21±0.00

6.63±0.85

Kapitat 3

Adaksial

Abaksial

16.28±2.70

13.85±0.92

7.89±1.80

7.40±0.49

12.66±1.62

10.55±1.02

1.61±0.70

2.41±1.20

Kulit

batang

Kapitat 1

Kapitat 3

5.08±1.05

15.88±0.12

17.57±3.28

11.20±1.04

27.28±2.38

14.17±2.48

59.04±2.09

14.06±0.69

6

Nilai kerapatan trikoma kelenjar tipe kapitat 1 empat kali lebih tinggi pada

sisi abaksial daun daripada sisi adaksial. Trikoma kapitat 2 lima kali lebih tinggi

pada sisi abaksial daun sedangkan trikoma kapitat 3 dua kali lebih tinggi pada sisi

adaksial. Trikoma kapitat 3 pada kulit batang memiliki nilai kerapatan 7 kali lebih

tinggi dibandingkan dengan trikoma kapitat 3 pada sisi adaksial maupun abaksial

daun. Kerapatan trikoma kelenjar berbagai tumbuhan umumnya lebih tinggi pada

sisi abaksial dibandingkan sisi adaksial, tetapi pada Ocimum basilicum kerapatan

trikoma kelenjar lebih tinggi pada sisi adaksial (36.4±1.4) daripada sisi abaksial

(16.8±1.2) (Ogunkule dan Oladele 2000).

Uji Histokimia

Kandungan senyawa metabolit pada trikoma kelenjar dapat diketahui

dengan melakukan uji histokimia. Hasil uji histokimia daun P. canescens

menunjukkan trikoma kapitat 1, 2, dan 3 mengandung senyawa alkaloid, terpenoid,

dan lipofil. Senyawa flavonoid dan fenol hanya dijumpai pada trikoma kapitat 1

(Tabel 2 dan Gambar 3 ). Trikoma kapitat 1 dan 3 di kulit batang P. canescens

mengandung senyawa alkaloid, fenol, terpenoid, dan lipofil (Tabel 2 dan Gambar

4 ). Trikoma kelenjar dengan tipe berbeda dapat menghasilkan senyawa yang

sama maupun berbeda, misalnya pada Satureja subspicata trikoma kelenjar

kapitat maupun peltat memproduksi senyawa yang sama yaitu fenol, polisakarida,

tanin, dan lipid (Marin et al. 2010). Pada Salvia sclarela L trikoma kapitat

mensekresikan senyawa minyak atsiri berupa linalool dan linalil, sedangkan

trikoma peltat mensekresikan senyawa seskuiterpena (Schmiderer et al. 2008).

Trikoma kelenjar kapitat dengan kombinasi kandungan senyawa yang

berbeda dapat dijumpai pada tumbuhan lain seperti Isodon rubescens yang

mengandung senyawa alkaloid, monoterpena, seskuiterpena, lipid, fenol, dan

flavonoid (Liu dan Liu 2012); minyak atsiri, polisakarida, dan flavonoid pada

Thymus quinquecostatus (Jia et al. 2011). Schilmiller et al. (2009) melaporkan

bahwa Solanum lycopersicum memiliki trikoma kelenjar kapitat tipe 1 dan 6 yang

mensintesis senyawa terpenoid berupa monoterpena.

Tabel 2 Hasil uji histokimia daun dan kulit batang P. canescens

Tipe Trikoma

Kelenjar Alkaloid Fenol Terpenoid Lipofil Flavonoid

Daun

Kapitat 1 + + + + +

Kapitat 2 + - + + -

Kapitat 3 + - + + -

Kulit batang

Kapitat 1 + + + + -

Kapitat 3 + + + + -

+ = terdeteksi senyawa metabolit sekunder

- = tidak terdeteksi senyawa metabolit sekunder

7

Gambar 3 Hasil uji histokimia daun P. Canescens. Trikoma kapitat 1 dengan uji

alkaloid (A), kontrol negatif alkaloid (B), fenol (C), terpenoid (D),

lipofil (E), flavonoid (F). Trikoma kapitat 2 dengan uji alkaloid (G),

kontrol negatif alkaloid (H), fenol (I), terpenoid (J), lipofil (K). Trikoma

kapitat 3 dengan uji alkaloid (L), kontrol negatif alkaloid (M), fenol (N),

terpenoid (O), lipofil (P). Bar berukuran 20 μm.

Gambar 4 Hasil uji histokimia kulit batang P. Canescens. Trikoma kapitat 1

dengan uji alkaloid (A), kontrol negatif alkaloid (B), fenol (C),

terpenoid (D), lipofil (E). Trikoma kapitat 3 dengan uji alkaloid (F),

kontrol negatif alkaloid (G), fenol (H), terpenoid (I), lipofil (J). Bar

berukuran 20 μm.

8

Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun dan Kulit Batang P. canescens

Senyawa antibakteri dapat berperan sebagai bakteristatik, bakterisidal, dan

bakterilitik. Mekanisme kerja suatu senyawa antibakteri antara lain dengan

merusak dinding sel, menghambat sintesis protein dan asam nukleat, mengganggu

permeabilitas sel, dan menghambat aktivitas enzim (Fardiaz et al. 1988).

Mekanisme tersebut menyebabkan penghambatan pertumbuhan bakteri yang

ditunjukkan dengan terbentuknya zona bening pada media yang mengandung

ekstrak tumbuhan yang diduga mengandung senyawa antibakteri.

Antibiotik yang digunakan sebagai kontrol positif pada uji antibakteri yaitu

tetrasiklin. Tetrasiklin merupakan antibiotik berspektrum luas yang dapat

menghambat bakteri gram positif maupun negatif dengan cara menghambat

sintesis protein (Pelczar dan Chan 1988). Kontrol negatif yang digunakan adalah

pelarut ekstrak daun dan kulit batang berupa larutan DMSO 10%. Penggunaan

pelarut ini adalah sebagai pembanding untuk melihat pengaruh pelarut terhadap

zona hambat yang dihasilkan oleh ekstrak.

Ekstrak daun dan kulit batang P. canescens memiliki aktivitas

penghambatan terhadap bakteri S. aureus yang ditandai dengan terbentuknya zona

hambat (Gambar 5), sedangkan pada E. coli (Gambar 6) tidak terbentuk zona

hambat. Perbedaan sensitivitas antara bakteri S. aureus dan E. coli terhadap

ekstrak daun dan kulit batang P. canescens disebabkan oleh perbedaan komposisi

dinding sel bakteri. Bakteri E. coli tergolong dalam kelompok bakteri gram

negatif memiliki lapisan dinding luar berupa membran fosfolipid yang

mengandung lipopolisakarida struktural. Lapisan membran ini menyebabkan

dinding sel bakteri bersifat impermeabel terhadap senyawa antimikroba

(Ravikumar et al. 2010). Bakteri S. aureus tergolong dalam kelompok bakteri

gram positif hanya memiliki lapisan peptidoglikan tebal pada dinding selnya.

Lapisan ini tidak efektif sebagai penghalang terhadap senyawa bioaktif.

Gambar 5 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens

terhadap bakteri S. aureus. Konsentrasi ekstrak 25 mg/ml (1); 50 mg/ml

(2); 75 mg/ml (3); 100 mg/ml (4); kontrol positif tetrasiklin 30 μg/ml

(+); kontrol negatif DMSO 10% (-).

9

Gambar 6 Zona penghambatan ekstrak daun (A) dan kulit batang (B) P. canescens

terhadap bakteri E. coli. Konsentrasi ekstrak 25 mg/ml (1); 50 mg/ml

(2); 75 mg/ml (3); 100 mg/ml (4); kontrol positif tetrasiklin 30 μg/ml

(+); kontrol negatif DMSO 10% (-).

Menurut Aneja et al. (2012) suatu senyawa metabolit digolongkan memiliki

aktivitas penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri jika ukuran zona hambat

lebih besar daripada diameter sumur. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ekstrak

daun dan kulit batang P. canescens memiliki aktivitas penghambatan terhadap

bakteri S. aureus pada konsentrasi 100 mg/ml dengan diameter zona hambat

sebesar 11.00±1.00 mm dan 10.00±1.41 mm (diameter sumur 7 mm) (Tabel 3).

Pada konsentrasi 25 mg/ml ekstrak daun dan kulit batang P. canescens masih

memberikan aktivitas penghambatan terhadap bakteri S. aureus dengan diameter

zona hambat sebesar 8.00±0.00 mm. Ekstrak daun P. canescens memiliki

efektivitas lebih tinggi terhadap pertumbuhan S. aureus dibandingkan dengan

kulit batang. Kemampuan penghambatan ekstrak daun P. canescens yang tinggi

terhadap S. aureus terlihat dari diameter zona hambat pada konsentrasi 50 mg/ml

(10.00±1.00 mm) masih lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak kulit batang

(8.50±0.70 mm).

Tabel 3 Aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit batang P. canescens

terhadap bakteri S. aureus

Konsentrasi Ekstrak

Tumbuhan (mg/ml)

Diameter Zona Hambat (mm)

Daun Kulit Batang

25 8.00±0.00 8.00±0.00

50 10.00±1.00 8.50±0.70

75 10.33±0.58 8.25±1.06

100 11.00±1.00 10.00±1.41

Kontrol Positif * 23.33±2.89 24.00±1.41

Kontrol Negatif ** - -

Keterangan: (*) tetrasiklin 30 μg/ml, (**) DMSO 10%

Melki et al. (2011) melaporkan bahwa Gracilaria sp. memiliki kemampuan

menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi 50 mg/ml dengan

diameter zona hambat sebesar 8.33±0.58 mm (diameter cakram 6 mm).

Efektivitas senyawa antibakteri dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu pH

lingkungan, komposisi media, stabilitas senyawa antimikroba, jumlah (kepadatan)

inokulum, lama inkubasi, dan aktivitas metabolik mikroorganisme (Jawetz 2005).

10

Perbedaan kemampuan aktivitas penghambatan ekstrak daun dan kulit

batang P. canescens terhadap bakteri S. aureus dapat disebabkan oleh perbedaan

tipe trikoma kelenjar kapitat dan senyawa yang terkandung pada trikoma tersebut.

Trikoma kapitat 2 yang hanya dijumpai pada daun P. canescens mengandung

senyawa alkaloid, terpenoid, dan lipofil diduga berperan dalam menghambat

pertumbuhan bakteri. Senyawa flavonoid yang diduga berperan sebagai

antibakteri hanya terdeteksi pada trikoma kapitat 1 daun P. canescens, selain itu

trikoma kapitat 1 pada daun memiliki nilai kerapatan lebih tinggi dibandingkan

pada kulit batang.

Menurut Ahmad et al. (2014) senyawa flavonoid berupa 3',4',5,7-

tetrametoksiflavon mampu menghambat pertumbuhan S. aureus. Poeloengan et

al. (2007) melaporkan bahwa ekstrak kulit bungur yang mengandung senyawa

flavonoid dan alkaloid dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus dan E.

coli. Senyawa terpenoid berupa neopitadeina dapat menghambat pertumbuhan

cendawan Aspergilus niger, C. Albicans, bakteri E. coli dan P. aeruginosa

(Ragasa et al. 2009). Senyawa neopitadeina berperan sebagai antiinflamasi,

antimikroba, antipiretik, dan analgesik (Raman et al. 2012). Bone dan Mills

(2013) melaporkan bahwa senyawa fenol berupa hidrokuinon dapat menghambat

pertumbuhan bakteri S. aureus dan E.coli.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Struktur sekretori yang dijumpai pada daun dan kulit batang P. canescens

berupa trikoma kelenjar kapitat. Trikoma kelenjar kapitat bervariasi berdasarkan

jumlah sel kepala dan sel tangkai. Trikoma kelenjar kapitat pada daun terdiri dari

1-2 sel kepala dan 1-2 sel tangkai, sedangkan pada kulit batang terdiri dari 1 sel

kepala dan 1-2 sel tangkai. Uji histokimia menunjukkan bahwa semua trikoma

kelenjar kapitat pada daun mengandung senyawa alkaloid, terpenoid, dan lipofil.

Senyawa flavonoid dan fenol juga dijumpai pada trikoma yang terdiri dari satu sel

kepala. Trikoma kelenjar kapitat pada kulit batang mengandung senyawa alkaloid,

terpenoid, fenol, dan lipofil. Pengujian aktivitas antibakteri menunjukkan bahwa

aktivitas antibakteri ekstrak daun P. canescens terhadap S. aureus lebih tinggi

dibandingkan ekstrak kulit batang. Ekstrak daun dan kulit batang P. canescens

tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai uji fitokimia daun dan kulit

batang P. canescens secara kuantitatif. Ekstraksi tumbuhan perlu dilakukan

dengan pelarut nonpolar dan semi polar sehingga dapat diketahui kemampuannya

dalam menarik senyawa bioaktif pada masing-masing jenis pelarut.

11

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad F, Emrizal, Sirat HM, Jamamulidin F, Mustapa NM, Ali RM, Arbain D,

Aboul-Enein HY. 2014. Antimicrobial and anti-inflammatory activities of

Piper porphyrophyllum (Fam. Piperaceae). ARABJC. 7:1031-1033.

Aneja KR, Sharma C, Joshi R. 2012. Antimicrobial activity of Terminalia arjuna

wight & Arn.: An ethnomedicinal plant against pathogens causing ear

infection. BJOR. 78(1):68-74.

Astarina NWG, Astuti KW, Warditiani NK. 2013. Skrining fitokimia ekstrak

metanol rimpang bangle (Zingiber purpureum Roxb.). J Farm Udayana.1:

5-10.

Boix YF, Victoria CP, Defaveri ACA, Arruda RCO, Sato A, Lage CLS. 2013.

Glandular trichomes of Rosmarinus officinalis: anatomical and

phytochemical analyses of leaf volatiles. Plant Biosystems. 145(4): 848-856.

Bone K, Mills S. 2013. Principles and Practice of Phytotheraphy: Modern Herbal

Medicine. New York (USA): Elsevier.

Dickison WC. 2000. Integrative Plant Anatomy. California (US): Academic Pr.

Fahn A. 1982. Anatomi Tumbuhan. Soediarto A, Koesoemaningrat T, Natasaputra

M, Akmal H, penerjemah; Tjitrosomo SS, editor. Yogyakarta (ID): Gadjah

Mada University Pr, Terjemahan dari: Plant Anatomy. Ed ke-3.

Fardiaz S, Suliantri, Dewanti R. 1988. Senyawa Antimikroba. Laboratorium

Pangan. Pusat Antar Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor.

Furr Y, Mahlberg PG. 1981. Histochemical analysis of laticifers and glandular

trichomes in Cannabies sativa. J Nat Prod. 44(2):153-159.

Gebby AE, Oktavia, Ibrahim M, Lisdiana L. 2013. Pengaruh pemberian ekstrak

etanol biji mahoni (Swietenia mahagoni) terhadap penghambatan

pertumbuhan Escherichia coli dengan metode difusi cakram. J Lentera Bio.

2(3): 239-243.

Guerin HP, Delaveau PG, Paris RR. 1971. Localizations histochimiques: procédés

simples de localization de pigments flavoniques. Application á quelques

phanérogrames. Bull Soc Bot France. 118:29-36.

Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis

Tumbuhan. Padmawinata K, Soediro I, Penerjemah; Niksolihin S, editor.

Bandung (ID): ITB Pr. Terjemahan dari: Phytochemical Method. Ed ke-2.

Harmida, Sarno, Yuni VF. 2011. Studi etnofitomedika di Desa Lawang Agung

Kecamatan Luwak Ulu Kabupaten Lahat Sumatra Selatan. JPS. 14(1):42-46.

Ibrahim A, Kuncoro H. 2012. Identifikasi metabolit sekunder dan aktivitas

antibakteri ekstrak daun sungkai (Peronema canescens Jack) terhadap

beberapa bakteri patogen. J Trop Pharm Chem. 2(1):1-7.

Jia P, Liu H, Gao T, Xin H. 2011. Change in structure and histochemistry of

glandular trichomes of Thymus quinquecostatus Celak. Sci World J. 2012:1-

7.

Johansen DA. 1940. Plant Microtechnique. New York (US): McGraw-Hill.

Juliarni. 2007. Karakter anatomi daun dari kultur tunas Artemisia annua L. Bul

Agron. 35 (3): 225-232.

12

Lestari EG. 2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan

kekeringan pada somaklon Gajahmungkur, Towuti, dan IR64. Biodiversitas.

7(1).44-48.

Liu M, Liu J. 2012. Structure and histochemistry of the glandular trichomes on the

leaves of Isodon rubescens (Lamiaceae). Afr J Biotechnol. 11(17):4069-

4078.

Marin M, Jasnić N, Lakuŝić D, Lauŝević SD, Ascensão L. 2010. The

morphological, histochemical, and confocal analysis of Satureja subspicata

Bartl Ex Vis glandular trichomes. Arch Biol Sci. 62(4):1143-1149.

Melki M, Ayu WEP, Kurniati. 2011. Uji antibakteri Gracilaria sp (rumput laut)

terhadap bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. [Internet].

[Diunduh 14 Agustus 2015]. Tersedia pada: eprints.unsri.ac.id/1257/2/

MelkiujiantibakteriekstrakGracilariasp.pdf.

Nikaido H, Vaara M. 1985. Molecular basis of bacterial outer membrane

permeability. Microbiol Rev. 1:1-32.

Ningsih A, Subehan, Natsir D. 2013. Potensi antimikroba dan analisis

spektroskopi isolat aktif ekstrak n-heksan daun sungkai (Peronema

canescens Jack) terhadap beberapa mikroba uji. [Internet]. [Diunduh 19

Agustus 2015]. Tersedia pada: http://pasca.unhas.ac.id/jurnal/II-14des.FK.

pdf.

Ogunkule ATJ, Oladele FA. 2000. Diagnostic value of trichomes in some

Nigerian species of Ocimum, Hyptis Jazq and Tinnea Kotschy and Peys

(Lamiaceae). J Appl Sci. 3:1163-1180.

Pelczar MJ, Chan ECS. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi Jilid 2. Jakarta (ID):UI

Pr.

Poeloengan M, Andriani, Susan MN, Komala I, Hasnita M. 2007. Uji daya

antibakteri ekstrak etanol batang bungur (Largerstoremia speciosa Pers)

terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli secara in vitro.

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner; 2007; Balai Besar

Penelitian Veteriner, Bogor. 776-782.

Ragasa CY, Tsai PW, Shen CC. 2009. Antimicrobial terpenoids from Erigeron

sumatrensis. NRCP Res J. 10:27-32.

Raman BV, Samuel LA, Saradhi MP, Rao BN, Khrisna ANV, Sudhakar M,

Rhadakrishnan TM. 2012. Antibacterial Antioxidant acitivity and GC-MS

analysis of Eupatorium odoratum. Asian J Pharm Clin Res. 5:99-106.

Sass JE. 1951. Botanical Microtechnique. Iowa (US): Iowa State College Pr.

Schilmiller AL, Schauvinhold I, Larson M, Xu R, Charbonneau AL, Schmidt A,

Wilkerson C, Last RL, Pichersky. 2009. Monoterpenes in the glandular

trichomes of tomato are synthesized from a neryl diphosphate precursor

rather than geranyl diphosphate. PNAS. 26(106):10865-10870.

Schimiderer C, Grassi P, Novak J, Weber M, Franz C. 2008. Diversity of essential

oil glands of clary sage (Salvia sclarea L, Lamiaceae). Plant Biol.

10(4):433-4440.

Soerinaga, Lemmens RHMJ. 1993. Porsea Timber Trees: Major Commercial

Timbers. Wageningan (NL): Pudoc Scientific.

Wagner GJ, Wang E, Shepherd RW. 2004. New approaches for studying and

exploring an old protuberance, the plant trichome. Ann Bot. 93: 3-11.

13

Werker E, Ravid U, Putievsky E. (1985). Structure of glandular hairs and

identification of the main components of their secreted material in some

species of the Labiatae. Isr J Bot. 34:31-45.

Werker E. 2000. Trichome diversity and development. Adv Bot Res. 31: 2-10.

Yusrin H. 2008. Studi etnobotani jenis-jenis tumbuhan di pekarangan sebagai obat

tradisional oleh suku Serawai di Desa Kembang Seri Kecamatan Talo

Kabupaten Seluma. [Internet]. Bengkulu (ID): Universitas Negeri Bengkulu;

[Diunduh 5 Oktober 2015]. Tersedia pada: http://repository.unib.ac.id/8394/

/2/IV,V,LAMP II-14-Fdes.FK.pdf.

14

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jojog pada tanggal 8 September 1993, putri dari Bapak

Suratman dan Ibu Misri. Penulis adalah anak ke satu dari dua bersaudara. Penulis

lulus dari SDN 02 Jojog Lampung Timur pada tahun 2005 dan lulus dari SMPN 1

Batanghari Nuban pada tahun 2008. Tahun 2011 penulis lulus dari SMAN 3

Metro, di tahun yang sama penulis lolos seleksi jalur Undangan Seleksi Masuk

IPB (USMI) dan diterima sebagai mahasiswa di Departemen Biologi, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam pada tahun 2011. Penulis merupakan

penerima beasiswa Bidikmisi tahun 2011.

Selama perkuliahan, penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa

Biologi sebagai Badan Pengawas Himpro pada tahun 2012-2014. Penulis pernah

menjadi asisten praktikum mata kuliah Genetika Dasar pada tahun 2013 dan mata

kuliah Anatomi dan Morfologi Tumbuhan pada tahun 2015.

Penulis melaksanakan studi lapangan pada tahun 2013 di Taman Wisata

Alam Telaga Warna Puncak Bogor Jawa Barat yang berjudul “Adaptasi Struktur

Anatomi Beberapa Tumbuhan Dikotil di Taman Wisata Alam Telaga Warna

Puncak Bogor Jawa Barat” dibimbing oleh Dr Dorly, MSi. Penulis melaksanakan

praktik lapangan pada tahun 2014 di PT. Great Giant Pineapple Company

(GGPC) yang berjudul “Analisis Bakteri Alicyclobacillus Produk Clarified

Pineapple Concentrate (CPC) di PT. Great Giant Pineapple” dibimbing oleh Ir Tri

Heru Widarto, MSc.