uji aktivitas antibakteri senyawa · pdf filedalam penyusunan laporan ini, penulis tidak lepas...
TRANSCRIPT
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI SENYAWA POLIEUGENOL
TERHADAP STAPHYLOCOCCUS AUREUS DAN
ESCHERICHIA COLI
Disusun Oleh :
DHEO ADHA SAPUTRA
M0312015
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI SENYAWA POLIEUGENOL
TERHADAP STAPHYLOCOCCUS AUREUS DAN
ESCHERICHIA COLI
Dheo Adha Saputra
M0312015
Skripsi ini dibimbing oleh :
Pembimbing I
Dr. Desi Suci Handayani, M.Si
NIP. 19721207 199903 2001
Pembimbing II
Dr. Pranoto, M.Sc
NIP. 19541030 198403 1002
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :
Hari : Rabu
Tanggal : 28 Desember 2016
Anggota Tim Penguji :
1. Dr. Soerya Dewi Marliana, M.Si.
NIP. 19690313 199702 2001
1……………………………
2. Dr. Dian Maruto W, M.Si.
NIP. 19700330 200003 1001
2……………………………
Disahkan Oleh
Kepala Program Studi Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si
NIP. 19730124 199903 2001
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “ UJI
AKTIVITAS ANTIBAKTERI SENYAWA POLIEUGENOL TERHADAP
STAPHYLOCOCCUS AUREUS DAN ESCHERICHIA COLI” belum pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan
sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh
orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan
dalam daftar pustaka.
Surakarta, 28 Desember 2016
DHEO ADHA SAPUTRA
iv
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI SENYAWA POLIEUGENOL
TERHADAP STAPHYLOCOCCUS AUREUS DAN ESCHERICHIA COLI
DHEO ADHA SAPUTRA
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan uji aktivitas antibakteri senyawa polieugenol dalam
bentuk bahan aktif dan gel sediaan terhadap bakteri Staphylococcus aureus
(ATCC 25923) dan Escherichia coli (ATCC 25922). Polieugenol disintesis
melalui metode polimerisasi kationik dengan katalis H2SO4 tanpa pelarut dibawah
kondisi atmosfer nitrogen. Hasil sintesis dianalisis dengan Fourrier Transform
Infra Red (FTIR) dan Nuclear Magnetic Resonance (NMR). Pengujian aktivitas
antibakteri polieugenol dalam bentuk bahan aktif dengan variasi konsentrasi
0,0025 g/mL, 0,005g/mL, 0,01 g/mL, 0,02 g/mL, dan 0,04 g/mL dan gel sediaan
dengan variasi konsentrasi 0,01 g/mL, 0,02 g/mL, dan 0,04 g/mL. Uji aktivitas
antbakteri menggunakan metode difusi agar cakram (kirby bauer) dengan
mengukur diameter zona hambatnya (DHM).
Polieugenol hasil sintesis yang terbentuk dengan ditunjukan dengan
hilangnya serapan gugus vinil pada 1628 cm-1
dan 995 cm-1
pada spektra FTIR
dan terdapat pergeseran kimia pada rentang 0,89 ppm hingga 1,26 ppm pada
spektra H NMR. Polieugenol hasil sintesis berupa gel merah kecoklatan dengan
berat sebesar 3,47 gram. Hasil uji antibakteri pada Escherichia coli tidak memiliki
aktivitas sementara pada bakteri Staphylococcus aureus memiliki aktivitas
antibakteri dengan nilai DHM untuk konsentrasi 0,01 g/mL, 0,02 g/mL, dan 0,04
g/mL berturut-turut sebesar 15,72; 17,28 dan 20,51 mm. Pengujian polieugenol
dalam bentuk gel sediaan dengan konsentrasi 0,01 g/mL dan 0,02 g/mL tidak
memiliki aktivitas sedangkan pada konsentasi 0,04 g/mL memiliki aktivitas
dengan nilai DHM sebesar 0,53 mm. Hasil pengujian dalam bentuk gel sediaan
pada bakteri Staphylococcus aureus dengan konsentrasi 0,01 g/mL, 0,02 g/mL
dan 0,04 g/mL memiliki nilai DHM sebesar 14,46; 15,68 dan 18,81 mm yang
menunjukan memiliki aktivitas antibakteri tergolong kuat. Hasil uji statistik one
way ANOVA pada bakteri Staphylococcus aureus terdapat perbedaan yang
signifikan setiap perbedaan konsentrasi dari polieugenol dalam bentuk bahan aktif
maupun gel sediaan dengan nilai F-hit > F-tabel.
Kata Kunci: Aktivitas antibakteri, polieugenol, Escherichia coli,
Staphylococcus aureus
v
ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF POLYEUGENOL AGAINST
STAPHYLOCOCCUS AUREUS AND ESCHERICHIA COLI
DHEO ADHA SAPUTRA
Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Science,
Sebelas Maret University
ABSTRACT
The antibacterial activity of polyeugenol in active form and gelling form
against Staphylococcus aureus (ATCC 25923) and Escherichia coli (ATCC
25922) had been studied. Polyeugenol was synthesized via cationic
polymerization method using H2SO4 catalyst without solvent under conditions of
atmospheric nitrogen. The result was analyzed using Fourrier Transform Infra
Red (FTIR) dan Nuclear Magnetic Resonance (NMR). Antibacterial activity assay
of polyeugenol in active form with varied concentration 0.0025 g/mL, 0.005
g/mL, 0.01 g/mL, 0.02 g/mL, and 0.04 g/mL and gelling form varied
concentration 0.01 g/mL, 0.02 g/mL, and 0.04 g/mL. Antibacterial activity assay
using agar disk diffusion method by measuring the diameter of inhibition.
Polyeugenol synthesized formed indicated by a loss of absorption at 1628
cm-1
and 995 cm-1
in the FTIR spectra and there is a chemical shift in the range of
0.89 ppm to 1.26 ppm at H NMR spectra. Polyeugenol synthesized in the form of
a hazel gel with a weight of 3,47 gram. The result showed that antibacterial
activity not presence at Escherichia coli while Staphylococcus aureus has
presence of antibacterial activity at concentration 0.01 g/mL, 0.02 g/mL, dan 0.04
g/mL with inhibition diameter values 15.72; 17.28 and 20.51 mm. Polyeugenol in
gelling form were tested against Staphylococcus aureus and Escherichia coli at
concentration 0.01g/mL, 0.02g/mL, dan 0.04g/mL. The presence of antibacterial
activity obtained for Escherichia coli only at concentration 0.04 g/mL with the
value of inhibition diameter is 0.53 mm while concentration 0.01g/mL dan
0.02g/mL not presence antibacterial activity. The presence of antibacterial activity
for Staphylococcus aureus obtained at concentration 0.01 g/mL, 0.02 g/mL and
0.04 g/mL with the value of inhibition diameter are 14.46; 15.68 and 18.81 mm
that showed relatively strong antibacterial activity. Statistic tested using one way
ANOVA in Staphylococcus aureus shows significant differences at each
concentration from polyeugenol in active form and gelling form with F-hit > F-
tab.
Key words: Antibacterial activity, polyeugenol, Escherichia coli, Staphylococcus
aureus
vi
MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah
selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang
lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.
(Al Insyirah: 6-8)
vii
PERSEMBAHAN
Dengan rahmat Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang,
Rasa syukur saya panjatkan atas limpahan rahmat dan karunia-Nya hingga
terselesaikan skripsi ini
Saya persembahkan karya ini untuk:
Mamah, Papah, dan kedua Adikku yang dengan tulus memberi cinta, kasih
sayang, semangat dan do’a yang tiada henti. Tiada do’a yang paling baik selain
do’a yang terucap dari orang tua.
Sahabat-sahabat terbaik dan terhebatku Adam, Muslim, Reno, Joni, Hamdan,
Yohan, Ipul, JES, Ozi, Tari, Tika, Ilma, Karin, Frillia, Respati yang tak pernah
lelah memberi support, motivasi, dan berbagai pengalaman berharga.
Teman-teman kimia 2012 yang selama 4 tahun menemani perjalanan
kehidupan sebagai mahasiwa kimia.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkam rahmat, karunia
dan izin-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini untuk
memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai gelar Sarjana Sains dari Jurusan
Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas
Maret.
Dalam penyusunan laporan ini, penulis tidak lepas dari bimbingan,
pengarahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si selaku Kepala Program Studi
Kimia FMIPA UNS.
2. Ibu Dr. Desi Suci Handayani, M.Si selaku Pembimbing 1.
3. Bapak Dr. Pranoto, M.Sc selaku Pembimbing 2.
4. Bapak Prof. Drs. Sentot Budi Rahardjo, Ph.D. selaku Pembimbing
Akademis.
5. Bapak-Ibu dosen di program studi kimia FMIPA UNS & seluruh jajaran
laboratorium kimia dan laboratorium MIPA terpadu.
6. Mamah, Papah, dan kedua adikku yang senantiasa memberi kasih
sayang cinta dan doa.
7. Teman-teman satu tim riset skripsi (Muslim & Prapti) yang berjuang
bersama di laboratorium dan saling berbagi ilmu serta pengalaman.
8. Teman-teman Kimia angkatan 2012 atas motivasi dan persahabatan
yang terjalin.
9. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung yang telah
membantu.
Penulis mengucapkan terima kasih untuk semua pihak yang telah berjasa
kepada penulis khususnya dalam penyelesaian skripsi ini. Semoga skripsi ini
dapat bermanfaat bagi pembaca.
Surakarta, 28 Desember 2016
DHEO ADHA SAPUTRA
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. ii
HALAMAN PERNYATAAN.................................................................. iii
HALAMAN ABSTRAK .......................................................................... iv
HALAMAN ABSTRACT ......................................................................... v
HALAMAN MOTTO .............................................................................. vi
PERSEMBAHAN .................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ............................................................................. viii
DAFTAR ISI ........................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................ xiv
BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah .......................................................... 1
B. Perumusan Masalah ................................................................. 3
1. Identifikasi Masalah .......................................................... 3
2. Batasan Masalah ............................................................... 4
3. Rumusan Masalah ............................................................. 4
C. Tujuan Penelitian ..................................................................... 5
D. Manfaat Penelitian ................................................................... 5
BAB II. LANDASAN TEORI ................................................................. 6
A. Tinjauan Pustaka ..................................................................... 6
1. Eugenol ........................................................................... 6
2. Polimerisasi dan Polieugenol ........................................... 7
a. Polimerisasi ................................................................ 7
b. Polieugenol ............................................................... 8
3. Katalis Polimerisasi Kationik ............................................ 11
4. Klasifikasi Bakteri ............................................................ 13
x
a. Bakteri ....................................................................... 13
b. Bakteri Escherichia coli ............................................. 13
c. Bakteri Staphylococcus aureus ................................... 15
5. Pengujian Aktivitas Antibakteri ......................................... 17
a. Antibakteri ................................................................. 17
b. Metode Pengujian Antibakteri .................................... 17
c. Mekanisme Aktivitas Antibakteri ............................... 18
6. Polimer Sebagai Antibakteri .............................................. 19
7. Gel .................................................................................... 21
8. Handsanitizer ................................................................... 23
B. Kerangka Pemikiran ................................................................ 24
C. Hipotesis .................................................................................. 25
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN................................................. 26
A. Metode Penelitian .................................................................... 26
B. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................. 26
C. Alat dan Bahan ........................................................................ 26
1. Alat................................................................................... 26
2. Bahan ............................................................................... 27
D. Prosedur Penelitian .................................................................. 28
1. Polimerisasi Eugenol Menggunakan Katalis H2SO4 .......... 28
2. Uji Aktivitas Antibakteri ................................................... 28
a. Strerilisasi Alat ........................................................... 28
b. Penyiapan Media ........................................................ 29
c. Peremajaan Bakteri .................................................... 29
d. Uji Antibakteri ........................................................... 29
E.Teknik Pengumpulan Data ........................................................ 30
F.Teknik Analisa Data .................................................................. 31
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................. 32
A. Sintesis Polieugenol ................................................................. 32
B. Uji Aktivitas Senyawa Polieugenol .......................................... 36
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 43
xi
A. Kesimpulan ............................................................................. 43
B. Saran ....................................................................................... 43
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 44
LAMPIRAN - LAMPIRAN ..................................................................... 53
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Daftar bilangan gelombang dan indikasi gugus fungsi dari
eugenol dan polieugenol ............................................................ 34
Tabel 2. Hasil pengukuran diameter zona hambat senyawa polieugenol
terhadap E. coli dan S. aureus ................................................... 37
Tabel 3. Hasil perhitungan Oneway ANOVA variasi konsentrasi
polieugenol terhadap S. aureus ................................................... 42
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur Eugenol ................................................................... 6
Gambar 2. Rekombinasi Anion-Kation ................................................... 10
Gambar 3. Pemisahan Anion................................................................... 10
Gambar 4. Tahap-tahap Polimerisasi Eugenol ......................................... 11
Gambar 5. Perubahan Hibridisasi sp2 Menjadi sp
3 ................................... 12
Gambar 6. E. coli .................................................................................... 14
Gambar 7. Bentuk mikroskopi bakteri S. aureus ..................................... 16
Gambar 8. Monomer-monomer Dari Polimer Antibakteri ....................... 21
Gambar 9. Struktur Karbopol .................................................................. 23
Gambar 10. Mekanisme Reaksi Polimerisasi Eugenol ............................... 33
Gambar 11. Spektra Inframerah Eugenol dan Polieugenol ........................ 34
Gambar 12. Spektra 1H NMR eugenol dan polieugenol dalam pelarut
CDCl3...................................................................................... 35
Gambar 13. Hasil pengujian aktifitas antibakteri senyawa polieugenol
bahan aktif terhadap E. coli bahan aktif terhadap S. aureus,
gel sediaan terhadap E. coli gel sediaan terhadap S. aureus .... 38
Gambar 14. Perbedaan dinding sel bakteri gram positif dan gram negatif.. 40
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Diagram alir percobaan ......................................................... 53
Lampiran 2. Spektra FTIR ......................................................................... 58
Lampiran 3. Spektra 1H NMR ................................................................... 59
Lampiran 4. Data pengujian senyawa polieugenol bentuk bahan aktif ....... 60
Lampiran 5. Data pengujian senyawa polieugenol bentuk gel sediaan........ 60
Lampiran 6. Perhitungan Standar Deviasi .................................................. 61
Lampiran 7. Hasil pengujian antibakteri senyawa polieugenol dalam
bentuk bahan aktif terhadap bakteri E. coli ............................ 63
Lampiran 8. Hasil pengujian antibakteri senyawa polieugenol dalam
bentuk gel sediaan terhadap bakteri E. coli ............................ 64
Lampiran 9. Hasil pengujian antibakteri senyawa polieugenol dalam
bentuk bahan aktif terhadap bakteri S. aureus ........................ 65
Lampiran10. Hasil pengujian antibakteri senyawa polieugenol dalam
bentuk gel sediaan terhadap bakteri S. aureus ........................ 66
Lampiran11. Hasil pengolahan data uji one way ANOVA .......................... 67
Lampiran12. Titik persentase distribusi F untuk probabilitas 0,05 .............. 69