BAB I

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Mikroorganisme memiliki habitat alami yang beragam.  Beberapa

habitat yang baik untuk organisme tingkat tinggi juga dapat menunjang

pertumbuhan mikroorganisme.  Tetapi ada beberapa habitat dikarenakan

faktor fisik ataupun faktor kimia yang ekstrem, organisme tingkat tinggi

tidak dapat tumbuh sedangkan mikroorganisme dapat bertahan bahkan

berkembang dengan baik.  Mikroorganisme dapat hidup pada permukaan

tubuh dari organisme tingkat tinggi ataupun pada bagian dalam dari hewan,

tumbuhan dan manusia.  Beberapa mikroorganisme yang hidup di dalam

hewan memberikan keuntungan untuk kebutuhan nutrisi dari hewan

tersebut (Brock & Madigan, 1997).

Mikroorganisme indigenous dapat hidup baik pada permukaan kulit,

mulut, saluran pernapasan bagian atas, saluran kemih maupun  saluran

pencernaan.  Mikroflora indigenous yang hidup  dalam saluran

pencernaan  telah diketahui memiliki pengaruh baik secara anatomi,

fisiologi maupun perubahan imunologik terhadap inangnya (Berg, 1996). 

Salah satu mikroorganisme indigenous pada saluran pencernaan hewan

ialah Escherichia coli.

Bakteri yang telah diisolasi juga diuji resistensinya terhadap

beberapa antibiotik, karena bakteri pada lingkungan alaminya

menunjukkan resistensi terhadap beberapa antibiotik (Desselberger,

1998).  Selain daripada itu bakteri yang diisolasi dari lingkungan rumah

sakit seperti E.coli menunjukan multiresistensi (Neu, 1992).

1.2 Tujuan Praktikum

Menguji bioaktivitas ekstrak bahan alam terhadap mikroba

BAB II

Tinjauan Pustaka

2.1 Tinjauan umum uji bioaktivitas

Tahun-tahun terakhir ini senyawa obat yang dihasilkan dari bahan

alam telah menjadi perhatian khusus oleh industri farmasi. Sebagai

representatifnya dapat dilihat dari pengembangan senyawa taxol,

etoposide dan artemisin yang telah berhasil melalui tahap pengujian klinis.

Taxol merupakan senyawa kimia yang pertama kali diisolasi dari tumbuhan

Taxus brevifolia. Isolasi dan penentuan struktur senyawa ini dilakukan

berdasarkan hasil riset awal dilaboratorium yang menunjukkan bahwa

ekstrak dari tumbuhan ini menunjukkan aktivitas melawan sel kanker.

Walaupun pengujian bioaktivitas ini telah dilakukan pada awal tahun 1960-

an, isolasi dan penentuan struktur kimianya baru berhasil dilakukan pada

tahun 1971. Setelah melalui berbagai tahap riset, pada tahun 1980

pengujian secara klinis berhasil dilakukan.Sekitar tahun 1990-an senyawa

taxol dan derivatnya taxotere ternyata telah terbukti secara klinis efektif

melawan kanker payudara (breast cancer) dan kanker indung telur (ovarian

cancer) (2)

Resin podophyllin pertamakali diisolasi dari tumbuhan Podophyllum

peltatum, merupakan senyawa yang bersifat toksik. Komponen utama dari

resin ini adalah lignan phodophyllotoxin yang memepunyai aktiviatas

menghambat pembelahan sel. Karena sifat toksiknya maka kecil

kemungkinan dari senyawa ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan obat.

Tetapi melihat dari aktvitasnya yang dapat menghambat pembelahan sel,

senyawa ini dapat diindikasikan mempunyai potensi senyawa kemoterapi

kanker. Suatu senyawa semisintetik etoposide yang dibuat berdasarkan

model senyawa phodophyllotoxin ternyata telah diujikan secara klinis

efektif melawan kanker paru dan testicular cancer (2).

Artemisinin merupakan suatu senyawa kimia yang diisolasi dari dari

tumbuhan Artemisia annua. Pengujian klinis telah menunjukkan bahwa

senyawa ini efektif digunakan sebagai antimalaria dan dapat digunakan

untuk pengobatan penyakit infeksi yang disebabkan oleh Plasmodium

falciparum (2)

Potensi tumbuhan sebagai sumber penemuan senyawa obat

sampai saat ini belum dimanfaatkan secara maksimal. Sekitar 250.000-

500.000 spesies tumbuhan yang ada didunia saat ini, tercatat hanya

sekitar 6 % yang telah dilakukan pengujian bioaktivitasnya, dan hanya

sekitar 15 % yang telah diteliti kandungan kimianya. Diketahui satu

tumbuhan mengandung ribuan senyawa metabolit sekunder yang diyakini

sangat berperan sebagai penghasil senyawa kimia yang memiliki aktivitas

farmakologis. Sangat menjadi tantangan bagi para ilmuwan untuk dapat

menggali senyawa-senyawa kimia yang terdapat dalam tumbuhan yang

kedepannya dapat dimanfaatkan sebagai bahan obat (1,3,4).

Pemilihan Sampel

Proses pencarian senyawa kimia yang berkhasiat obat dari

tumbuhan melibatkan berbagai disiplin ilmu antaralain Botani, kimia,

farmakologi, toksikologi dan berbagai bidang ilmu lainnya. Botanist disini

berperan dalam hal pemilihan sampel, dimana dibutuhkan informasi detil

mengenai tumbuhan yang akan dipilih. Sampel yang telah dipilih harus

diidentifikasikan dan selanjutnya disimpan di herbarium untuk

memudahkan untuk penelusurannya kembali. Seorang ahli kimia berperan

dalam tahap proses isolasi senyawa kimi yang dikandung oleh tumbuhan

yang selanjutnya dilakukan penentuan struktur kimianya. Farmakologis dan

Toksikologis berperan penting dalam penentuan bioaktivitas dan pengujian

toksisitas senyawa yang telah didapatkan.

Dalam proses awal pemilihan sampel, ada beberapa metoda

pendekatan yang digunakan antaralain (1,5,6):

1. Pemilihan sampel secara random yang dilanjutkan dengan skrining

kandungan kimianya. Kesulitan dalam menggunakan metoda ini adalah ini

sangat sukar memprediksikan kemungkinan bioaktivitas senyawa yang

telah berhasil diisolasi, karena satu golongan senyawa tertentu akan dapat

memiliki aktivitas farmakologis yang beragam. Sebagai contoh bila yang

didapatkan adalah suatu senyawa baru golongan alkaloid, yang mana

senyawa alkaloid itu sendiri mempunyai beragam bioaktivitas bisa sebagai

analgesik, antispasmodik ,diuretik dll. Maka untuk pengujian bioaktivitas

yang spesifik akan memerlukan berbagai tahap yang kemungkinan akan

menghabiskan waktu dan biaya yang lebih banyak..

2. Pemilihan sampel secara random yang kemudian dilanjutkan dengan

pengujian satu atau lebih bioaktivitasnya. Pada pendekatan ini sampel

yang telah dikumpulkan dilakukan skrining bioaktivitasnya berdasarkan

target bioaktivitas apa yang diinginkan. Dengan menggunakan metoda

isolasi “biassay guided” kemungkinan senyawa yang diisolasi adalah

senyawa yang memiliki bioaktivitas yang diinginkan.

3. Pemilihan sampel berdasarkan laporan atau jurnal ilmiah tentang

pengujian bioaktivitas suatu tumbuhan.

4. Pemilihan sampel berdasarkan informasi penggunaan tradisional

tumbuhan tertentu. Biasanya sumber informasi adalah seorang herbalis

ataupun dari masyarakat yang biasa menggunakan tumbuhan obat

2.2 Bakteriostatik dan bakterisidal

Menurut  Gan et al. (1980), antibakteri adalah antimikrob yang

dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Pengertian antimikrob secara

umum adalah zat yang dapat menghambat pertumbuhan mikrob, dan

digunakan untuk kepentingan pengobatan infeksi pada manusia dan

hewan.

Berdasarkan cara kerjanya antibakteri dibedakan menjadi

bakterisidal dan bakteriostatik. Bakterisidal bersifat mematikan bakteri,

sedangkan bakteriostatik bersifat menghambat bakteri. Beberapa zat

antibakteri bersifat bakteriostatik pada konsentrasi rendah dan bersifat

bakterisidal pada konsentrasi tinggi (Wattimena et al. 1991). Menurut

Jawetz et al. (1996), mekanisme kerja antibakteri secara umum:

Menghambat sintesis dinding sel bakteri. Antibakteri terikat pada reseptor

sel (beberapa diantaranya adalah enzim transpeptida), kemudian terjadi

reaksi transpeptidase sehingga sintesis peptidoglikan terhambat.

Mekanisme diakhiri dengan penghentian aktivitas penghambat enzim

autolisis pada dinding sel. Menghambat keutuhan permeabilitas dinding sel

bakteri. Terganggunya membran sitoplasma oleh zat yang bersifat

surfaktan, menyebabkan permeabilitas dinding sel berubah dan menjadi

rusak. Komponen-komponen penting yang berada di dalam sel seperti

protein, asamnukleat, nukleotida keluar dari sel dan berangsur-angsur sel

akan mati. Menghambat sintesis protein sel bakteri. Suhu dan konsentrasi

tinggi zat kimia dapat mendenaturasi protein yang merupakan komponen

esensial bagi berlangsungnya kehidupan sel. Senyawa penghambat

sintesis protein juga dapat menyebabkan kesalahan dalam pembacaan

kode pada mRNA sehingga protein tidak terbentuk, dan sel akan mati.

Menghambat sintesis asam nukleat. Senyawa penghambat akan berikatan

dengan enzim atau salah satu komponen yang berperan dalam tahapan

sintesis asam nukleat, sehingga akhirnya reaksi terhenti karena substrat

yang direaksikan dan asam nukleat tidak terbentuk.

Berdasarkan efektivitas kerjanya terhadap mikroorganisme,

senyawa antibakteri dikelompokkan menjadi dua, yaitu antibakteri

berspektrum luas dan antibakteri berspektrum sempit(Schunack et al.

1990). Banyak faktor yang dapat mempengaruhi kerja antibakteri,

diantaranya konsentrasi antibakteri, jumlah bakteri, spesies bakteri, suhu,

dan pH (Pelczar dan Chan 1986).

Resistensi terhadap antibiotik

E.coli merupakan mikroba komensal dan patogen yang penting

yang hidup dalam saluran pencernaan manusia maupun hewan.  Bakteri ini

telah diketahui menunjukkan resistensi terhadap beberapa antibiotik (Neu,

1992).  Hal ini dapat menjadi sumber penyebaran resistensi yang penting

pada patogen lain dari manusia ataupun hewan.  Gen resistensi dari

bakteri yang telah resisten terhadap antibiotik tersebut dapat disebarkan

melalui feses manusia ataupun hewan ke organisme lain di lingkungan

(Dunlop et al., 1998).

            Bakteri dapat bersifat resisten terhadap antibiotik karena adanya

mutasi kromosom ataupun karena pertukaran material genetik melalui

transformasi, transduksi dan konjugasi melalui plasmid (Neu, 1992).

            Faktor yang berperan dalam perkembangan resistensi terhadap

antibiotik ialah : Peningkatan ataupun kesalahan penggunaan antibiotik

dalam bidang klinik, mekanisme transformasi, transduksi ataupun

konjugasi, penggunaan tehnik deteksi molekular, penambahan antibiotik

pada pakan ternak  (Desselberger, 1998).

            Pendekatan konvensional untuk uji resistensi antibiotik didasarkan

atas pertumbuhan koloni pada media selektif dengan atau tanpa

penambahan antibiotik (Siegel et al., 1974).  Bagaimanapun juga analisa

profil DNA merupakan cara yang penting untuk melakukan karakterisasi

dan identifikasi gen resistensi antibiotik.

BAB III

Metodologi Praktikum

3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktikum

Praktikum dilaksanakan pada hari jum’at tanggal 29 Mei 2009

bertempat di laboratorium mikrobiologi jurusan Biologi Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Padjadjaran Jatinangor.

3.2 Alat-Alat dan Bahan-Bahan

A. Alat-alat :

1. Api spiritus

2. Cawan petri

3. Inkubator

4. Pipet

5. Tabung reaksi

B. Bahan-bahan :

1. Nutrien Agar cair

2. Kertas whatman

3. Temu kunci yang telak di ekstraksi dengan pelarut etanol

4. Suspensi bakteri :

Gram + (staphylococcus aureus)

Gram – (E.coli)

3.3 Prosedur Kerja

1. Siapkan suspensi bakteri

Gram + (Staphylococcus aureus)

Gram – (E. coli)

2. Tuangkan 1 mL bakteri ke dalam cawan petri ditambah nutrien

agar cair kemudian dihomogenkan (nutrient agar sebanyak 20

ml)

3. Setelah beku, masukkan (tempelkan) kertas Whatman berisi zat

(temu kunci yang diekstraksi dengan etanol) pada berbagai

konsentrasi.

100% 1.25%

dst sampai 0%

Kertas whatman berisi zat (temu kunci) pada berbagai

konsentrasi

4. Inkubasikan selama 24 jam pada suhu 37oC

Bab IV

Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil

Konsentrasi 100% 80% 40% 20% 10% 5% 2.5% 1.25% 0%

Gram + 7 7 6 7 7 8 8 8 6

Gram - 7 7 7 7 7 8 8 8 7

Interverensi zona hambatan :

Resisten : < 12 mm

Intermediete : 12-13 mm

Sensitive : > 13 mm

Berdasarkan hasil uji resistensi materi kemudian dibandingkan dengan

interverensi zona hambatan, maka dapat disimpulkan bahwa bakteri-

bakteri tersebut resisten terhadap temu kunci.

4.2 Pembahasan

Uji resistensi materi terhadap mikroba dapat kita gunakan untuk

mengetahui resistensi terhadap beberapa antibiotik, karena bakteri pada

lingkungan alaminya menunjukkan resistensi terhadap beberapa antibiotik.

Berdasarkan nilai interverensi zona hambatan pada berbagai konsentrasi

ternyata mikroba-mikroba (Staphylococcus aerus, E.coli) tersebut resisten

terhadap temu kunci.

Bakteri yang telah diisolasi dapat diuji resistensinya terhadap

beberapa antibiotik, karena bakteri pada lingkungan alaminya

menunjukkan resistensi terhadap beberapa antibiotik.

BAB V

Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

Uji bioaktivitas bahan ekstrak terhadap mikroba dapat kita gunakan

untuk mengetahui resistensi terhadap beberapa antibiotik, karena bakteri

pada lingkungan alaminya menunjukkan resistensi terhadap beberapa

antibiotik. Maka berdasarkan hasil praktikum uji bioaktivitas bahan ekstrak

terhadap mikroba-mikroba (Staphylococcus aerus, E.coli) yang di uji

adalah resisten terhadap zat yang diekstrak dari temu kunci.

5.2 Saran

Selama praktikum berlangsung praktikan harus menjaga keadaan

tetap aseptis dari bakteri nontarget agar dapat diketahui hasil yang

sesungguhnya. Karena itu, harus selama proses praktikum dilakukan di

dekat api hangat.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2009.http://fbaugm.wordpress.com/2008/08/.diakses 21 juni 2009

Anonim.2009.http://ph-ebe99.blog.friendster.com/.diakses 21 juni 2009

Anonim.2009.http://rudyct.com/PPS702-ipb/01101/DIANA_W.htm.diakses

21 juni 2009

Cordell, G.A. 1995.Changing strategies in natural product chemistry.

Phytochemistry 40:1585-1612.

Fabrican, D.S and Farsworth, N.R. 2001. The value of plants used in

traditional medicine for drug discovery. Enviromental Health

Prespectives 109:69-75.

Hamburger, M. and Hostettmann, K. 1991. Bioactivity in plants: the link

between Phythochemistry and Medicine. Phytochemistry 30: 364-

3874

Philipson, J.D. 2001.Phytochemistry and medicinal plants.Phytochemistry,

56:237-243

Pimm, S. L., Russell, G. J., Gittleman, J. L. and Brooks, T.M. 1995. The

future of biodiversity. Science 269:347-350.

Rates, S. M. K. 2001. Plants as source of drugs. Toxicon 39:603-613.