BAB 3 KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESA PENELITIAN 3.1 Kerangka Konsep Bawang Putih Jintan Hitam Cengkeh Distilasi uap dan air Minyak atsiri Scordinine glycoside Thymoquinone Eugenol Allicin Merusak membran sel dan menyebabkan denaturasi protein Menghambat sintesa protein dan menyebabkan gangguan fungsi sel Menghambat sintesa DNA dan RNA Replikasi sel terganggu Sel lisis Sel lisis Biosintesis membran sel bakteri Staphylococcus aureus terhambat Gangguan fungsi sel Sel lisis Universitas Sumatera Utara
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB 3
KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESA PENELITIAN
3.1 Kerangka Konsep
Bawang Putih Jintan Hitam Cengkeh
Distilasi uap dan air
Minyak atsiri
Scordinine glycoside Thymoquinone Eugenol
Allicin Merusak membran
sel dan menyebabkan
denaturasi protein
Menghambat sintesa protein dan
menyebabkan gangguan fungsi
sel
Menghambat sintesa
DNA dan RNA
Replikasi sel
terganggu Sel lisis Sel lisis
Biosintesis membran
sel bakteri
Staphylococcus
aureus terhambat
Gangguan fungsi sel
Sel lisis
Universitas Sumatera Utara
3.2 Hipotesis Penelitian
Hipotesa dari penelitian ini adalah:
1. Terdapat perbedaan zona hambat antara minyak atsiri bawang
putih, cengkeh dan jintan hitam terhadap Staphylococcus aureus.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
METODE PENELITIAN
4.1 Jenis dan Desain Penelitian
Jenis Penelitian : Eksperimental Laboratorium
Desain Penelitian : Rancangan pretes-postes dengan kelompok kontrol
4.2 Populasi dan Sampel
Populasi : Staphylococcus aureus
Sampel : Biakan Staphylococcus aureus dari stamp
Besar sampel : Besar sampel pada percobaan ini menggunakan rumus umum
( t ‐ 1 ) . ( n ‐ 1) > 15
Dimana : t = Perlakuan
n = Jumlah sampel 30
Penelitian ini menggunakan 5 kelompok yang masing-masing terdiri atas :
1. Kelompok I : Aquades sebagai kontrol negatif
2. Kelompok II : Etanol 96% sebagai kontrol positif
3. Kelompok III : Minyak atsiri bawang putih
4. Kelompok IV : Minyak atsiri cengkeh
5. Kelompok V : Minyak atsiri jintan hitam
Universitas Sumatera Utara
Jadi perlakuannya (t) adalah = 5
( 5 – 1 ) . ( n – 1 ) > 15
4 . ( n – 1 ) > 15
n – 1 > 3, 75
n > 4, 75 ~ 5
Jumlah sampel (n) yang didapat adalah 5, tetapi boleh ditambahkan 2-3 sampel,
sehingga sampel yang digunakan dalam penelitian ini masing-masing dilakukan
pengulangan 7 kali pada kelompok I sehingga V.
Universitas Sumatera Utara
4.3 Variabel Penelitian
Variabel Bebas :
Aquades sebagai kontrol 1
Etanol 96% sebagai kontrol 2
Minyak atsiri bawang putih
Minyak atsiri cengkeh
Minyak atsiri jintan hitam
Variabel Tergantung :
Pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dengan pengukuran diameter zona hambat pada masing-masing perlakuan
Variabel Terkendali
Media pertumbuhan .
Suhu inkubator.
Waktu pembiakan yaitu 24 jam.
Teknik pengisolasian dan pengkulturan.
Penggunaan alat dan bahan yang steril.
Keterampilan operator Waktu pengamatan.
Variabel Tidak Terkendali
Asal bawang putih, cengkeh dan jintan hitam (geografis) berhubungan dengan tanah, curah hujan dan lingkungan sekitar tanaman.
Universitas Sumatera Utara
4.3.1 Variabel Bebas
Variabel bebas untuk penelitian ini adalah seperti berikut :
a. Aquades sebagai kontrol negatif
b. Etanol 96% sebagai kontrol positif
c. Minyak atsiri bawang putih
d. Minyak atsiri cengkeh
e. Minyak atsiri jintan hitam
4.3.1 Variabel Tergantung
Variabel tergantung untuk penelitian ini adalah pertumbuhan bakteri
Staphylococcus aureus dengan metode pengukuran diameter zona hambat pada
masing-masing perlakuan.
4.3.3 Variabel Terkendali
a. Media untuk menumbuhkan Staphylococcus aureus yaitu MHA.
b. Suhu yang digunakan untuk menumbuhkan Staphylococcus aureus 37°C
dalam inkubator.
c. Waktu yang digunakan untuk menumbuhkan atau pembiakan
Staphylococcus aureus yaitu 24 jam.
d. Teknik pengisolasian dan pengkulturan.
e. Penggunaan alat, media pertumbuhan dan bahan percobaan yang steril.
Universitas Sumatera Utara
f. Keterampilan operator dalam pelaksanaan penelitian dan didampingi
asisten laboratorium.
4.3.4 Variabel Tidak Terkendali
Variabel tidak terkendali untuk penelitian ini adalah asal bawang putih, cengkeh
dan jintan hitam (geografis) berhubungan dengan tanah, curah hujan dan
lingkungan sekitar tanaman.
4.4 Definisi Operational
a. Minyak atsiri adalah kelompok besar minyak nabati yang berwujud cairan
kental pada suhu ruang namun mudah menguap sehingga memberikan
aroma yang khas berupa larutan minyak yang diperoleh dari penyulingan
air dan uap.
b. Minyak atsiri bawang putih adalah minyak yang dihasilkan dari bawang
putih melalui proses penyulingan air dan uap.
c. Minyak atsiri cengkeh minyak yang dihasilkan dari bunga cengkeh
melalui proses penyulingan air dan uap.
d. Minyak atsiri jintan hitam yang dihasilkan dari biji jintan hitam melalui
proses penyulingan air dan uap.
e. Etanol 96% adalah alkohol dengan perbandingan 96% komposisi etanol
dan 4% komposisi air. Disebut juga etil alkohol 96%, termasuk ke dalam
alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia C2H2OH.
f. Aquades adalah air hasil dari penyulingan, kandungannya murni H2O.
Data dari setiap perlakuan dianalisa secara statistik dengan tingkat kemaknaan
(α = 0,05), dengan memakai uji statistik:
1. Uji One Way ANOVA, untuk melihat perbedaan daya hambat bakteri pada
semua kelompok perlakuan.
2. Uji komparasi ganda/Least Significant Differences (LSD), untuk melihat
perbedaan daya hambat bakteri antar kelompok.
Jika uji ANOVA memberikan hasil yang signifikan dilanjutkan dengan uji LSD.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5
HASIL PENELITIAN
Setelah perletakan semua bahan coba yaitu aquades, etanol 96%, minyak
atisiri bawang putih, minyak atsiri cengkeh dan minyak atsiri jintan hitam dilakukan
pengamatan setelah 24 jam untuk melihat zona bening di sekitar cakram. Zona bening
merupakan daerah dimana pertumbuhan Staphylococcus aureus dihambat oleh bahan
coba. Masing-masing bahan coba dilakukan tujuh kali pengulangan. (Gambar 14)
Pengamatan dilakukan terhadap seluruh pengulangan dari bahan coba pada waktu
yang bersamaan.
Hasil penelitian menunjukkan terdapat zona hambat pada bahan coba minyak
atsiri bawang putih, minyak atsiri cengkeh, minyak atsiri jintan hitam dan etanol,
sedangkan aquades tidak menunjukkan daya hambat terhadap Staphylococcus aureus.
Tabel 4 menunjukkan rata-rata zona hambat dan standard deviasi bahan coba
aquades, etanol 96%, minyak atisiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam.
Gambar 14. Hasil percobaan uji sensitivitas disk minyak atisiri bawang putih, cengkeh, jintan hitam, etanol 96% dan aquades terhadap Staphylococcus aureus setelah 24 jam.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. Perbedaan rata-rata zona hambat aquades, etanol 96%, minyak atisiri
bawang putih, cengkeh dan jintan hitam.
* Terdapat perbedaan yang bermakna pada P < 0,05
Kelompok Perlakuan n χ (mm) χ (mm) ± SD P
I Aquades (kontrol)
7 0.0000 0.0000 ± 0,0000
II Etanol 96%
(kontrol) 7 13.8943 13.8943 ± 0,43408
III Minyak atsiri bawang putih
7 10.9500 10.9500 ± 0,12000
IV Minyak atsiri
cengkeh 7 14.7843 14.7843 ± 0,17587
V Minyak atsiri jintan hitam
7 11.9443 11.9443 ± 0,39522
0,0001*
Dari tabel 4 dapat dibaca hasil penelitian bahwa dari tujuh kali pengulangan
bahan coba etanol 96% diameter 13,894 mm, minyak atsiri bawang putih 10,950 mm,
minyak atsiri cengkeh 14,784 mm dan minyak atsiri jintan hitam 11,944 mm.
Ternyata yang paling tinggi zona hambat adalah minyak atsiri cengkeh terhadap
Staphylococcus aureus.
Uji ANNOVA one way (tabel 4) dapat dilihat bahwa P adalah 0,0001. Hal ini
berarti, terdapat perbedaan yang bermakna (P < 0,05) diantara minyak atsiri bawang
putih, cengkeh, jintan hitam, etanol 96% dan aquades . Untuk mengetahui perbedaan
rata-rata zona hambat diantara masing-masing bahan coba dapat dilihat dari uji
komparasi ganda (LSD).
Universitas Sumatera Utara
Diagram 1. Hasil diameter zona hambat aquades, etanol 96%, minyak atisiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam
Uji Komparasi Ganda (LSD) menunjukkan semua kelompok perlakuan
apabila dibandingkan satu sama lain mempunyai perbedaan yang bermakna karena
nilai P adalah 0,0001 (Tabel 5). Hal ini terdapat perbedaan yang bermakna (P < 0,05)
rata-rata zona hambat antar masing-masing kelompok perlakuan yaitu aquades, etanol
96%, minyak atisiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam. Hasil penelitian ini
menunjukkan hipotesis diterima yaitu terdapat perbedaan zona hambat antara minyak
atsiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam terhadap Staphylococcus aureus.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5. Hasil uji komparasi ganda (LSD)
Kelompok Perbandingan P
II (Etanol 96%)
III (Bawang putih)
IV (Cengkeh)
I
(Aquades)
V (Jintan hitam)
I (Aquades)
III (Bawang putih)
IV (Cengkeh)
II
(Etanol 96%)
V (Jintan hitam)
I (Aquades)
II (Etanol 96%)
IV (Cengkeh)
III
(Bawang putih)
V (Jintan hitam)
I (Aquades)
II (Etanol 96%)
III (Bawang putih)
IV
(Cengkeh)
V (Jintan hitam)
I (Aquades)
II (Etanol 96%)
III (Bawang putih)
V
(Jintan hitam)
IV (Cengkeh)
0,0001*
*Terdapat perbedaan
yang bermakna pada
P < 0,05 (H0 ditolak)
Universitas Sumatera Utara
BAB 6
PEMBAHASAN
Penelitian yang dilakukan sediaan minyak atisiri bawang putih, cengkeh dan
jintan hitam bertujuan untuk membuktikan adanya zona hambat terhadap
Staphylococcus aureus dan memperlihatkan perbedaan daya hambat antara minyak
atsiri bawang putih, minyak atsiri cengkeh dan minyak atsiri jintan hitam, sebagai
kontrol adalah aquades dan etanol 96%. Dalam penelitian ini dilakukan uji
sensitivitas dengan menggunakan teknik disc diffusion test. Perbedaan daya hambat
bahan coba dilihat dari besarnya diameter zona hambat yang terbentuk disekitar disk
berisi bahan coba yang diamati pada media Mueller Hinton Agar (MHA) yang telah
diinokulasi oleh Staphylococcus aureus diisolasi dari stamp denture stomatitis.
Pengukuran zona hambat dilakukan setelah 24 jam, media yang telah diisi
minyak atsiri dikeluarkan dari inkubator kemudian diukur zona hambat dengan
menggunakan kaliper digital dengan ketelitian 0,01 mm. Zona hambat merupakan
daerah dimana terdapat zona bening disekeliling disk yang menunjukkan ada daya
hambat antara bahan coba dari setiap kelompok perlakuan. Dalam penelitian ini
pembuatan minyak atsiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam dilakukan dengan
menggunakan metode penyulingan air dan uap. Metode ini lebih sering dilakukan
karena cara pengaplikasian mudah untuk memperoleh minyak atsiri, lebih murah dan
konstruksi alatnya sederhana.
Berdasarkan hasil penelitian,rata-rata zona hambat bahan coba aquades 0 mm,
etanol 96% 13,894 mm, minyak atsiri bawang putih10,950 mm, cengkeh 14,784 mm
Universitas Sumatera Utara
dan jintan hitam 11,944 mm (Tabel 1). Hal ini menunjukkan hasil rata-rata zona
hambat yang terbesar adalah bahan coba dari kelompok perlakuan IV yang
mengandung minyak atsiri cengkeh yaitu 14,784 mm. Rata-rata zona hambat
etanol 96% merupakan kontrol positif adalah 13,894 mm dan aqua sebagai kontrol
negatif menunjukkan tidak terdapat zona hambat sama sekali. Dari hasil penelitian ini
dapat dijelaskan Ho ditolak karena P < 0,05.
Dilihat dari hasil penelitian, bahan coba dari etanol 96%, minyak atsiri
bawang putih, cengkeh dan jintan hitam mempunyai daya hambat terhadap
Staphylococcus aureus dengan kemampuan yang berbeda. Zat aktif yang terdapat
dalam bahan coba bawang putih, cengkeh dan jintan hitam masing-masing adalah
allicin, eugenol dan thymoquinone bahan aktif ini ternyata dapat menghambat
pertumbuhan Staphylococcus aureus. Senyawa allicin merupakan senyawa aktif
dalam minyak atisiri bawang putih yang mudah terurai menjadi sulfur dan mudah
rusak pada suhu yang panas. Allicin menunjukkan aktivitas antibakteri dengan
menghambat secara lengkap dan langsung dari sintesis RNA meskipun sebagian
sintesis DNA dan protein juga dihambat. Ini menunjukkan bahwa RNA adalah target
utama dari fungsi allicin. Perbedaan dalam struktur strain bakteri juga memainkan
peran dalam kerentanan terhadap daya hambat dari minyak atsiri bawang putih.
Membran sel Staphylococcus aureus mengandung lipid hanya 2% yang akan
mempengaruhi permeabilitas terhadap minyak atsiri bawang putih.31
Penelitian Novita (2008) sediaan bawang putih dapat menghambat
pertumbuhan Staphylococcus aureus. Hasil penelitiannya menunjukkan rata-rata
Universitas Sumatera Utara
diameter zona hambat pada jus bawang putih 2gr/ml (15,19 mm) dan jus bawang
putih 1gr/ml (8,62 mm). Sementara rata-rata diameter zona hambat bahan coba
sediaan ekstrak bawang putih 2gr/ml adalah 6,44 mm dan pada sediaan 1 gr/ml
ekstrak bawang putih tidak mununjukkan adanya zona hambat. Rata-rata diameter
zona hambat minyak atsiri bawang putih adalah 10,95 mm. Ini menunjukkan terdapat
perbedaan zona hambat antara minyak atsiri, jus dan ekstrak dari sediaan bawang
putih. Jus bawang putih menunjukkan hasil rata-rata zona hambat yang tertinggi bila
dibandingkan dengan jenis bahan sediaan yang lain. Hal ini mungkin disebabkan
kandungan allicin yang berbeda dengan cara penyediaan yang berbeda karena allicin
bersifat volatil dan merupakan senyawa yang kurang stabil, adanya pengaruh air
panas, oksigen udara, dan lingkungan basa, mudah sekali terdekomposisi menjadi
senyawa yang lain seperti dialil sulfida.7
Penelitian Syed Abdul Rahman (2010) minyak atsiri cengkeh adalah efektif
terhadap Staphylococcus aureus karena efek antimikroba cengkeh oleh eugenol dan
eugenol asetate yang terkandung dalam minyak tersebut.10 Menurut Babu (2011)
mendapati minyak atsiri bawang putih dan cengkeh mempunyai daya hambat
terhadap pertumbuhan Staphylococcus aureus dengan merusak langsung membran sel
bakteri menyebabkan pengurangan sintesa protein sehingga terjadi gangguan pada
fungsi sel bakteri selanjutnya mengalami lisis. Selain itu, hasilnya juga
memperlihatkan zona hambat cengkeh menunjukkan diameter yang lebih besar yaitu
25,00 mm bila dibandingkan dengan zona hambat minyak atsiri bawang putih yaitu
19,00 mm. Hal ini menunjukkan cengkeh mempunyai daya hambat yang lebih tinggi
dari bawang putih terhadap Staphylococcus aureus. Dari penelitian penulis
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan rata-rata diameter zona hambat minyak atsiri bawang putih adalah
10,95 mm dan rata-rata diameter zona hambat minyak atsiri cengkeh 14,78 mm. Hal
ini mungkin disebabkan karena cara penyediaan minyak atsiri yang berbeda. Cara
penyediaan minyak atsiri yang berbeda boleh menyebabkan jumlah kandungan bahan
aktif minyak atsiri berbeda. Penelitian Babu menunjukkan zona hambat yang lebih
tinggi dari penelitian penulis karena Babu menggunakan minyak atsiri dari pabrik
sedangkan penelitian penulis mempergunakan bahan coba dan alat serdahana.11
Sahabat Saeed (2008) dalam penelitiannya menyatakan, minyak cengkeh
ditemukan aktif terhadap bakteri gram positif foodborne yang ditularkan melalui
makanan contohnya Staphylococcus aureus dan bakteri gram negatif yaitu
Escherichia coli. Selanjutnya, bahan aktif cengkeh (eugenol) memiliki aktivitas
antibakteri terhadap bakteri Streptococcus mutans, Candida albicans, Bacillus
subtilis, Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa. Selain eugenol
terdapat bahan aktif lain yang terkandung dalam minyak atsiri cengkeh yang mampu
menghambat pertumbuhan bakteri seperti biflorin, kaempferol, rhamnocitrin,
myricetin, gallic acid, ellagic acid dan oleanoic acid.32
Hasil Penelitian Mashadian (2005) menunjukkan bahwa ekstrak jintan hitam
memiliki antimikroba yang aktif terhadap pertumbuhan Staphylococcus aureus juga
menunjukkan efek anticestodal dan antiinflamatory.33 Penelitian Zuridah (2008)
minyak atsiri jintan hitam mempunyai daya hambat terhadap beberapa bakteri seperti
Staphylococcus aureus, Escherichia coli, dan Pseudomonas aeruginosa. Rata-rata
daya hambat Staphylococcus aureus mencatatkan nilai tertinggi dibandingkan dengan
bakteri gram negatif yang lain yaitu 25,00 mm dan yang paling rendah daya hambat
Universitas Sumatera Utara
adalah Escherichia coli yaitu 10,00 mm.34 Menurut Mohd Tariq Salman (2008)
thymoquinone merupakan bahan aktif dalam minyak atsiri jintan hitam menunjukkan
daya hambat yang signifikan dari pertumbuhan berbagai jenis bakteri. Thymoquinone
menghambat sumber radikal bebas, dan diketahui mempunyai asam amino
nukleofilik yang terdapat di dalam protein akan menyebabkan inaktivasi protein serta
hilangnya fungsi sel. Gangguan metabolisme bakteri menyebabkan kebutuhan energi
tidak tercukupi sehingga mengakibatkan rusaknya sel bakteri secara permanen,
selanjutnya sel bakteri lisis.12
Berdasarkan hasil uji Anova (Tabel 1) yang diperoleh terdapat perbedaan
bermakna (P<0,05) pada rata-rata zona hambat diantara masing-masing bahan coba
etanol 96%, minyak atsiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam. Pada hasil uji
komparasi ganda (Tabel 2), terdapat perbedaan bermakna (P<0,05) pada rata-rata
zona hambat antara setiap bahan coba.
Hasil penelitian ini secara in vitro minyak atsiri bawang putih, cengkeh dan
jintan hitam mempunyai daya hambat terhadap pertumbuhan Staphylococcus aureus.
Minyak atsiri tersebut dapat digunakan sebagai bahan alternatif antibakteri karena
memiliki daya hambat terhadap beberapa jenis bakteri, namun diperlukan penelitian
lebih lanjut untuk menggunakan bahan ini sebagai bahan antibakteri secara luas.
Universitas Sumatera Utara
BAB 7
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian perbedaan daya hambat minyak atsiri bawang putih,
cengkeh dan jintan hitam, dapat disimpulkan bahwa:
1. Terdapat daya hambat minyak atsiri bawang putih, cengkeh dan jintan hitam
terhadap Staphylococcus aureus.
2. Minyak atsiri bawang putih, cengkeh, jintan hitam dan kontrol mempunyai
daya hambat terhadap Staphylococcus aureus dengan kemampuan yang
berbeda dimana minyak atsiri cengkeh yang mengandung eugenol mempunyai
daya hambat paling besar bila dibandingkan dengan bahan coba yang lain.
7.2 Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mencari MIC (Minimal
Inhibatory Concentration) terhadap sediaan minyak atsiri bawang putih,
cengkeh dan jintan hitam.
2. Perlu dilakukan penelitian minyak atsiri dari bahan lain dalam hubungan
pemakaian pada dunia kedokteran gigi secara lebih luas.