2

ARTIKEL ILMIAH

EFEKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK KAYU SIWAK (Salvadora persica) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI Porphyromonas gingivalis

Oleh:

ABINNAHL ASHSHOBIRING1G008020

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU-ILMU KESEHATANJURUSAN KEDOKTERAN GIGI

PURWOKERTO2012

3

EFEKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK KAYU SIWAK (Salvadora persica) TERHADAP PERTUMBUHAN BAKTERI Porphyromonas gingivalis

Abinnahl Ashshobirin Alhasdiqi1 Rosani Wiogo2 Eka Prasasti3

1Mahasiswa Jurusan Kedokteran Gigi Universitas Jenderal Soedirman,Purwokerto, Jawa Tengah

2Staf Pengajar Jurusan Kedokteran Gigi Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto, Jawa Tengah

3Staf Pengajar Jurusan Farmasai Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto, Jawa Tengah

Alamat Korespondensi: Kampus Unsoed Karangwangkal Jalan Dr. Soeparno Purwokerto 53123 Telepon (0281) 634744 Email: abinnahlashshobirin@gmail.com

ABSTRAKKayu siwak mengandung senyawa kimia yang diduga memiliki aktivitas

antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antibakteri ekstrak kayu siwak dengan nilai IC50 dan golongan senyawa kimia yang terkandung. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimental laboratoris. Kayu siwak yang diperoleh dalam bentuk kemasan, diekstrak mengunakan metode maserasi dengan menggunakan pelarut etanol 96%. Uji antibakteri dilakukan secara in vitro dengan 7 macam perlakuan yaitu: 0,753%, 1,563%, 3,125%, 6,25%, 12,5%, 25%, dan 50%. Uji daya hambat dilakukan dengan menggunakan metode difusi sumuran, sedangkan uji efektivitas dilakukan dengan menggunakan analisis probit untuk mengetahui nilai IC50. Hasil penelitian menunjukan ekstrak kayu siwak ini mengandung senyawa kimia yang diduga memiliki aktivitas antibakteri yaitu saponin, flavonoid, tanin, alkaloid, dan terpenoid. Aktivitas zona hambat terendah dihasilkan pada konsentrasi 6,25% dengan persentase daya hambat 6,22% sedangkan zona hambat tertinggi yaitu pada konsentrasi 50% dengan persentase daya hambat 30,22%. Nilai IC50 yaitu konsentrasi yang dapat menghambat 50% pertumbuhan bakteri P. gingivalis. Nilai IC50 yang didaptkan yaitu 49,5%.

Kata kunci: Antibakteri, IC50, Porphyromonas gingivalis, Salvadora persica, Siwak,

4

EFFECTIVITY OF EXTRACT Siwak (Salvadora persica) TO BACTERIA Porphyromonas gingivalis

Abinnahl Ashshobirin Alhasdiqi1 Rosani Wiogo2 Eka Prasasti3

1Mahasiswa Jurusan Kedokteran Gigi Universitas Jenderal Soedirman,Purwokerto, Jawa Tengah

2Staf Pengajar Jurusan Kedokteran Gigi Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto, Jawa Tengah

3Staf Pengajar Jurusan Farmasai Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto, Jawa Tengah

Alamat Korespondensi: Kampus Unsoed Karangwangkal Jalan Dr. Soeparno Purwokerto 53123 Telepon (0281) 634744 Email: abinnahlashshobirin@gmail.com

ABSTRACTSiwak contains chemical compounds believed to have antibacterial activity. This study aims to determine the antibacterial activity of siwak extracts with IC50 values and the chemical compound contained. The research method used was experimental laboratory. Siwak obtained in the from of packaging and extracted using maceration method using 96% ethanol. Antibacterial test conducted in vitro with 7 kinds of treatment are: 0.753%, 1.563%, 3.125%, 6.25%, 12.5%, 25%, and 50%. Tests conducted by the inhibition of diffusion method, whereas effectiveness trials conducted using probit analysis to determine the IC50 values. The results showed siwak extract contains a chemical compound that is thought to have antibacterial activity of saponins, flavonoids, tannins, alkaloids, and terpenoids. Activity lowest inhibition zone produced at a concentration of 6.25%, with the percentage inhibition of 6.22%, while the highest inhibition zone on the concentration of 50% with the percentage inhibition of 30.22%. IC50 value is the concentration that can inhibit 50% growth of bacteria P. gingivalis. IC50 values were be obtained is 49.5%.

Key words: Antibactery, IC50, Porphyromonas gingivalis, Salvadora persica, Siwak,

5

PENDAHULUAN

Penyakit gigi dan mulut merupakan penyakit yang sering dikeluhkan oleh

masyarakat. Penyakit periodontal merupakan penyakit gigi dan mulut yang

menduduki peringkat kedua selain karies. Penyakit periodontal diderita oleh hampir

seluruh penduduk di dunia dan mencapai 70-80% dari jumlah populasi dewasa

(Samaranayake, 2006). Penyakit Periodontal adalah penyakit yang terlokalisasi pada

gingiva dan jaringan pendukung gigi yang disebabkan oleh mikroorganisme,

maloklusi, dan trauma kronis yang menghasilkan pembentukan poket periodontal,

kerusakan jaringan ikat, dan resorpsi tulang alveolar (Fedi, et al., 2004).

Salah satu contoh bakteri yang dapat menyebabkan penyakit periodontal adalah

Porphyromonas gingivalis. Penyakit periodontal dapat diminimalisir dengan cara

menghambat pertumbuhan bakteri P. gingivalis sebagai bakteri penyebabnya. Salah

satu usaha untuk mencegah penyakit periodontal adalah dengan memanfaatkan bahan

alam yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri penyebab penyakit periodontal.

Salah satu tanaman yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri P. gingivalis yaitu

tanaman siwak (Salvadora persica).

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi senyawa kimia yang terkandung

dalam ekstrak kayu siwak yang diduga memiliki aktivitas antibakteri yaitu saponin,

flavonoid, tanin, alkaloid, dan terpenoid dan mengetahui nilai IC5o ekstrak kayu

siwak.

6

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelas ukur, hot plate, cawan

porselen uji, tabung reaksi, tempat tabung reaksi, mikropipet, vortex mixer, cawan

petri, bunsen, inkubator, drugalsky, jangka sorong, anaerobic jar, autoclave, pisau,

blender, timbangan, oven, kamera, shaker, dan Rotary Evaporator.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu siwak (Salvadora

persica), biakan bakteri Porphyromonas gingivalis murni, media agar darah, akuades,

etanol 96%, kertas saring, serbuk Mg, HCl:EtOH (1:1), amil alkohol, NH3, CHCl3,

H2SO4 2M, larutan Dragendrof, larutan Mayer, dan larutan Wagner.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif Jenis penelitian yang

digunakan adalah penelitian eksperimental laboratoris dengan post test only control

group design. Determinasi tanaman dilakukan untuk mengetahui kebenaran

tumbuhan yang digunakan adalah kayu siwak. Kayu siwak diekstrak menggunakan

metode maserasi dengan palarut etanol 96% selama 3x24 jam. Ekstrak kental bebas

etanol didapatkan setelah maserat diuapkan menggunakan rotary evaporator. Uji

golongan senyawa kimia dilakukan dengan metode pereaksi warna untuk

mengidentifikasi senyawa saponin, flavonoid, tanin, alkaloid, dan terpenoid.

Uji antibakteri dilakukan menggunakan metode sumuran. Konsentrasi yang

digunakan dalam penelitian ini yaitu 0,753%, 1,563%, 3,125%, 6,25%, 12,5%, 25%,

dan 50%. Konsenrasi dibuat dengan mengencerkan ekstrak ditambahkan akuades dan

DMSO 5%. Media yang digunakan untuk pertumbuhan bakteri P. gingivalis adalah

7

Tryptone Soya Agar (TSA) yang ditambahkan 5% darah domba. Bakteri P. gingivalis

disuspensikan dengan NaCl fisiologis hingga sesuai dengan tingkat kekeruhan

McFarland 0,5, dan dicampurkan ke dalam media TSA pada suhu 45o – 50o C.

Lubang sumuran dibuat dengan menggunakan perforator dengan diameter 9 mm.

Setiap sumuran diberi perlakuan sesuai penandaan konsentrasi ekstrak sebanyak 75 μl

kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37oC (Soemarno, 2005).

Uji antibakteri dilakukan sebanyak 3 kali. Diameter zona hambat didapatkan

dengan mengukur daerah bening di sekeliling sumuran yang tidak terdapat

pertumbuhan koloni bakteri. Pengukuran dilakukan menggunakan jangka sorong

dengan mengukur diameter sumuran dari 3 sisi. Ketiga hasil pengukuran diameter

tersebut dijumlahkan dan dibagi tiga untuk mendapatkan diameter zona hambat.

Diameter zona hambat kemudian dikonversikan menjadi persentase zona

hambat dengan menggunakan rumus (Agiliasari, 2012):

I = (d1 – d2) x 100

d2

Keterangan:I : daya hambat ekstrak terhadap bakterid1: diameter zona hambat (mm)d2: diameter sumuran (9mm)

Analisis Data

Zona hambat bakteri dikonversikan ke dalam persentase daya hambat

kemudian dianalisis dengan menggunakan analisis probit untuk menentukan nilai IC50

8

dengan menggunakan persamaan y = a + bx dengan x adalah logaritma konsentrasi

dan y merupakan bilangan probit.

.HASIL PENELITIAN

Lembar hasil uji determinasi tumbuhan yang diperoleh dari Laboratorium

Taksonomi Tumbuhan menunjukkan bahwa tumbuhan yang digunakan pada

penelitian ini adalah Salvadora persica Wall. Kayu Siwak dari famili Salvadoraceae.

Ekstraksi kayu siwak dimulai dengan minimbang sebanyak 800 gr, kayu siwak

dipotong untuk kemudian dikeringkan menggunakan oven, didapatkan 635 gr. Kadar

air yang terkandung dalam kayu siwak adalah 20,6%. Sebanyak 600 gr serbuk kayu

siwak dilarutkan dengan pelarut etanol 96% sebanyak 9 L selama 3x24 jam

menghasilkan ekstrak bebas etanol dengan berat 12,8 gr. Nilai rendemen ekstrak kayu

siwak adalah 2,13%.

Uji Identifikasi golongan senyawa kimia yang terkandung dalam ekstrak kayu

siwak yang diduga memiliki aktivitas antibakteri yaitu saponin, flavonoid, tanin,

alkaloid, dan terpenoid. Hasil identifikasi golongan senyawa tersebut menunjukkan

teridentifikasinya kandungan senyawa kimia saponin, flavonoid, tanin, alkaloid dan

terpenoid.

Tabel 4.1 Hasil Uji senyawa Kimia dengan Pereaksi Warna

No. Uji Senyawa Pereaksi WarnaPerubahan

WarnaKeterangan Hasil

1. Flavonoid Serbuk Mg + HCl 2 N Merah Jingga (+)

2. Saponin Akuades Terdapat Buih (+)

3. Tanin FeCl3Hijau

kehitaman(+)

4. Alkaloid HClOranye (jingga)

(+)

5. Terpenoid Pereaksi Vanilin Merah (+)

9

Pengujian daya hambat ekstrak kayu siwak terhadap pertumbuhan bakteri

P. gingivalis menunjukkan bahwa ekstrak kayu siwak memiliki aktivitas antibakteri.

Zona hambat yang terbentuk disekitar sumuran diperoleh dan diukur setiap

konsentrasi perlakuan.

Tabel 4.2 Diameter Zona Hambat Ekstrak Kayu Siwak

No KonsentrasiRata-rata

Diameter Zona Hambat (mm)

1 0,753% 92 1,563% 93 3,125% 9

4 6,25% 9,56

5 12,5% 10,52

6 25% 10,5

7 50% 11,72

8 DMSO 5% 9

Hasil pengukuran diameter zona hambat dalam satuan panjang dikonversikan

menjadi persentase daya hambat yang digunakan untuk menghitung nilai probit.

Tabel 4.3. Perhitungan Persentase Daya Hambat dan Nilai Probit

NoKonsentrasi

(%)Log Konsentrasi

(X)% Daya Hambat Probit (Y)

1 0,753% - 0,12 0 0

2 1,563% 0,19 0 0

3 3,125% 0,49 0 0

4 6,25% 0,80 6,22 % 3,46

5 12,5% 1,09 16,89 % 4,04

6 25% 1,39 16,67 % 4,03

7 50% 1,69 30,22 % 4,08

Nilai logaritma konsentrasi dan bilangan probit tersebut kemudian digunakan

untuk menentukan persamaan garis linear sehingga dapat ditentukan nilai IC50.

10

-0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.000.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00

f(x) = 3.01003112420954 x − 0.101662571774221R² = 0.830775541377529

Series2Linear (Series2)

Konsentrasi

Zona

Ham

bat %

Persamaan yang dihasilkan dari hasil analisisi probit terhadap persentase daya

hambat yaitu Y=3,01x-0,101 dengan bilangan r = 0,911. Nilai IC50 ekstrak kayu siwak

terhadap P. gingivalis adalah sebesar 49,5%. Nilai IC50 adalah konsentrasi yang

mampu menghambat 50% pertumbuhan bakteri P. gingivalis.

PEMBAHASAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi golongan kandungan senyawa

kimia yang terkandung dalam ekstrak kayu siwak yaitu saponi, flavonoid, tanin,

alkaloid, dan terpenoid dan untuk mengetahui efektivitas antibakteri ekstrak kayu

siwak. Ekstrak dibuat dengan menggunakan metode maserasi. Sebelum dilakukan

perendaman simplisia dikeringkan agar terhindar dari pertumbuhan kapang

(Harbourne, 1987). Perendaman sampel menyebabkan pelarut akan menembus

dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel. Senyawa aktif yang berada dalam ekstrak

akan larut di dalam pelarut. Perbedaan konsentrasi senyawa aktif terjadi antara di luar

dan di dalam sel sehingga menyebabkan larutan dengan konsentrasi tinggi didesak

menuju konsentrasi yang lebih rendah. Proses maserasi berhenti ketika keseimbangan

11

konsentrasi antara di luar dan di dalam telah terjadi. Pengadukan dan dilakukan

selama proses ekstraksi yang bertujuan untuk membuat perputaran pelarut sehingga

akan mengubah profil konsentrasinya dan proses ekstraksi akan terjadi secara optimal

(Ditjen POM, 1986). Penggunaan pelarut etanol 96 % dalam penelitian ini karena

etanol merupakan pelarut yang dapat melarutkan senyawa polar maupun non polar

(Anonim, 2010).

Identifikasi senyawa kimia yang terkandung dalam ekstrak kayu siwak

dilakukan dengan metode pereaksi warna. Adanya senyawa saponin ditunjukkan

dengan adanya buih pada ekstrak kayu siwak yang telah ditambahkan dengan

aquades. Buih yang terbentuk pada uji saponin disebabkan adanya glikosida yang

mempunyai kemampuan membentuk buih dalam air yang terhidrolisis menjadi

glukosa. Uji senyawa tanin ditunjukkan dengan terbentuknya warna hijau kehitaman

yang berasal dari kompleks FeCl3 dengan fenol yang berarti diduga adanya senyawa

fenol dalam larutan yang diperiksa. Adanya senyawa flavonoid ditunjukkan dengan

terbentuknya warna oranye setelah penambahan serbuk Mg dan HCl, terjadi reduksi

senyawa flavonoid oleh Mg dan HCl sehingga terbentuk warna merah. Senyawa

alkaloid ditunjukkan dengan terbentuknya endapan warna jingga setelah penambahan

HCl dan pereaksi dragendorff. Senyawa terpenoid terbentuk warna merah setelah

penambahan pereaksi vanillin.

Aktivitas ekstrak kayu siwak dipengaruhi oleh adanya senyawa kimia yang

diduga memiliki aktivitas antibakteri. Setiap senyawa kimia memiliki mekanisme

antibakteri yang berbeda, alkaloid diduga memiliki cara dengan mengganggu

komponen penyusun peptidoglikan pada sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel

12

tidak terbentuk secara utuh dan menyebabkan kematian sel tersebut (Juliantina, et al.,

2008).

Tanin dan flavonoid diduga memiliki mekanisme dapat mengerutkan dinding

sel atau membran sel sehingga mengganggu permeabilitas sel. Akibat terganggunya

permeabilitas, sel tidak dapat melakukan aktivitas hidup sehingga pertumbuhannya

terganggu (Ajizah, 2004). Terpenoid diduga memiliki mekanisme dengan cara

senyawa aktif terpenoid membentuk antagonis pada permukan sel yang menghambat

proses transduksi suatu sinyal (faktor pertumbuhan) ke dalam sel sehingga proliferasi

sel terhambat. Menurut Maryati et al. (2007), saponin mengandung gugus –OH yang

akan merusak dinding sel bakteri dan menembus ke dalam sel dengan cara

melarutkan lapisan lipidnya sehingga sela akan mengalami kerusakan. Bakteri gram

negatif memiliki konsentrasi lipid yang tinggi di dalam dinding selnya, sehingga

dapat dengan mudah dilarutkan oleh senyawa saponin.

Simpulan

Senyawa kimia yang teridentifikasi dalam ekstrak kayu siwak adalah saponin,

flavonoid, tanin, alkaloid, dan terpenoid. Nilai IC50 yang didapatkan dari hasil uji

daya hambat bakteri P. gingivalis yaitu 49,5%.

Saran

Perlu dilakukan penelitian selanjutnya untuk mengisolasi senyawa yang

terkandung demi mengetahui senyawa yang paling aktif, dan perlu dilakukan

penelitian selanjutnya untuk mengidentifikasi senyawa kimia secara kuantitatif.

13

PUSTAKA

Agiliasari, W., 2012, Aktivitas Antibakteri Fraksi Kloroform dan Fraksi Air Ekstrak Daun Majapahit (Crescentia cujete) terhadap Streptococcus aureus, Skripsi, Tidak Dipublikasikan, Jurusan Farmasi, Fakultas Kedokteran dan Ilmu-ilmu Kesehatan, Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto.

Ajizah, A., 2004, Sensitivitas Salmonella typhimurium Terhadap Ekstrak Daun Psidium guajava, Bioscientiae, 1 (1):31-8.

Ditjen POM, 1986, Sediaan Galenik, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta.

Fedi, P.F., Vernino, A.R., dan Gray, J.L., 2004, Silabus Periodonti 4th ed, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.

Harborne, J.B., 1987, Metode Fitokimia, Penerbit ITB, Bandung.

Juliantina, F.R., Nirwani, B., 2008, Manfaat Sirih Merah (Piper crocatum) sebagai agen antibakterial terhadap bakteri gram poritif dan gram negatif, Jurnal Kedokteran dan Kesehatan Indonesia.

Maryati, Fauzia, R.S., Rahayu, T., 2007, Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Kemangi (Ocinum basilicum L.) Terhadap Staphylococcus aureus dan Eschericia coli, Jurnal Penelitian Sains dan Teknologi, 8 (1): 30-38.

Samaranayake, L., 2006, Essential Microbiology for Dentistry 3rded, Elsevier, Livingstone.

Soemarno, 2005, Isolasi dan Identifikasi Bakteri Klinik, Akademi Analisis Kesehatan Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Yogyakarta.