Uji Efektivitas Ekstrak Buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
Konsentrasi 25%, 50%, dan 100% Terhadap Pertumbuhan Bakteri Streptococcus mutans Secara In Vitro I Gusti Agung Ayu Hartini.
Mahendri Kusumawati.
Kadek Indah Regina Dwicahyani Departemen Ilmu Konservasi Gigi.
Fakultas Kedokteran Gigi.
Universitas Mahasaraswati Denpasar Corressponding Author: Kadek Indah Regina Dwicahyani, e-mail:
indahregina26@gmail.
ABSTRACT
Dental caries is spread throughout the world and can cause disorders in the body, such as impaired mastication, food absorption, and digestion.
Of the several types of bacteria.
Streptococcus mutans is the species most frequently found and is the main cause of dental One natural resource that can be used as an alternative ingredient to reduce the number of Streptococcus mutans bacteria includes Manalagi Apple (Malus sylvestris Mil.
The purpose of this research is to determine the effectiveness of Manalagi Apple (Malus sylvestris Mil.
fruit extract in inhibiting the growth of Streptococcus mutans bacteria.
This research is laboratory research with a Post Test Control Group Design.
The samples used were Streptococcus mutans bacteria which were divided into 5 groups, namely the group treated with Manalagi Apple (Malus sylvestris Mil.
fruit extract with concentrations of 25%, 50% and 100%, the group treated with ChKM as a positive control, and the group treated with aquadest as negative control.
The resulting inhibitory power at 25% concentration was 10.
2 mm, at 50% concentration was 13.
12 mm, and at 100% concentration was 15.
47 mm.
The higher the concentration of the extract, the greater the amount of antibacterial compounds released.
It can be concluded that the inhibitory power of Manalagi Apple (Malus sylvestris Mil.
fruit extract at concentrations of 25%, 50% and 100% can inhibit the growth of Streptococcus mutans bacteria, with the most effective concentration being in the treatment group containing Manalagi Apple fruit extract at a concentration of 100%.
Keywords: Manalagi Apple (Malus sylvestris Mil.
fruit extract.
Streptococcus mutans, inhibition zone
ABSTRAK
Penyakit karies gigi tersebar di seluruh dunia dan dapat menimbulkan gangguan pada tubuh, seperti gangguan fungsi pengunyahan, penyerapan makanan, dan pencernaan.
Dari beberapa jenis bakteri tersebut.
Streptococcus mutans adalah spesies yang paling sering ditemukan dan menjadi penyebab utama karies gigi.
Salah satu sumber daya alam yang dapat digunakan sebagai bahan alternatif untuk mengontrol jumlah bakteri Streptococcus mutans di antaranya adalah buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui adanya efektivitas ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
dalam menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans.
Penelitian ini merupakan penelitian laboratorium dengan rancangan Post Test Control Group Design.
Sampel yang digunakan merupakan bakteri Streptococcus mutans yang dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu kelompok dengan perlakuan ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
dengan konsentrasi 25%, 50% dan 100%, kelompok perlakuan yang diberi ChKM sebagai kontrol positif, dan kelompok yang diberi perlakuan dengan aquadest sebagai kontrol negatif.
Daya hambat yang dihasilkan pada konsentrasi 25% sebesar 10,2 mm, konsentrasi 50% sebesar 13,12 mm, dan pada konsentrasi 100% sebesar 15,47 mm.
Semakin tinggi konsentrasi ekstrak maka jumlah senyawa antibakteri yang dilepaskan semakin besar.
Dapat disimpulkan bahwa daya hambat ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
pada konsentrasi 25%, 50% dan 100% dapat menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans, dengan konsentrasi yang paling efektif yaitu pada kelompok perlakuan yang mengandung ekstrak buah Apel Manalagi dengan konsentrasi 100%.
Kata kunci: ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
Streptococcus mutans, daya
PENDAHULUAN
Kesehatan gigi dan mulut merupakan salah satu faktor yang mendukung paradigma sehat dan merupakan strategi pembangunan nasional untuk mewujudkan pembangunan kesehatan bagi sumber daya manusia yang produktif secara sosial dan ekonomi.
Kesehatan gigi dan mulut adalah suatu keadaan di mana gigi dan mulut berada dalam kondisi bebas dari adanya bau mulut, kekuatan gigi dan gusi yang baik, tidak adanya karang gigi, serta gigi dalam keadaan putih dan bersih.
Namun, kesehatan gigi dan mulut ini masih menjadi hal yang sering diabaikan oleh banyak orang, padahal kesehatan gigi dan mulut merupakan bagian integral dari kesehatan umum, artinya seseorang yang sakit gigi akan terganggu kesehatannya secara umum dan pastinya akan berdampak pada timbulnya penyakit gigi dan mulut yang nantinya akan mengganggu fungsi dan aktivitas rongga mulut seperti fungsi pencernaan, estetika, dan komunikasi.
Salah satu bentuk penyakit gigi dan mulut adalah karies gigi.
Karies gigi atau gigi berlubang merupakan penyakit gigi terlokalisir yang merusak jaringan keras gigi yang terjadi karena adanya interaksi dari beberapa faktor yaitu.
, mikroorganisme .
, substrat .
, dan waktu.
Karies disebabkan karena terabaikannya kebersihan rongga mulut sehingga terjadi penumpukan plak.
Plak adalah lapisan tipis yang melekat erat di permukaan gigi serta mengandung kumpulan bakteri1.
Bakteri sangat berperan penting pada proses terjadinya karies gigi.
Jumlah bakteri pada mulut tergantung dari kondisi kebersihan dan kesehatan mulutnya, dengan spesies bakteri yang berbeda pada beberapa wilayah rongga mulut2.
Penyakit karies gigi tersebar di seluruh dunia dan dapat menimbulkan gangguan pada tubuh, seperti gangguan fungsi pengunyahan, penyerapan makanan, dan pencernaan.
Selain itu, karies gigi dapat bermanifestasi menjadi penyakit sistemik karena gigi yang berlubang dapat menjadi sumber infeksi.
Beberapa mikroorganisme yang terdapat pada rongga mulut yaitu Streptococcus mutans.
Staphylococcus, dan Lactobacillus.
Proses karies ditandai dengan terjadinya demineralisasi pada jaringan keras gigi, diikuti dengan kerusakan bahan organiknya3.
Streptococcus mutans merupakan bakteri gram positif, bersifat nonmotil, dan anaerob fakultatif yang dapat memetabolisme4.
Bakteri Streptococcus mutans pertama kali diisolasi dari plak gigi oleh Clark pada tahun 1924.
Clark menyatakan bahwa bakteri Streptococcus mutans merupakan bakteri utama penyebab terjadinya karies gigi5.
Menurut badan kesehatan dunia World Health Organization (WHO), 80% penduduk dunia masih bergantung pada pengobatan tradisional untuk masalah kesehatan mereka, termasuk menggunakan obat-obatan yang berasal dari sumber daya alam.
Penggunaan obat herbal dari bahan alami secara umum dinilai lebih aman, memiliki efek samping yang lebih sedikit, serta memiliki banyak khasiat farmakologis, sehingga World Health Organization (WHO) menganjurkan untuk memanfaatkan obat herbal sebagai bahan alami dalam memelihara kesehatan6.
Indonesia merupakan daerah tropis yang memiliki kekayaan sumber daya alam yang melimpah dan banyak di antaranya dapat dimanfaatkan sebagai obat alternatif alami.
Salah satu sumber daya alam yang dapat digunakan sebagai bahan alternatif untuk menurunkan jumlah bakteri Streptococcus mutans di antaranya adalah buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
yang populer dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia.
Selain populer untuk dikonsumsi, buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
juga memiliki nilai gizi yang tinggi dan sangat bermanfaat bagi kesehatan tubuh manusia yaitu sebagai antibakteri dan antioksidan.
Salah satu kandungan dalam buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
adalah tanin yang memiliki kemampuan Zat tanin berfungsi membersihkan dan menyegarkan mulut7.
Research Kata AokariesAo berasal dari bahasa latin yaitu AorotAo.
Karies gigi atau gigi berlubang adalah suatu penyakit jaringan keras gigi yaitu enamel, dentin, dan sementum yang disebabkan oleh aktivitas mikroba pada suatu karbohidrat yang mengalami fermentasi.
Tanda dari karies gigi adalah adanya demineralisasi pada jaringan keras gigi yang kemudian diikuti oleh kerusakan bahan organiknya.
Asam yang dihasilkan dari fermentasi gula oleh bakteri akan menyebabkan demineralisasi lapisan email gigi sehingga struktur gigi menjadi lebih rapuh dan mudah berlubang.
Akibatnya, terjadi invasi bakteri dan kerusakan pada bagian pulpa serta penyebaran infeksinya ke jaringan periapikal dan dapat menyebabkan rasa sakit.
Penyakit karies bersifat progresif dan kumulatif, bila dibiarkan tanpa disertai perawatan dalam kurun waktu tertentu bisa mengakibatkan kondisi yang lebih parah.
Walaupun demikian, mengingat mungkinnya remineralisasi terjadi, pada stadium yang sangat dini penyakit ini dapat dihentikan8.
Karies gigi terjadi oleh karena beberapa faktor yaitu.
, mikroorganisme .
, substrat .
, dan waktu.
Sedangkan faktor lain adalah kualitas oral hygiene, status sosial ekonomi keluarga, pendapatan, dan makanan kariogenik.
Faktor-faktor tersebut bekerja sama dan saling mendukung satu sama lain.
Karies gigi yang tidak dapat diobati dan dilakukan perawatan dengan baik dapat menimbulkan dampak yang buruk, bisa membatasi aktivitas, dan mempengaruhi kualitas hidup.
Karies gigi akan menjadi sumber lokal infeksi di dalam rongga mulut serta rasa sakit.
Rasa sakit dan ngilu ini dapat mengganggu aktivitas pengunyahan yang nantinya dapat mengakibatkan adanya penurunan dalam konsumsi makanan yang menyebabkan asupan gizi yang diterima oleh tubuh menjadi berkurang.
Ketidakseimbangan asupan gizi dalam jangka waktu yang panjang dapat mempengaruhi terjadinya perubahan pada jaringan massa tubuh yang akan berdampak pada status gizi tubuh manusia9.
Plak yang melekat erat pada permukaan gigi dan gingiva berpotensi cukup besar untuk menimbulkan penyakit pada jaringan keras gigi.
Keadaan ini disebabkan karena Bakteri Streptococcus mutans dan Lactobacillus yang terdapat dalam plak yang melekat pada gigi akan memetabolisme sisa makanan yang bersifat kariogenik, terutama yang berasal dari jenis karbohidrat yang dapat difermentasi, seperti sukrosa, glukosa, fruktosa, dan maltosa.
Gula ini mempunyai molekul yang kecil dan berat sehingga mudah meresap dan dimetabolisme oleh bakteri10.
Asam yang terbentuk dari metabolisme ini dapat merusak gigi, juga dipergunakan oleh bakteri untuk mendapatkan energi.
Asam ini akan dipertahankan oleh plak di permukaan enamel dan mengakibatkan turunnya pH di dalam plak.
Plak akan tetap bersifat asam selama beberapa waktu dan untuk kembali ke pH normal dibutuhkan waktu 30 sampai 60 menit.
Oleh karena itu, jika seseorang sering dan terus menerus mengonsumsi gula, pHnya akan tetap di bawah pH normal dan mengakibatkan terjadinya demineralisasi dari permukaan enamel yang rentan, yaitu terjadinya pelarutan dari kalsium yang menyebabkan terjadinya kerusakan enamel sehingga bisa menimbulkan karies11.
Pada tahap awal demineralisasi, kavitas belum terbentuk di permukaan enamel, namun mineral enamel sudah mulai larut, sehingga secara klinis terlihat perubahan warna menjadi lebih putih.
Lesi awal karies dapat kembali normal melalui proses remineralisasi.
Proses remineralisasi oleh ion fluor, tidak hanya memperbaiki permukaan enamel, tetapi dapat membuat enamel tahan terhadap serangan karies berikutnya dan melindungi larutnya kristal hidroksiapatit pada enamel.
Bila kondisi lokal mengalami perubahan, yaitu bila pH cukup tinggi >5,5, maka lebih banyak lagi hidroksiapatit, kalsium, dan fosfat dari saliva yang dapat diendapkan ke permukaan gigi12.
Kavitas pada permukaan gigi terjadi bila demineralisasi bagian dalam enamel sudah sedemikian luas, sehingga permukaan enamel tidak mendapat dukungan cukup dari jaringan di bawahnya.
Bila sudah terjadi kavitas, maka gigi tidak dapat kembali normal, dan proses karies akan berjalan terus.
Hal ini terjadi bila proses demineralisasi dan remineralisasi didominasi oleh proses demineralisasi.
Bila proses demineralisasi tersebut tidak dapat diatasi, maka kerusakan akan berlanjut lebih dalam lagi, bahkan dapat mempengaruhi vitalitas gigi12.
Faktor penyebab karies gigi terdiri dari penyebab dari dalam diri individu dan penyebab luar individu.
Faktor dalam penyebab karies gigi merupakan faktor di dalam mulut yang berhubungan langsung dengan proses terjadinya karies gigi yaitu.
, mikroorganisme .
, substrat .
, dan waktu.
Sedangkan, faktor luar individu adalah status ekonomi, keluarga, pekerjaan, fasilitas kesehatan gigi, dan pendidikan kesehatan gigi yang pernah diterima.
Selain faktor-faktor yang ada di dalam rongga mulut yang berhubungan langsung dengan karies, terdapat juga faktor-faktor tidak langsung yang disebut faktor risiko luar, yang merupakan faktor predisposisi dan faktor penghambat terjadinya karies gigi.
Faktor luar antara lain adalah ras, usia, jenis kelamin, tingkat pendidikan, tingkat ekonomi, lingkungan, sikap, dan perilaku yang berhubungan dengan kesehatan gigi13.
Streptococcus mutans pertama kali diisolasi oleh Clark pada tahun 1924 dari gigi manusia yang mengalami karies.
Streptococcus mutans berperan penting terhadap terjadinya karies gigi.
Istilah Streptococcus mutans diambil berdasarkan hasil pemeriksaan mikrobiologi dengan pengecatan gram.
Bakteri ini berbentuk oval dan lain dari bentuk spesies Streptococcus yang lain, sehingga disebut sebagai mutan dari Streptococcus.
Streptococcus mutans diklasifikasikan berdasarkan serotipe menjadi 8 kelompok yaitu serotipe a sampai h.
Pembagian serotipe ini berdasarkan perbedaan karbohidrat pada dinding sel.
Akan tetapi, berdasarkan hibridasi DNA, bakteri ini dibagi menjadi 4 kelompok genetik.
Pembagian ini berdasarkan persentase basa DNA yaitu guanine dan cytosine.
Strain Streptococcus mutans yang banyak terdapat pada manusia adalah serotipe c, e, dan /.
to 38% G C), dimana Streptococcus mutans serotipe c merupakan bakteri utama penyebab karies gigi14.
Gambar 1 Streptococcus mutans (Ryan & Ray 2.
Streptococcus mutans memiliki beberapa faktor penyebab karies gigi seperti pelekatan terhadap permukaan enamel, produksi asam metabolit, kapasitas untuk membangun cadangan glikogen, dan kemampuan untuk mensintesis polisakarida ekstraseluler yang terdapat dalam karies gigi.
Biasanya, keberadaan Streptococcus mutans dalam kavitas gigi diikuti oleh karies setelah 6-24 bulan15.
Asam metabolik yang dihasilkan oleh Streptococcus mutans dapat menyebabkan demineralisasi permukaan gigi dan berperan pada karies gigi.
Enzim glukosiltransferase yang dihasilkan bakteri ini merupakan kunci pada proses ini.
Bakteri tersebut menggunakan sukrosa sebagai substrat untuk mensintesis glukan larut dan tidak larut air16.
Dua faktor virulensi utama yang terkait pada pelekatan Streptococcus mutans yaitu enzim glukosiltransferase dan protein antigen AgI/AgII.
Enzim glukosiltransferase mensintesis glukan dari sukrosa dan sebagai perantara yang mempengaruhi pelekatan sukrosa Streptococcus mutans pada permukaan gigi.
Antigen AgI/AgII pada kavitas rongga mulut berinteraksi dengan aglutinin glikoprotein kompleks pada saliva.
Tanpa struktural yang lengkap, mekanisme pengikatan antigen AgI/AgII terhadap komponen host tidak dapat membentuk pelekatan pada gigi.
Polisakarida ekstraseluler menyediakan pelekatan bakteri pada permukaan gigi dan berkontribusi pada ketahanan struktur biofilm.
Struktur matriks polisakarida memiliki peran penting pada efek virulensi plak dengan mempengaruhi sifat fisik dan biokimia dari biofilm.
Semua bukti sumber EPS dalam plak gigi tampak jelas dari produk interaksi glukosiltransferase dan fruktosiltransferase dengan sukrosa dan hidrolisat pati17.
Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
atau di Indonesia dikenal sebagai AoApel MalangAo atau AoApel BatuAo adalah spesies buah berupa apel liar dari genus Malus.
Nama ilmiahnya berarti AoApel HutanAo karena sering tumbuh secara liar di hutan dengan ketinggian atau iklim tertentu dan pohonnya memiliki duri yang lumayan tajam.
Apel Manalagi mempunyai rasa yang manis walaupun masih muda dan aromanya harum.
Umumnya buah ini berwarna hijau atau hijau kekuningan, pada lapisan kulit terluarnya mempunyai pori putih, bentuk buahnya bulat, dan diameter buahnya berkisar antara 5-7 cm serta beratnya berkisar 75-100 gram/buah.
Apel Manalagi memiliki mahkota bunga yang melebar dan sering kali terlihat seperti tumbuhan berupa semak dibanding pohon.
Tumbuhan ini dapat hidup 80-100 tahun dan tumbuh setinggi 10 m dengan diameter batang sekitar 23-45 cm.
Bunganya memiliki organ kelamin hermafrodit dan diserbuki oleh serangga18.
Apel Manalagi dipilih untuk dikonsumsi karena mudah didapat dan harganya terjangkau untuk semua kalangan.
Biasanya masyarakat mengonsumsinya baik secara langsung ataupun dalam berbagai rupa produk olahan dan kulitnya dibuang menjadi limbah industri19.
Secara umum cara mengetahui kandungan senyawa kimia dalam tanaman baik dengan kualitatif atau kuantitatif dapat dilakukan dengan uji fitokimia.
Hasil uji dalam buah Apel Manalagi yaitu adanya senyawa antioksidan seperti: .
Flavonoid memiliki kemampuan antibakteri dengan cara merusak dinding sel bakteri, karena berikatan dengan protein melisis sel bakteri sehingga bakteri mati20.
Pektin merupakan senyawa dalam apel yang diketahui memiliki kemampuan antiinflamasi dan antibakteri.
Saponin mempunyai kemampuan antibakteri yang bekerja dengan cara meningkatkan permeabilitas membran sehingga menyebabkan hemolisis sel21.
Tanin merupakan komponen zat organik yang kompleks dan terdiri dari senyawa fenolik yang sulit dipisahkan dan sulit mengkristal, mendapatkan protein dari larutannya, dan bersenyawa dengan protein tersebut22.
Vitamin C merupakan pendonor elektron yang sangat baik dikarenakan memiliki potensial reduksi 1- elektron standart yang rendah .
mV), serta dapat memproduksi asam semidehidroaskorbat yang relatif stabil23.
Kandungan buah Apel Manalagi yang dapat digunakan dalam menghambat pertumbuhan bakteri yaitu flavonoid memiliki aktivitas lebih besar untuk menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dibandingkan dengan bakteri gram negatif dikarenakan senyawa polar yang dimiliki oleh flavonoid lebih cepat dan mudah menembus lapisan peptidoglikan yang bersifat polar dari pada lapisan lipid yang memiliki sifat nonpolar.
Aktivitas bakteri yang terhambat menyebabkan terganggunya fungsi dinding sel untuk pembentukan dan melindungi sel dari proses lisis secara osmotik.
Dengan terganggunya dinding sel ini akan menyebabkan lisis pada sel24.
25Saponin dapat menekan pertumbuhan dari bakteri karena senyawa tersebut dapat menurunkan tegangan permukaan dinding sel dan apabila berinteraksi, dinding sel tersebut dapat lisis maupun pecah, sehingga saponin akan merusak permukaan dinding sel dan zat antibakteri akan masuk dengan mudah ke dalam sel dan bisa merusak metabolisme sel.
Selanjutnya bakteri akan mati yang mampu menyebabkan denaturasi pada sel, hal ini dikarenakan struktur dan fungsi dari membran yang berubah.
Saponin mempunyai daya antibakteri dengan meningkatkan permeabilitas membran sehingga menyebabkan hemolisis dari sel21.
Kandungan buah Apel Manalagi yang lain yaitu pektin berfungsi sebagai antiinflamasi dan antibakteri, dimana mekanisme pektin sebagai antibakteri bekerja dengan cara mengikat dan mengganggu permeabilitas permukaan sel bakteri sehingga mampu menghambat pertumbuhan bakteri26.
Daya antibakteri pada tanin diduga dapat merusak membran sel bakteri.
Selain itu, senyawa astringent tanin juga dapat mengkerutkan dinding sel dan membran sel sehingga mampu mengganggu permeabilitas sel bakteri.
Akibat terganggunya permeabilitas ini, bakteri tidak dapat melakukan aktivitas hidupnya sehingga pertumbuhannya terhambat atau bahkan mati24.
Buah Apel Manalagi telah diteliti dapat menghambat pertumbuhan dari Streptococcus alpha.
Salmonella thyphosa, dan Streptococcus mutans.
Ekstrak apel dapat menghambat pertumbuhan dari Streptococcus alpha mulai dari konsentrasi 40%, sedangkan ekstrak Apel Manalagi dengan konsentrasi 25% dapat menghambat pertumbuhan dari bakteri Salmonella thyphosa, dan Streptococcus mutans27.
Telah dibuktikan juga bahwa ekstrak apel dengan kandungannya seperti flavonoid, pektin, tanin, dan saponin dapat menghambat pertumbuhan bakteri penyebab infeksi jaringan periodontal seperti bakteri Phorpyromonas gingivalis dimana konsentrasi terkecil ekstrak Apel Manalagi yang dapat menghambat pertumbuhan Phorpyromonas gingivalis adalah pada konsentrasi 50(.
Gambar 2 Buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mill Gambar 3 Skema Konsep Penelitian Berdasarkan uraian di atas maka dapat dirumuskan hipotesis pada penelitian ini AuEkstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
dengan konsentrasi 25%, 50%, dan 100% memiliki efektivitas dalam menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutansAy.
METODE
Jenis penelitian yang dilakukan adalah eksperimental murni atau true experiment dengan desain penelitian Post-Test Only Control Group Design.
Populasi dalam penelitian ini adalah stock culture bakteri yang disimpan di Laboratorium Mikrobiologi Research Center Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga.
Surabaya.
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah bakteri Streptococcus mutans serotipe c yang diperoleh dari stock culture bakteri yang disimpan di Laboratorium Mikrobiologi Research Center Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga.
Surabaya.
Berdasarkan perhitungan dengan rumus diatas maka diperoleh n=5 untuk masing-masing kelompok sehingga didapatkan jumlah sampel secara keseluruhan adalah 25 sampel.
Teknik sampling menggunakan teknik purposive sampling atau simple random sample secara acak, yaitu pengambilan sampel secara sengaja, sesuai dengan persyaratan sampel yang diperlukan dengan asumsi bahwa sampel yang diambil dapat mewakili populasi dari lokasi penelitian.
Penenlitian ini dirancang seperti pada Gambar 4: .
P1=perlakuan konsentrasi 25%.
O1=pengamatan hasil P1.
P2=perlakuan konsentrasi 50%.
O2=pengamatan hasil P2.
P3=perlakuan konsentrasi 100%.
O3=pengamatan hasil P3.
K1=kontrol positif dengan ChKM.
O4=pengataman hasil K1.
K2=kontrol negatid dengan aquadest.
O5=pengamatan hasil K2.
Variabel bebas penelitian adalah ekstrak buah Apel manalagi .
onsentrasi 25%, 50%, 100%).
Variabel terikatnya zona hambat yang terbentuk.
Variabel kendali penelitian adalah media pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans, lama inkubasi bakteri selama 24 jam, suhu inkubasi bakteri 37oC, serta penggunaan alat dan media yang sudah steril.
Perhitungan dalam pengamatan ini dilakukan dengan menggunakan jangka sorong .
untuk mengukur diameter zona hambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans pada media Mueller Hinton Agar.
Uji normalitas untuk mengetahui perbedaan bermakna dengan Shapiro-Wilk oleh karena besar sampel penelitian <30.
Uji homogenitas data antar kelompok dengan Levene Test.
Data yang diperoleh tidak terdistribusi dengan normal maka digunakan uji Kruskal Wallis untuk mengetahui adanya perbedaan secara bermakna antara ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
pada masing-masing konsentrasi dalam menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans.
Hasil uji Kruskal Wallis didapatkan A<0,05, maka dilanjutkan dengan uji untuk melihat adanya perbedaan antar perlakuan dengan menggunakan metode Mann Whitney Test.
Gambar 4 Bagan Ranvangan Penelitian Gambar 5 Skema Alur Penelitian Prosedur Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini disterilkan terlebih dahulu dengan menggunakan autoklaf pada suhu 120oC selama 15 menit.
Buah Apel Manalagi yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Kota Malang.
Jawa Timur dan proses pembuatan simplisia ini dilakukan di Kota Bogor.
Jawa Barat.
Buah Apel Manalagi disiapkan masing-masing sebanyak 500 gram.
Buah Apel Manalagi dicuci bersih, diambil dagingnya saja dengan cara diiris, dan dikeringkan dengan diangin-anginkan selama 7 hari, kemudian dihaluskan dengan food processor sampai halus .
Bahan yang sudah halus dimaserasi dengan etanol 96% selama 72 jam .
iga har.
Hasil maserasi disaring sebanyak tiga kali dengan penyaring buchner yang dilapisi kertas saring dan ditampung dalam Erlenmeyer.
Filtrat hasil penyaringan diuapkan dengan vacuum rotary evaporator dan dipanaskan dengan water bath pada suhu 40oC sehingga diperoleh ekstrak kental buah Apel Manalagi.
Untuk membuat ekstrak 100% dilakukan dengan cara menimbang 25 gram ekstrak dilarutkan dengan aquadest sebanyak 25ml.
Untuk ekstrak 50%, mengambil 10ml ekstrak 100% dan ditambah aquadest hingga volumenya 20ml.
Untuk ekstrak 25%, mengambil 5ml ekstrak 100% dan ditambah akuades hingga volumenya 20ml.
Paper point yang berisi bakteri Streptococcus mutans dilarutkan ke dalam larutan TSB, diinkubasi pada suhu 37oC selama 18 Ae 24 jam.
Kekeruhan yang terjadi setelah diikubasi disetarakan dengan 108 CFU/ml .
,5 Mc Farlan.
Sebanyak 0,1 ml dimasukkan dalam masing-masing seri konsentrasi yang akan diuji.
Sebanyak 3,8 gram MHA dilarutkan ke dalam 100 ml etanol 96% kemudian dipanaskan menggunakan hot plate dan diaduk dengan magnetic stirrer sampai menjadi homogen.
Media disterilkan dengan menggunakan autoklaf pada suhu 120EE selama 15 menit untuk cairan dengan volume 100 ml atau lebih sedikit.
Setelah disterilisasi media tersebut dapat langsung digunakan untuk mengetahui daya hambat antibakteri dari ekstrak buah Apel Manalagi terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans.
Uji daya hambat antibakteri ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
terhadap pertumbuhan Streptococcus mutans dilakukan dengan metode difusi .
etode Kirby Baue.
Suspensi bakteri Streptococcus mutans yang telah disesuaikan tingkat kekeruhannya sesuai standar Mc.
Farland 0,5 .
x108 CFU/m.
dan telah dibiakkan di dalam tabung TSB (Tryptic Soy Brot.
kemudian diusap pada permukaan MHA dengan menggunakan lidi kapas steril dan didiamkan selama 5-15 menit agar suspensi meresap ke media.
Kemudian bagi menjadi 5 kelompok, kelompok 1 diberi perlakuan ekstrak buah Apel Manalagi dengan konsentrasi 25%, kelompok 2 diberi perlakuan ekstrak buah Apel Manalagi dengan konsentrasi 50%, kelompok 3 diberi perlakuan ekstrak buah Apel Manalagi dengan konsentrasi 100%, kelompok 4 diberi Chlorphenol Kamfer Menthol (ChKM), dan kelompok 5 diberi aquadest steril.
Media diinkubasi selama 24 jam dengan suhu 37oC.
Mengukur zona hambat.
Zona hambat yaitu daerah jernih yang terdapat di sekeliling paper disk.
Pengukuran zona hambat dilakukan dengan menggunakan jangka
HASIL
Tabel 1 Hasil Uji Identifikasi Fitokimia Ekstrak Buah Apel Manalagi Tabel 2 Hasil Pengukuran Diameter Zona Hamabt Bakteri Streptococcus mutans Gambar 6 Hasil Uji Kirby Bauer
Tabel 3 Hasil Uji Normalitas Data
Tabel 4 Hasil Uji Homogenitas Zona Hambat
Tabel 5 Hasil Uji Kruskal-Wallis Zona Hambat
Tabel 6 Hasil Uji Mann Whitney
PEMBAHASAN
Hasil penelitian menunjukkan terdapat zona hambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans pada konsentrasi 25%, 50%, dan 100%, dan terdapat perubahan yang cukup signifikan akibat perlakuan ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
yang dibuktikan dengan terbentuknya zona hambat atau zona jernih pada media Zona jernih ini mengindikasikan adanya hambatan pertumbuhan mikroorganisme oleh agen antimikroba pada permukaan media agar.
Dalam penelitian ini terdapat perbedaan hasil dari tiap kelompok kontrol dengan kelompok perlakuan.
Perbedaan yang dihasilkan berupa ukuran dari zona hambat yang terbentuk, dimana pada kelompok kontrol positif zona hambat yang dihasilkan sebesar 19,95 mm .
aya hambat kua.
, kemudian pada kelompok perlakuan pada konsentrasi 25% didapatkan rata-rata sebesar 10,2 mm .
aya hambat sedan.
, konsentrasi 50% didapatkan rata-rata sebesar 13,12 mm .
aya hambat kua.
, dan pada konsentrasi 100% didapatkan rata-rata sebesar 15,47 mm .
aya hambat kua.
Diameter zona hambat dikategorikan kekuatan daya antibakterinya berdasarkan penggolongan Davis dan Stout yaitu pada diameter zona bening 21 mm atau lebih artinya daya hambat sangat kuat, diameter zona bening 11-20 mm artinya daya hambat kuat, diameter zona bening 6-10 mm artinya daya hambat sedang, dan diameter zona bening 2-5 artinya daya hambat lemah29.
Pada kelompok perlakuan penggunaan ekstrak dengan konsentrasi yang semakin tinggi akan menghasilkan daya hambat yang semakin besar.
Salah satu faktor yang mempengaruhi aktivitas bahan antimikroba yaitu konsentrasi bahan antimikroba.
Daya hambat yang dihasilkan oleh bahan antimikroba akan semakin tinggi apabila konsentrasinya juga tinggi30.
27Pengaruh ekstrak kulit Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
pada konsentrasi 25%, 50%, dan 100% yang terbukti memiliki zona hambat terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans.
Pada penelitiannya didapatkan hasil bahwa semakin tinggi konsentrasi kelompoknya maka semakin tinggi zona hambat yang diperoleh, hal ini dikarenakan kandungan aktif yang terdapat dalam ekstrak kulit Apel Manalagi.
Kulit Apel Manalagi terbukti memiliki kandungan yang sama dengan daging buah Apel Manalagi yaitu berupa bahan aktif yang berfungsi sebagai antimikroba seperti flavonoid, saponin, fenol, terpenoid, dan senyawa alkaloid yang memiliki keunggulan sebagai penghambat aktivitas antimikroba.
31Ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
memiliki aktivitas antibakteri terhadap Salmonella thyposa pada konsentrasi 25%, 50%, dan 100%.
32Ekstrak kulit Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
dengan konsentrasi 40%, 60%, 80%, dan 100% mempunyai daya hambat terhadap bakteri Eschericia coli.
Tinggi konsentrasi pada ekstrak buah Apel Manalagi mampu untuk menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans dikarenakan ekstrak buah Apel Manalagi memiliki senyawa aktif yang menyebabkan adanya aktivitas antibakteri.
Semakin tinggi konsentrasi ekstrak maka jumlah senyawa antibakteri yang dilepaskan akan semakin besar, sehingga mempermudah penetrasi senyawa tersebut ke dalam sel33.
Zona hambat yang terdapat pada penelitian ini dapat dihubungkan dengan adanya senyawa yang terkandung di dalam ekstrak buah Apel Manalagi sehingga terbentuknya zona hambat disebabkan karena kerja zat aktif antibakteri ekstrak buah Apel Manalagi terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans.
Berdasarkan uji fitokimia yang telah dilakukan pada buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
didapatkan hasil kandungan pada ekstrak buah Apel Manalagi yang berkhasiat sebagai antibakteri adalah saponin, fenol, terpenoid, alkaloid, dan flavonoid.
Senyawa aktif flavonoid bekerja dengan menghambat fungsi membran sel dan metabolisme energi bakteri.
Saat flavonoid menghambat fungsi membran sel, flavonoid akan membentuk senyawa kompleks dengan protein ekstraseluler yang dapat merusak membran sel bakteri, kemudian diikuti dengan keluarnya senyawa intraseluler bakteri tersebut.
Flavonoid juga menghambat penggunaan oksigen dari bakteri.
Bakteri membutuhkan energi untuk melakukan proses biosintesis makromolekul, sehingga jika metabolismenya terhambat maka molekul bakteri tersebut tidak berkembang menjadi molekul yang kompleks34.
Alkaloid bekerja sebagai antibakteri dengan cara mengganggu komponen penyusun peptidoglikan pada sel bakteri sehingga lapisan dinding sel tidak terbentuk secara utuh dan menyebabkan terjadinya kematian pada sel bakteri35.
Alkaloid juga menghambat pembentukan sintesis protein sehingga dapat mengganggu metabolisme pada bakteri.
Golongan senyawa alkaloid dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif maupun gram.
Mekanisme kerja dari senyawa terpenoid bereaksi dengan protein transmembran pada membran luar dinding sel bakteri, membentuk ikatan polimer yang kuat sehingga akan terjadi kerusakan.
Rusaknya protein transmembran yang merupakan pintu keluar masuknya senyawa akan mengurangi permeabilitas dinding sel bakteri yang akan mengakibatkan sel bakteri akan kekurangan nutrisi, sehingga pertumbuhan bakteri menjadi terhambat atau mati36.
Golongan senyawa fenol mampu merusak membran sel bakteri dengan menginaktifkan enzim dan mendenaturasi protein sehingga dinding sel bakteri mengalami kerusakan karena penurunan permeabilitas.
Perubahan permeabilitas membran sitoplasma memungkinkan terganggunya transportasi ion-ion organik yang penting ke dalam sel bakteri, sehingga berakibat terhambatnya pertumbuhan bahkan hingga kematian pada sel bakteri.
Dalam konsentrasi tinggi, kandungan fenol menembus dan mengganggu dinding sel bakteri, dan mempresipitasi protein dalam sel bakteri37.
Kandungan saponin dalam buah Apel Manalagi juga berperan sebagai antibakteri dengan merusak permeabilitas dinding sel sehingga dapat menimbulkan kematian pada sel bakteri38.
Beberapa faktor lain yang dapat mempengaruhi diameter zona hambat pertumbuhan bakteri yaitu kekeruhan suspensi bakteri.
Jika suspensi bakteri kurang keruh, diameter zona hambat akan lebih besar dan sebaliknya jika suspensi bakteri terlalu keruh maka diameter zona hambatnya akan semakin kecil.
Suspensi standar 0,5 Mc Farland adalah suspensi yang menunjukkan konsentrasi kekeruhan bakteri sama dengan 108 CFU/ml.
Dalam mengukur tingkat kekeruhan suspensi bakteri sebaiknya menggunakan alat nephelometer agar kekeruhan suspensi bakteri lebih akurat dibandingkan dengan kekeruhan Mc Farland 0,5.
Temperatur inkubasi juga dapat menjadi faktor yang mempengaruhi diameter zona hambat pertumbuhan bakteri.
Untuk memperoleh pertumbuhan yang optimal, inkubasi dilakukan pada suhu 37AC.
Suhu yang kurang dari 37AC dapat menyebabkan diameter zona hambat lebih besar.
Hal ini bisa terjadi pada plate yang ditumpuk-tumpuk lebih dari 2 plate pada saat inkubasinya.
Inkubasi pada suhu lebih dari 37AC dapat menyebabkan difusi ekstrak yang kurang baik.
Tebalnya media agar juga dapat menjadi salah satu faktor yang dapat mempengaruhi diameter zona hambat pada bakteri.
Ketebalan agar yang efektif yaitu sekitar 4 mm.
Jika kurang dari 4 mm, difusi ekstrak akan menjadi lebih cepat, sedangkan jika ketebalan agar lebih dari 4 mm maka difusi ekstrak akan lambat39.
Ekstraksi buah Apel Manalagi dilakukan dengan menggunakan pelarut etanol.
Pelarut etanol yang digunakan adalah etanol 96% karena mudah melarutkan senyawasenyawa metabolit aktif yang berefek antimikroba.
Sifat-sifat fisika pelarut etanol dapat melarutkan baik non-polar maupun polar karena gugus OH dalam etanol membantu melarutkan molekul polar, ion-ion, dan gugus alkalinya CH3CH2- dapat mengikat bahan non-polar, sehingga pelarut etanol dapat melarutkan senyawa-senyawa bioaktif40.
Metode ekstraksi yang dipilih adalah metode maserasi, dengan alasan pelaksanaannya yang sederhana serta mengurangi kemungkinan berkurangnya zat aktif yang terkandung dalam buah Apel Manalagi oleh karena suhu, karena dalam proses maserasi tidak ada proses pemanasan41.
Kontrol negatif yang digunakan pada penelitian ini menggunakan aquadest steril.
Penggunaan aquadest steril sebagai kontrol negatif dikarenakan aquadest steril merupakan air hasil penyulingan yang bebas dari zat-zat pengotor sehingga bersifat murni dalam laboratorium.
Aquadest berwarna bening, tidak berbau, dan tidak memiliki rasa.
Aquadest memiliki sifat yang netral sehingga tidak akan memberikan pengaruh pada daya hambat ekstrak buah Apel Manalagi terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus Kontrol positif pada penelitian ini adalah Chlorphenol Kamfer Menthol (ChKM) yang merupakan campuran dari 27% 4-klorofenol, 71% kamfer rasemik, dan 1,6% levomentol.
Penambahan disinfektan berupa kamfer berfungsi sebagai bahan pelarut dan dapat mengurangi efek iritasi yang terdapat dalam paraklorofenol yang akan menghasilkan larutan yang stabil dalam suhu ruang.
Menthol dalam ChKM mampu mengurangi iritasi yang disebabkan oleh chlorophenol serta dapat mengurangi rasa sakit43.
Pengaruh fenol terhadap antibakteri bisa berdasarkan kemampuan lipid dalam menghancurkan bakteri dan membran.
Pada konsentrasi yang tinggi, protein sel akan terdenaturasi.
Pada konsentrasi yang lebih rendah sangat penting pada sistem enzim yang sudah dilemahkan dan dinding sel bakteri terlarut, sehingga bisa diasumsikan penambahan kapur barus yang korosif dan pengaruh klorin yang beracun dapat dinetralkan oleh fenol, hanya dengan mencampur klorofenol kapur barus dengan rasio 2:1 akan menentukan efek korosif.
Hal ini dikarenakan kamfer terlarut karena adanya tambahan fenol, akan tetapi bukti baru mengindikasikan bahwa kamfer mengandung toksik dan dapat meningkatkan Zona hambat pada kontrol positif lebih besar dari pada zona hambat ekstrak buah Apel Manalagi pada konsentrasi 100%.
Kandungan kamfer dalam ChKM berfungsi memperpanjang efek antimikroba sehingga daya hambat ChKM lebih besar dibandingkan daya hambat pada ekstrak45.
Data yang digunakan merupakan data berdistribusi normal dan tidak homogen sehingga dilakukan pengujian lanjutan menggunakan uji non-parametrik yaitu uji Kruskal-Wallis.
Hasil pengujian statistik menggunakan Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa terdapat perbedaan rerata zona hambat pada kelima kelompok dengan signifikasi p = 0.
Karena hasil uji Kruskal-Wallis didapatkan p < 0.
05 maka dilanjutkan dengan metode uji Mann Whitney Test untuk melihat adanya perbedaan antar perlakuan.
Pada metode uji Mann Whitney Test menunjukkan hasil bahwa konsentrasi paling efektif dalam menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans adalah konsentrasi 100%.
Melihat fakta hasil penelitian yaitu terdapat zona hambat pada pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans dan adanya bukti-bukti penelitian terkait serta analisis Kruskal-Wallis dan Mann Whitney Test bahwa ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
terbukti memiliki efek antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans, hal ini membuktikan bahwa hipotesis yang telah disusun sebelumnya terbukti.
Berdasarkan hasil penelitian uji zona hambat ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
konsentrasi 25%, 50%, dan 100% terhadap pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans, dapat disimpulkan bahwa: .
Ekstrak buah Apel Manalagi (Malus sylvestris Mil.
konsentrasi 25%, 50%, dan 100% terbukti dapat menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans.
Pada penelitian ini terjadi peningkatan rerata zona hambat ekstrak buah Apel Manalagi dari konsentrasi terendah hingga konsentrasi tertinggi.
Ekstrak dengan konsentrasi 100% merupakan konsentrasi paling efektif dalam menghambat pertumbuhan bakteri Streptococcus mutans dibandingkan dengan konsentrasi 25% dan 50%.
DAFTAR PUSTAKA