Journal of Medicine and Health Vol.
3 No.
1 February 2021 e-ISSN : 2442-5257 Kemampuan Ekstrak Etanol BawangA Research Article Kemampuan Ekstrak Etanol Bawang Putih (Allium sativum L.
) dalam Menghambat Perlekatan Bakteri Pseudomonas aeruginosa Garlic (Allium sativum L.
) Ethanolic Extract Capability to Inhibit Pseudomonas aeruginosa Biofilm Formation Lisa Gosal1.
Suryani Hutomo2*.
Christiane M Sooai3 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta Bagian Parasitologi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta *Penulis korespondensi Email: suryanihutomo_drg@yahoo.
Received: November 25, 2020 Accepted: February 21, 2021 Abstrak Ekstrak bawang putih (Allium sativum L.
) diketahui mengandung zat yang dapat menghambat perlekatan bakteri.
Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi kemampuan ekstrak bawang putih dalam menghambat perlekatan bakteri P.
Ekstrak etanol bawang putih (Allium sativum L.
) dibuat menggunakan metode maserasi.
Uji anti perlekatan dilakukan dengan menggunakan metode static microtiter biofilm assay pada 96-well plates.
Bakteri dikultur dalam media Brain Heart Infusion (BHI) yang telah diberi ekstrak bawang putih dalam berbagai konsentrasi.
Biofilm yang terbentuk pada dinding plate diwarnai dengan Kristal violet 0,1% dan dilepas menggunakan etanol 96%, kemudian dibaca menggunakaan microplate reader dengan panjang gelombang 595 nm.
Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan nilai densitas optik sebanding dengan peningkatan konsentrasi ekstrak.
Data dianalisis menggunakan One-way ANOVA didapatkan p = 0,000 .
<0,.
yang menunjukkan perbedaan yang bermakna antar konsentrasi ekstrak bawang putih (Allium sativum L.
) terhadap penghambatan P.
dari konsentrasi 156,25 yuNg/ml sampai pada konsentrasi 10000 yuNg/ml.
Konsentrasi terendah yang penghambatannya paling maksimal didapatkan pada penelitian ini adalah 156,25 yuNg/ml.
Simpulan, ekstrak etanol bawang putih (Allium sativum L.
) mampu menghambat perlekatan P.
Kata kunci : Ekstrak etanol bawang putih.
Pseudomonas aeruginosa.
Abstract Garlic extract (Allium sativum L.
) is known to contain substances that can inhibit bacterial adhesion.
This study aims to explore the ability of garlic (Allium sativum L.
) extract to inhibit the adhesion of P.
Ethanolic garlic (Allium sativum L.
) extract was made by the maceration method.
A bacterial adherence assay was performed used the static microtiter J Med Health.
:1-8
Journal of Medicine and Health Vol.
3 No.
1 February 2021 e-ISSN : 2442-5257 Kemampuan Ekstrak Etanol BawangA Research Article biofilm assay method on 96-well plates.
Pseudomonas aeruginosa was inoculated in added garlic (Allium sativum L.
) extract to brain heart infusion (BHI) broth in various concentrations.
Biofilm bacteria on wall plates were stained with 0.
1% Crystal violet and were extracted using 96%, subsequently were measured using a microplate reader with absorbance at 595 nm.
Decreased optical density value equal with increased extract concentration.
Statistical analysis using Oneway ANOVA revealed a significant difference in the optical density (OD) value between the groups .
<0.
The minimum concentration obtained in this study was 156.
25 yuNg/ml.
Conclusion, ethanolic garlic (Allium sativum L.
) extract can inhibit adherence to P.
Keywords: Garlic ethanolic extract.
Pseudomonas aeruginosa.
Pendahuluan Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri Gram negatif yang bersifat aerob, tersebar luas di alam serta dapat tumbuh baik pada suhu 37 Oe 42EE.
1 Bakteri ini juga dapat ditemukan di lingkungan lembab di rumah sakit seperti wastafel, toilet, alat bantu pernapasan mekanis, dan peralatan dialisis.
2 Bakteri P.
aeruginosa merupakan patogen oportunistik yang dapat menginfeksi individu yang mengalami penurunan imunitas seperti pasien luka bakar, neutropenia, dan cystic Pili dan flagella merupakan struktur pada permukaan bakteri P.
aeruginosa yang memediasi motilitas dan perlekatan terhadap sel host.
Bakteri P.
aeruginosa dapat menjadi resisten dan bermultiplikasi terhadap desinfektan dan antiseptik yang biasa digunakan di rumah sakit sehingga menjadi salah satu penyebab infeksi 4 Bakteri ini juga resisten terhadap banyak antimikroba sehingga tidak dianjurkan menggunakan monoterapi sebagai terapi untuk bakteri ini.
2,3 Multi-resistensi pada P.
menjadi alasan pentingnya dilakukan penelitian untuk menemukan metode baru terhadap potensi Patogenesis P.
aeruginosa diawali dengan masuknya bakteri ke dalam tubuh melalui membran mukosa saluran pernapasan, saluran pencernaan, genital dan saluran kemih.
Infeksi bakteri juga dapat melalui membran mukosa dan kulit pada luka terbuka dan luka bakar.
Perlekatan bakteri merupakan salah satu faktor virulensi yang difasilitasi oleh 4 komponen yaitu pili, flagella, lipopolisakarida (LPS), dan alginat.
Lipid A yang merupakan komponen dari LPS berperan dalam aktivitas endotoksin.
Alginat adalah eksopolisakarida mukoid yang membentuk kapsul pada permukaan bakteri berfungsi sebagai antifagositik.
1,3,5
Bawang putih (Allium sativum L.
) merupakan salah satu jenis rempah-rempah yang mudah dijumpai di Indonesia.
Dilaporkan bahwa tanaman ini memiliki banyak manfaat bagi kesehatan yaitu sebagai antimikroba, antijamur, antioksidan, antitumor, dan memiliki efek J Med Health.
:1-8
Journal of Medicine and Health Vol.
3 No.
1 February 2021 e-ISSN : 2442-5257 Kemampuan Ekstrak Etanol BawangA Research Article protektif pada sistem kardiovaskular.
Aktivitas antimikroba bawang putih memiliki spektrum luas sehingga efektif terhadap bakteri Gram negatif maupun Gram positif.
6,7,8
Bawang putih memiliki berbagai macam jenis salah satunya bawang putih tunggal.
Bawang putih yang digunakan merupakan bawang putih yang hanya memiliki 1 umbi.
Hal ini dipengaruhi tempat tumbuh bawang putih yang tidak sesuai.
Bawang putih tunggal karena hanya memiliki 1 umbi berpengaruh pada kandungan organosulfur di dalamnya.
9 Menurut Adhuri dkk .
bahwa terdapat perbedaan potensi antimikroba ekstrak bawang putih tunggal dan ekstrak bawang putih majemuk terhadap bakteri Gram negatif.
Pada penelitian tersebut, ekstrak bawang putih tunggal memiliki keunggulan bila dibandingkan dengan ekstrak bawang putih majemuk.
Senyawa yang terdapat dalam bawang putih adalah senyawa organosulfur dan senyawa Senyawa organosulfur berupa allicin dan ajoene bersifat tidak stabil dan tidak tahan panas, merupakan komponen sulfur bioaktif utama dimana hanya akan terbentuk apabila bawang putih dihancurkan atau dipotong.
Allicin, akan terbentuk ketika bagian umbi pada bawang putih dihancurkan sehingga mengaktivasi enzim allinase dan menghidrolisis alliin dan menghasilkan senyawa intermediet asam sulfenat, piruvat dan NH3 .
11,12
Metode Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Duta Wacana dan telah mendapatkan persetujuan Komisi Etik Penelitian Kesehatan Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Duta Wacana dengan nomor 1136/C.
16/FK/2020.
Persiapan Ekstrak Bawang putih didapatkan dari Merapi Herbal Farma Yogyakarta dengan nomor surat 20/06/MFH/2019.
Ekstrak etanol bawang putih dibuat dari 1 kg bawang putih yang sudah dicuci dan dipotong kecil-kecil menggunakan metode maserasi berdasarkan modifikasi penelitian 13 Bawang putih ditumbuk halus kemudian direndam di dalam larutan etanol 96% dengan perbandingan bawang putih dan etanol 1:10.
Larutan diaduk selama 30 menit dan dibiarkan dalam wadah tertutup selama 24 jam.
Setelah 24 jam, larutan disaring, filtrat bawang putih direndam dalam etanol 96% kembali, direndam kembali selama 24 jam dan diulang sebanyak 3 kali.
Cairan kemudian ditampung dan dievaporasi dengan vacuum rotary evaporator.
Substrat diletakkan dalam waterbath (Memmer.
pada suhu 70EE sehingga etanol menguap dan didapatkan ekstrak berbentuk pasta.
Ekstrak diencerkan dengan dimethyl sulfoxide 1% (DMSO.
Merck.
German.
untuk mendapatkan konsentrasi 10000 g/ml sebagai stok.
J Med Health.
:1-8
Journal of Medicine and Health Vol.
3 No.
1 February 2021 e-ISSN : 2442-5257 Kemampuan Ekstrak Etanol BawangA Research Article Persiapan bakteri Pseudomonas aeruginosa didapat dari isolat klinik pasien RS Bethesda Yogyakarta dan telah diidentifikasi dengan metode semi-automatic di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada.
14 Bakteri dikultur dalam brain heart infusion broth (BHI) cair (OXOID CM1135.
Basingstoke.
Hampshire.
UK) dan diinkubasi dalam suhu 37EE selama 24 Kultur disentrifugasi pada kecepatan 3000 rpm selama 15 menit.
Supernatan dibuang dan diresuspensi dengan penambahan pepton sampai kekeruhan setara dengan McFarland 0,5 .
,5 x 108 CFU/m.
Uji anti perlekatan Uji anti perlekatan menggunakan metode static microtiter biofilm assay berdasarkan modifikasi penelitian terdahulu.
14 10 l dengan berbagai konsentrasi .
00 g/ml, 5000 g/ml, 2500 g/ml, 1250 g/ml, 625 g/ml, 312,5 g/ml, 156,25 g/ml, 78,125 g/ml, 39,0625 g/m.
ditambahkan pada 80 l BHI pada 96-well plate pada suhu ruang.
Selama 30 menit kemudian 10 l P.
aeruginosa 0,5 McFarland diinokulasikan kedalam 96-well plate (Iwak.
Sebagai kontrol negatif bakteri dikultur dalam BHI tanpa penambahan ekstrak.
Kultur diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37EE Setelah diinkubasi, media dibuang dan dicuci menggunakan phosphate-buffered saline (PBS) dan difiksasi menggunakan methanol absolut selama 15 menit.
Plate kemudian dicuci dan ditambahkan Kristal violet 0,1% selama 10 menit pada suhu ruang.
Plate dicuci kembali menggunakan PBS sebanyak 3 kali untuk membuang bakteri yang tidak melekat dan sisa cat.
Biofilm dilepas menggunakan 100 etanol 96% dan dibaca menggunakan microplate reader (Thermo scientific.
USA) dengan panjang gelombang 595 nm.
Analisis statistik Uji statistik menggunakan One-way ANOVA.
Data signifikan secara statistik pada p<0,05.
Data representatif dari 3 kali pengulangan penelitian.
Hasil Penghambatan perlekatan bakteri dimulai pada konsentrasi 156,25 yuNyci/ycoyco yang ditandai dengan penurunan nilai densitas optik.
Penurunan nilai densitas optik terjadi hingga konsentrasi 10000 yuNyci/ycoyco.
Pada konsentrasi 39.
0625 yuNyci/ycoyco dan 78.
125 yuNyci/ycoyco belum terjadi penghambatan J Med Health.
:1-8
Journal of Medicine and Health Vol.
3 No.
1 February 2021 e-ISSN : 2442-5257 Kemampuan Ekstrak Etanol BawangA Research Article Nilai densitas optik optik biofilm P.
aeruginosa setelah terpapar ekstrak etanol bawang putih terangkum pada Gambar 1.
Densitas Optik .
Kontrol 39.
Konsentrasi Allium sativum L.
uNg/m.
Gambar 1 Grafik Rerata dan Standar Deviasi Nilai Densitas Optik Biofilm aeruginosa setelah Terpapar Ekstrak Etanol Bawang Putih.
Besarnya persentase penghambatan biofilm P.
aeruginosa oleh ekstrak bawang putih dihitung dengan rumus i kontrol(A.
Oe i .
cCya ycCya sampe.
y 100%.
Penghambatan terkecil terjadi pada i ycCya kontrol(A.
konsentrasi 156,25 g/ml sebesar 26,87%.
Besarnya persentase penghambatan biofilm tercantum pada Gambar 2.
Daya Hambat (%) 33,31% 37,64% 41,97% 44,64% 48,34% 52,10% 26,87% Konsentrasi Allium sativum .
uNg/m.
Gambar 2 Presentase Daya Hambat pada P.
aeruginosa setelah Terpapar Ekstrak Etanol Bawang Putih Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan One-way ANOVA, didapatkan nilai p = 000, p<0,05, menunjukkan terdapat perbedaan bermakna (Tabel .
Post-Hoc multiple J Med Health.
:1-8
Journal of Medicine and Health Vol.
3 No.
1 February 2021 e-ISSN : 2442-5257 Kemampuan Ekstrak Etanol BawangA Research Article comparison dilakukan untuk melihat perbedaan rerata antar kelompok.
Tidak terdapat perbedaan yang bermakna antar 156,25 g/ml, 312,5 g/ml, 625 g/ml, 1250 g/ml, 2500 g/ml, 5000 g/ml, 10000 g/ml (Gambar .
sehingga konsentrasi ekstrak bawang putih terendah yang penghambatannya paling maksimal yang dapat menghambat pembentukan biofilm P.
adalah 156,25 g/ml.
Diskusi Ekstrak etanol bawang putih dapat menghambat perlekatan P.
aeruginosa pada konsentrasi 156,25 g/ml yang ditandai dengan penurunan nilai densitas optik.
Penurunan nilai densitas optik terjadi hingga konsentrasi 10000 g/ml.
Hasil ini sejalan dengan penelitian terdahulu yang dilakukan Lihua dkk .
yang melaporkan bahwa allicin mampu menghambat pembentukan biofilm dengan menghambat perlekatan pada P.
aeruginosa dan menurunkan sekresi eksopolisakarida pada konsentrasi 128 g/ml.
Dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan Wu dkk .
pada bakteri Gram positif.
Staphylococcus epidermidis, didapatkan ekstrak etanol bawang putih pada konsentrasi 1,56 g/ml mampu menghambat perlekatan.
Dengan demikian ekstrak etanol bawang putih dapat menghambat perlekatan bakteri Gram positif dan Gram negatif.
Efek antimikroba pada bawang putih disebabkan karena senyawa organosulfur yang terkandung didalamnya yaitu allicin dan ajoene.
Allicin merupakan salah satu kandungan organosulfur yang dihasilkan oleh bawang putih ketika bawang putih dipotong atau dihancurkan.
Senyawa ini merupakan antimikroba alami yang memiliki berbagai mekanisme yaitu memediasi sel sehingga menyebabkan perubahan profil lipid pada membran sel, menghambat sintesis RNA bakteri secara total dan menghambat sintesis DNA secara parsial, menurunkan perlekatan dan menghambat sekresi eksopolisakarida pada proses pembentukan biofilm pada bakteri P.
aeruginosa sehingga biofilm yang terbentuk lebih tipis dan mudah lepas, dan secara signifikan menyebabkan down-regulation pada faktor virulensi yang diekspresikan oleh P.
seperti eksotoksin A dan elastase, serta menghambat secara total produksi rhamnolipid dan piverdon dan menghambat quorum sensing.
Ajoene merupakan komponen organosulfur pada bawang putih yang juga memiliki sifat antimikroba namun memiliki daya yang lebih rendah dibandingkan dengan allicin.
Ajoene merupakan inhibitor quorum sensing selain allicin yang diketahui menyebabkan down-regulation pada ekspresi gen rhlA yang berperan dalam sintesis rhamnolipid bakteri.
15,17
J Med Health.
:1-8
Journal of Medicine and Health Vol.
3 No.
1 February 2021 e-ISSN : 2442-5257 Kemampuan Ekstrak Etanol BawangA Research Article Bawang putih selain memiliki senyawa organosulfur, juga senyawa organik yang diketahui memiliki efek sebagai antimikroba yaitu minyak atsiri dan flavonoid.
Aktivitas antimikroba minyak atsiri disebabkan karena komponen di dalamnya yaitu dially disulfide, diallyl trisulfide, diallyl tetrasulfide, allyl methyl trisulfide, dan diallyl sulfide.
18 Penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Benmeziane dkk .
melaporkan secara in vitro minyak atsiri memiliki efek antimikroba terhadap bakteri Gram negatif dan Gram positif.
Mekanisme aktivitas antimikroba minyak atsiri dan flavonoid yaitu menghambat sintesis asam nukleat, perubahan fungsi membran sitoplasma, penghambatan metabolisme energi, penurunan perlekatan sel dan pembentukan biofilm, penghambatan porin pada membran sel, dan mengubah permeabilitas membran sel.
20 Menurut Manner dan Fallarero .
flavonoid merupakan inhibitor quorum sensing dan menghambat motilitas pada bakteri P.
aeruginosa sehingga terjadi penghambatan pembentukan biofilm.
Dengan demikian diperkirakan senyawa allicin, ajoene, minyak atsiri, dan flavonoid pada bawang putih yang menghambat perlekatan.
Perlekatan bakteri merupakan salah satu faktor virulensi dan langkah pertama yang terjadi ketika P.
aeruginosa mencapai mukosa Semua faktor virulensi P.
aeruginosa harus bekerja bersama-sama untuk dapat menyebabkan Dengan dihambatnya perlekatan, maka pembentukan biofilm P.
aeruginosa terhambat.
Berdasarkan hasil penelitian bawang putih dapat menghambat perlekatan, maka bawang putih dapat dikembangkan sebagai sediaan anti biofilm.
Simpulan Ekstrak etanol bawang putih dapat menghambat perlekatan P.
Konsentrasi optimum yang didapatkan pada penelitian ini adalah 156,25 yuNyci/ycol dengan daya hambat sebesar 26,87%.
Potensi penghambatan perlekatan terus meningkat seiring kenaikan konsentrasi.
Daftar Pustaka