SCIENTIA VOL. 6 NO. 1, FEBRUARI 2016
EFEKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI RIMPANG JAHE MERAH (Zingiber officinale var. Rubrum) TERHADAP BAKTERI JERAWAT Nilda Lely, Arie Firdiawan, Septiani Martha STIFI Bhakti Pertiwi Email :
[email protected] ABSTRAK Telah dilakukan penelitian terhadap aktivitas antibakteri dari minyak atsiri Zingiber officinale var rubrum pada beberapa bakteri penyebab jerawat. Minyak atsiri diperoleh dengan metode penyulingan dan diperoleh minyak atsiri dengan rendemen sebesar 0,182 %. Uji aktivitas antibakteri minyak atsiri dilakukan dengan metode difusi agar terhadap Propionibacterium acne, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ATCC 25923 dan Staphylococcus epidermidis dalam beberapa konsentrasi termasuk 5%, 10%, 15% dan 20%. Konsentrasi tertinggi (20%) memberikan diameter zona bening terbesar yaitu 20,1 mm terhadap Staphylococcus epidermidis; 19,3mm terhadap Propionibacterium acne; 18,4mm terhadap Pseudomonas aeruginosa dan 13,8 mm terhadap Staphylococcus aureus ATCC 25923. Kata kunci : Minyak atsiri, Zingiber officinale, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Propionibacterium acne, Pseudomonas aeruginosa ABSTRACT A research to investigate antibacterial activities of the essential oil of Zingiber officinale var. Rubrum toward acne bacterials has been done. This study was aimed to compare antibacterial activities of the essential oil toward the growth of some bacteria contributing in acne formation. The separation of the essential oil was done by using destilation process method. From the separation, rendement of essential oil in Zingiber officinale var. Rubrum was 0.182% (v/b). Test of antibacterial activities of the essential oil was conducted using the agar diffusion method toward Propionibacterium acne, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Staphylococcus epidermidis in some concentrations including 5%, 10%, 15% and 20%. As result, higest concentration of the esssential oil (20%) resulted in biggest activities of Zingiber officinale var. Rubrum toward the bacterial growth marked by diameter of clear zone in the growth medium. The average of diameter of clear zone resulted from 20% essential oil was 20.1mm in Staphylococcus epidermidis; 19.3mm in Propionibacterium acne; 18.4mm in Pseudomonas aeruginosa and 13.8mm in Staphylococcus aureus ATCC 25923. Keywords: Essential oil, Zingiber officinale, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Propionibacterium acne, Pseudomonas aeruginosa
PENDAHULUAN Jerawat merupakan penyakit kulit yang umumnya ditemukan pada masa remaja (Wasiatmaja,1997). Jerawat adalah peradangan kronik folikel pilosebaseus dengan gambaran klinis berupa komedo, papul, pustule, nodus dan kista yang terutama ditemukan pada daerah kulit yang kaya akan kelenjar sebasea seperti muka, leher, dada, dan punggung. Faktor-faktor yang terlibat dalam pembentukan jerawat, diantaranya peningkatan ISSN : 2087-5045
produksi sebum, peluruhan keratinosit, pertumbuhan bakteri, keturunan, hormon, iklim, dan kosmetika (Djuanda, 2007). Peradangan pada jerawat yang terinfeksi dapat dipicu oleh bakteri seperti Propionibacterium acnes, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococus epidermidis dan Staphylococus aureus. Pengobatan jerawat yang terinfeksi dapat dilakukan dengan menurunkan populasi bakteri dengan menggunakan suatu zat antibakteri seperti tetrasiklin, eritromisin, dan klindamisin, 44
SCIENTIA VOL. 6 NO. 1, FEBRUARI 2016
namun tidak sedikit yang memberikan efek samping seperti iritasi, penggunaan jangka panjang dapat menyebabkan resistensi bahkan kerusakan organ dan imunohipersensitivitas (Gan, 1987; Wyatt, 2001). Penemuan senyawa-senyawa baru dari hasil metabolisme sekunder tumbuhan merupakan salah satu cara untuk pengembangan obat-obat baru. Salah satu tanaman yang sudah dikenal masyarakat dan digunakan sebagai obat bahan alam adalah jahe. Jahe (Zingiber officinale Rosc). secara tradisional, kegunaannya antara lain untuk mengobati penyakit rematik, asma, stroke, sakit gigi, diabetes, gatal-gatal, sakit otot, inflamasi, sakit tenggorokan, kram, masuk angin, diare, hipertensi, mual, demam dan infeksi (Koswara, 1995; Nursal dkk, 2006 ). Jahe (Zingiber officinale Rosc) termasuk dalam famili Zingiberaceae yang merupakan salah satu tanaman yang mengandung minyak atsiri. Minyak atsiri dari beberapa tanaman bersifat aktif biologis sebagai antijamur dan antibakteri, sehingga dapat dipergunakan sebagai antimikroba alami (Sundari dan Winarno, 2001). Kadar minyak atsiri rimpang jahe (Zingiber officinale Rosc) sekitar 1,6-3,9% (Yuliani dan Suyanti, 2012), senyawa yang terkandung dalam minyak atsiri jahe adalah acetoxychavicol acetate (ACA), zingerone atau shogaol, p-kumaril diasetat, farnesene, geraniol, zingiberen, kurkumen, dan sesquiphelandren. (Dominika 2011; Felipe et al. 2008). Ekstrak etanol rimpang jahe merah mempunyai aktivitas terhadap bakteri Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Sedangkan pada penelitian Dominika (2011), Pada penelitian Octynovy (2012), Prasti (2012), Ekstrak etanol rimpang jahe merah mempunyai aktivitas terhadap bakteri Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Sehingga peneliti melanjutkan penelitian dengan menguji aktivitas antibakteri dari minyak atsiri rimpang jahe merah terhadap bakteri penyebab jerawat. seperti Propionibacterium acne, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococus epidermis dan Staphylococus aureus.
ISSN : 2087-5045
METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Alat yang digunakan digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat destilasi uap air, corong pisah, corong, vial, bunsen, penjepit kayu, cawan petri, timbangan analitik, gelas ukur, pipet tetes, tabung reaksi, baker gelas, pinset, erlemeyer, jarum ose, kapas, kassa steril, benang, gunting, spatel, jangka sorong, autoklaf, elektro thermal inkubator, kertas saring, kertas cakram, Laminar air flow, spektrofotometri. Bahan dan Sampel Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rimpang jahe merah, nutrien agar, NaCl 0.9 %, aquadest, natrium sulfat anhidrat, tetrasiklin, bakteri Propionibacterium acne, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, dan Staphylococcus aureus. Prosedur Kerja Pengambilan Sampel Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum) yang diambil di Desa Rantau Kumpai Kecamatan Sosoh Buai Rayap Kabupaten Ogan Komering Ulu. Isolasi Minyak Atsiri Jahe Merah Rimpang jahe merah dibersihkan dan dan dikering anginkan, Timbang sebanyak 10 kg, kemudian didestilasi uap air. Minyak atsiri yang didapat dipisahkan dengan corong pisah, tambahkan natrium sulfat anhidrat untuk menarik air yang kemungkinan masih terdapat dalam minyak atsiri. Minyak yang diperoleh dihitung rendemennya. Identifikasi Minyak Atsiri Pemeriksaan Organoleptis Meliputi pemeriksaan warna, bau dan rasa. a. Pemeriksaan warna Dilakukan dengan melihat langsung minyak atsiri hasil destilasi secara visual. b. Pemeriksaan bau Dilakukan dengan mencium bau minyak atsiri yang menguap diatas kertas saring. c. Pemeriksaan rasa Dilakukan dengan meneteskan minyak atsiri pada ujung lidah kemudian dibuang.
45
SCIENTIA VOL. 6 NO. 1, FEBRUARI 2016
Pemeriksaan Tetapan Fisika a. Kelarutan Minyak atsiri jahe merah. Kocok 1 bagian volume minyak jahe merah dengan 4 bagian volume etanol 96% P, terjadi larutan jernih. Biarkan selama 24 jam pada suhu antara 20 oC hingga 30oC, tidak tampak butir-butir pada permukaan larutan (Depkes, 1995). b. Penentuan Bobot Jenis (BJ) Minyak atsiri yang didapat dihitung menggunakan piknometer Piknometer volume 10 ml ditimbang pada neraca analitik. Piknometer diisi minyak atsiri jahe merah, ditutup lalu ditimbang. Nilai massa didapat dengan mengurangkan berat masing-masing piknometer berisi minyak atsiri dengan berat piknometer kosong. Pembuatan Larutan Uji Larutan uji minyak atsiri rimpang jahe merah dibuat dengan konsentrasi 20%, 15%, 10% dan 5% yang dilarutkan kedalam etanol destilat. Pembuatan Larutan Kontrol Larutan kontrol positif (+) yang digunakan yaitu Tetrasiklin 0,01% dalam etanol destilat hingga 10 ml.Larutan kontrol negatif (-) yang digunakan yaitu etanol destilat. Pembuatan Suspensi Bakteri Uji Koloni diambil dari agar miring nutrien agar menggunakan jarum ose, lalu disuspensikan ke dalam pelarut NaCI 0.9 % sebanyak 5 dalam kuvet dan kocok homogen. Kekeruhan suspensi mikroba uji diukur dengan alat spektrofotometer UV-Vis dengan panjang gelombang 580 nm dengan transmitan 25 %. Uji Penghambatan Pertumbuhan Bakteri Teteskan suspensi bakteri sebanyak 2 tetes ke tabung reaksi yang berisi 10 ml media agar, lalu homogenkan, kemudian tuangkan di atas cawan petri yang berisi 10 ml media agar yang telah memadat, lalu ratakan dengan diputar secara horizontal agar suspensi bakteri ini merata pada seluruh permukaan agar. Kemudian dibiarkan pada suhu kamar selama 15 menit Setiap bakteri uji ditempatkan pada 3 cawan petri untuk tiap larutan uji dan pengujian dilakukan sebanyak tiga kali. Cakram kertas yang telah disterilkan dicelupkan ke dalam masing-masing ISSN : 2087-5045
konsentrasi zat uji yang telah disiapkan kemudian diletakkan pada permukaan media agar yang telah diinokulasi dengan bakteri. Cawan petri nutrien agar diinkubasi kedalam inkubator pada suhu 36ºC selama 48 jam. Kemudian diukur diameter zona bening yang terbentuk dengan menggunakan jangka sorong. Analisis Data Data hambatan yang diperoleh dirataratakan serta ditabulasi untuk setiap bakteri uji yang digunakan pada berbagai konsentrasi zat uji minyak atsiri rimpang jahe merah. Kemudian, data dianalisa.
HASIL DAN PEMBAHASAN Minyak Atsiri Hasil destilasi uap air 10 kg rimpang jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum) diperoleh minyak atsiri sebanyak 18,2 ml dengan rendemen sebesar 0,182 % (v/b). Dari pemeriksaan organoleptis menunjukkan bahwa minyak atsiri rimpang jahe merah berwarna kuning, rasa pedas dan hangat serta mempunyai bau khas jahe. Hasil tersebut sesuai dengan literatur bahwa minyak atsiri jahe berwarna kuning, rasa pedas dan aroma khas jahe. Kelarutan minyak atsiri diuji dengan cara melarutkan masing-masing 1 bagian volume minyak atsiri dengan 4 bagian volume etanol (96%) P, larutan yang terbentuk menjadi kuning jernih. Dibiarkan selama 24 jam pada suhu antara 20o hingga 30o, tidak tampak butirbutir pada permukaan larutan (Depkes, 1995). Penentuan bobot jenis minyak atsiri rimpang jahe merah bobot jenisnya 0,8801 g/ml. Menurut standar EOA (Essential Oil Association) yang menganalisis minyak atsiri rimpang jahe diperoleh bobot jenis minyak atsiri rimpang jahe 0.871-0,882 g/ml. Jadi bobot jenis minyak atsiri rimpang jahe yang diteliti mendekati standar EOA (Bassiere, 2006). Analisa komponen kimia minyak atsiri jahe merah Analisa komponen kimia minyak atsiri dari rimpang jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum) dilakukan menggunakan metode kromatografi gas spektrometer massa. Hasil yang diperoleh dari data analisa terdapat 25 komponen senyawa kimia yang terkandung
46
SCIENTIA VOL. 6 NO. 1, FEBRUARI 2016
dalam minyak atsiri rimpang jahe emprit dan Jahe merah. Dari 25 komponen kimia tersebut, 10 komponen senyawa kimia terbesar dalam kandungan minyak atsiri rimpang jahe merah tersebut adalah : Tabel I. 10 komponen senyawa kimia terbesar minyak atsiri rimpang jahe merah No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Jahe Merah Komponen Kimia E- Citral Z- Citral Camphene 6,6-dimetil 2-vinildene bicycloheptan Zingiberene - sesquiphellandrene Trans Geraniol 1,8- Cineole -Bisabolene
% 32,16 18,67 9,46 5,27 4,86 4,64 4,28 3,59 2,97
Komponen utama pada minyak atsiri rimpang jahe merah adalah senyawa E-Citral sebesar 32,16 %, kemudian Z-citral sebesar 18,67 % kemudian senyawa camphene sebesar 9,46%. diduga senyawa Citral yang merupakan komponen utama dan senyawa geraniol memiliki aktifitas sebagai antibakteri. Citral merupakan kelompok senyawa terpen yang terdiri campuran isomer bioaktif nerol dan geraniol serta merupakan komponen penyusun minyak atsiri jahe dalam bentuk aldehid. Senyawa tersebut memiliki sifat bakterisid terhadap beberapa spesies bakteri, senyawa citral mampu menganggu permeabilitas
membran sel dan merusak serta mengacaukan permeabilitas dinding sel mikroba, sehingga suplai nutrisi, ion dan air mengalami gangguan yang mengakibatkan bakteri tidak mampu melakukan metabolisme dengan sempurna dan terjadilah kematian sel bakteri. Geraniol merupakan senyawa monoterpen dalam bentuk alkohol. Alkohol yang terdapat dalam minyak atsiri jahe dapat membunuh bakteri. Cara kerja alkohol dalam membunuh mikroorganisme yaitu dengan cara mendenaturasi protein sel. Hasil Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah. Bakteri yang digunakan sebagai bakteri uji adalah bakteri-bakteri penyebab infeksi jerawat, yaitu Propionibacterium acnes, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, dan Staphylococcus epidermidis. Konsentrasi minyak atsiri yang digunakan dalam penelitian ini adalah 5%, 10%, 15% dan 20%. Bakteri uji dibuat dalam suspensi mikroba uji dan diukur nutrien agar disterilisasi dan dibuat agar inokulum. Masing-masing konsentrasi minyak atsiri diujikan kemasing-masing bakteri uji dengan metode difusi agar. Pencadang yang digunakan adalah cakram steril. Minyak atsiri rimpang jahe dicelupkan dalam minyak atsiri kemudian diletakkan dalam agar inokulun, dinkubasi selama 24-48 jam pada suhu 350C. Diameter daya hambat diukur dengan jangka sorong.
Tabel II. Rata-rata Diameter Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah (Zingiber officinale var. Rubrum) terhadap bakteri uji Diamater Jahe Merah (mm) Rata-rata Bak teri Uji ( C) (mm)±SD 1 2 3 K (+) 23,4 23,3 23,3 23,3±0,07 K (-) 0 0 0 0±0 20% 19,1 19,3 19,4 19,3±0,15 P. Acne 15% 16,4 16,6 16,4 16,5±0,12 10% 14,1 14,1 14,4 14,2±0,17 5% 11,8 12,4 12,2 12,1±0,31 K (+) 21,7 21,6 21,6 21,6±0,07 K (-) 0 0 0 0±0 20% 18,5 18,6 18,1 18,4±0,26 P. Aeruginosa 15% 16,4 15,8 16,0 16,1±0,31 10% 14,7 14,8 15,1 14,9±0,21 5% 12.1 11,7 12,3 12.0±0,31 ISSN : 2087-5045
47
SCIENTIA VOL. 6 NO. 1, FEBRUARI 2016
S. Aureus
S.Epidermids
K (+) K (-) 20% 15% 10% 5% K (+) K (-) 20% 15% 10% 5%
20,4 0 13,8 11,1 10,3 8,6 21,1 0 20,1 18,3 15,2 14,6
20,1 0 13,7 10,8 10,2 8,3 20,9 0 20,2 18,1 15,0 14,7
20,5 0 13,9 11,1 10,3 8,4 20,7 0 20,1 18,3 15,3 14,1
20,3±0,21 0±0 13,8±0,10 11,0±0,17 10,3±0,07 8,4±0,16 20,9±0,20 0±0 20,1±0,06 18,2±0,12 15,2±0,16 14,5±0,32
Keterangan: K (+) : Tetrasiklin HCl K (-) : Etanol destilat Hasil uji aktivitas antibakteri terhadap keempat bakteri uji dengan konsentrasi minyak atsiri 5%, 10%, 15% dan 20% menunjukkan terbentuknya diameter zona hambat, yang dapat dilihat pada tabel 2, gambar 1-4. Hal ini menunjukkan semua konsentrasi minyak atsiri yang diujikan terhadap semua bakteri uji mempunyai aktivitas menghambat atau membunuh bakteri uji.
Gambar 3. Diameter Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah Terhadap Bakteri Staphylococcus aureus.
Gambar 1. Diameter Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah Terhadap Bakteri Propionibacterium acne
Gambar 4. Diameter Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah Terhadap Bakteri Staphylococcus epidermidis
KESIMPULAN
Gambar 2. Diameter Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jahe Merah Terhadap Bakteri Pseudomonas aeruginosa ISSN : 2087-5045
Minyak atsiri rimpang jahe merah (Zingiber officinale var. Rubrum) memiliki aktivitas sebagai antibakteri terhadap bakteri Propionibacterium acnes, Pseudomonas 48
SCIENTIA VOL. 6 NO. 1, FEBRUARI 2016
aeruginosa, Staphylococcus aureus, dan Staphylococcus epidermidis. Semakin tinggi konsentrasi minyak atsiri rimpang jahe merah semakin besar diameter hambat yang terbentuk. Aktivitas tertinggi ditunjukkan terhadap bakteri Staphylococcus epidermidis.
Rimpang Jahe Emprit (Zingiber officunale var. Amarum) dan Uji Aktivitas Antibakteri (Skripsi). Medan: Universitas Sumatera Utara. Dwijoseputro, D. 1998. Dasar-dasar mikrobiologi. Jakarta: UI press.
DAFTAR PUSTAKA Achmad, Samsul Arifin. 2009. Ilmu Kimia dan Kegunaan Tumbuh-Tanaman Obat Indonesia. Bandung: Penerbit ITB. Agusta, A. 2000. Minyak Atsiri Tumbuhan Tropika Indonesia. Bandung: Penerbit ITB Anurogo, Dito. 2013. Penyakit Yang Banyak Ditemukan Dimasyarakat. Yogyakarta: Andi pubisher. Hal 123-124. Bartley, J. dan A. Jacobs. 2000. Effects of drying on flavour compounds in Australian-grown ginger (Zingiber officinale). Journal of the Science of Food and Agriculture. Vol 80: 209215.. Bassiere, J.E. 2006. Essential Oil Composition Of Ginger. Journal Of Essential Oil Research. Vol 09: 1658-1664. Brooks GF, Butel JS, Carroll KC, Morse SA. Jawetz, Melnick, & Adelberg's Medical Microbiology. 24 th Ed. USA : Mc Graw Hill. 2007 ; 224 Cahyo, Separinto dan Hesti Dwi. 2013. Jahe. Jakarta: Penebar swadaya. Cappuccino, James G. 2009. Manual Laboratorium Mikrobiologi. Jakarta: EGC Medical Publisher. Hal 69, 284. Dachriyanus. 2004. Analisis struktur senyawa organik secara spektroskopi. Padang: Universitas Andalas Padang. Depkes RI. 1995. Farmakope Indonesia (Edisi IV). Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Djamal, Rusdi. 2009. Kimia Bahan Alam: Prinsip-Prinsip Dasar Isolasi Dan Identifikasi. Padang: Universitas Baiturahman. Hal 193, 199, 200, 221. Djuanda, Andi. 2007. Ilmu Penyakit Kulit dan Kelamin. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Dominika, Ginting. 2011. Identifikasi Komponen Kimia Minyak Atsiri
ISSN : 2087-5045
49
