ABSTRAK
Mahfud, Uji Antibakterial Ekstrak Jahe (Zingiber officinale roxb.) Terhadap Hambatan Pertumbuhan Koloni Bakteri Salmonella typhimurium (di bawah bimbingan Fakhrurrazi dan Amiruddin).
Penelitian ini bertujuan mengetahui daya antibakterial ekstrak Jahe (Zingiber officinale Roxb.) dalam menghambat pertumbuhan bakteri Salmonella typhimurium. Penelitian dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Syiah Kuala Banda Aceh pada bulan April 2009. Sampel yang digunakan adalah feses sapi yang menderita diare dari Desa Rumpet Lam Gapang Kecamatan Krueng Barona Jaya Aceh Besar. Pengujian terhadap pertumbuhan koloni bakteri dilakukan menggunakan metode difusi agar pada media Salmonella Shigella Agar. Pengujian sensitifitas antibakterial ekstrak jahe (Zingiber officinale Roxb.) terhadap pertumbuhan bakteri S. typhimurium yang dilakukan dengan metode Kirby Bauer. Ekstrak jahe diperoleh melalui ekstraksi dengan pelarut etanol 96% menggunakan rotary evaporator. Konsentrasi ekstrak yang digunakan 5 % dan 10 %. Data hasil penelitian dianalisis secara deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya antibakteri ekstrak etanol rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb.) pada konsentrasi 5% mampu menghambat pertumbuhan bakteri S. typhimurium dengan rata-rata diameter zona hambat sebesar 3,83 ± 0,75 mm, pada konsentrasi 10% rata-rata diameter zona hambat sebesar 6,16 ± 0,75 mm, sedangkan kontrol (Streptomisin) sebesar 10,8 ± 0,75 mm. Konsentrasi hambat minimal (KHM) dari ekstrak etanol rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb.) yang diukur menunjukkan bahwa konsentrasi minimal ekstrak tersebut yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. typhimurium.
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang terkenal dengan keanekaragaman tanaman terutama hasil pertanian dan rempah-rempah. Hal ini didukung oleh keadaan geografis Indonesia yang beriklim tropis dengan curah hujan rata-rata tinggi sepanjang tahun. Sumber daya alam yang dimiliki telah memberikan manfaat dalam kehidupan sehari-hari disamping sebagai bahan makanan juga sebagai obat tradisional. Penelitian tentang kimia bahan alam dewasa ini semakin banyak dieksploitasi sebagai bahan obat-obatan baik untuk farmasi maupun untuk kepentingan pertanian, karena disamping keanekaragaman struktur kimia yang dihasilkan juga mengurangi efek samping yang ditinggalkan dan mudah didapatkan (Dewi dan Parwata, 2008). Salah satu tanaman yang berkhasiat sebagai obat adalah jahe (Zingiber officinale Roxb).
Tanaman jahe termasuk golongan Zingiberaceae, merupakan salah satu tanaman rempah-rempahan yang telah lama digunakan sebagai bahan baku
Salmonella typhimurium merupakan kelompok bakteri enterobacteriaceae yang hidup di dalam saluran pencernaan manusia dan hewan sebagai penghuni usus dan bersifat pathogen. Infeksi juga terjadi dari makanan yang terkontaminasi dengan feses yang mengandung S. typhimurium, kemudian masuk dalam saluran pencernaan sehingga S. typhimurium menyerang dinding usus yang menyebabkan kerusakan dan peradangan serta diare (Suprapto, 2008).
Upaya pencegahan dan pengendalian pertumbuhan bakteri dapat dilakukan dengan pemanfaatan senyawa bioaktif yang dihasilkan oleh tumbuhan. Salah satu diantaranya adalah pemanfaatan senyawa metabolit sekunder yang terdapat pada tanaman Jahe (Zingiber officinale Roxb.) (Nursal dkk., 2006). Berdasarkan permasalahan tersebut di atas, maka perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui bioaktivitas jahe terhadap hambatan bakteri S. typhimurium sebagai agen penyebab penyakit pada hewan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui daya antibakterial ekstrak Jahe (Zingiber officinale Roxb.) dalam menghambat pertumbuhan S. typhimurium. Diharapkan penelitian ini dapat dijadikan sebagai suatu informasi tentang penggunaan obat tradisional dalam pengendalian bakteri S. typhimurium.
TINJAUAN KEPUSTAKAAN
Jahe (Zingiber officinale Roxb)
Jahe (Zingiber officinale Roxb) termasuk Suku Zingiberaceae, merupakan salah satu tanaman rempah-rempahan yang telah lama digunakan sebagai bahan baku
Jahe (Zingiber officinale Roxb) dalam bahasa Inggris dikenal dengan sebutan ginger. Di beberapa daerah di Indonesia juga dikenal dengan sebutan jae (Jawa), cipakan (Bali), sipados (Kutai), pese (Bugis), halia (Aceh), beeuing (Gayo), bahing (Batak Karo), sipodeh (Minangkabau), jahi (Lampung), jahe (Sunda), jhai (Madura), melito (Gorontalo), dan geraka (Ternate) (Koswara, 1995).
Menurut Ponglux dkk. (1987) dalam Nursal dkk. (2006), secara taksonomi jahe dapat diklasifikasikan ke dalam;
Divisi : Spermatophyta
Sub-divisi : Angiospermae
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Zingiberales
Famili : Zingiberaceae
Genus : Zingiber
Species : Zingiber officinale
Jahe (Zingiber officinale Roxb) tergolong tanaman herba, tegak, dapat mencapai ketinggian 40 – 100 cm dan dapat berumur tahunan. Batangnya berupa batang semu yang tersusun dari helaian daun yang pipih memanjang dengan ujung lancip. Bunganya terdiri dari tandan bunga yang berbentuk kerucut dengan kelopak berwarna putih kekuningan. Akarnya sering disebut rimpang jahe berbau harum dan berasa pedas. Rimpang bercabang tak teratur, berserat kasar, menjalar mendatar. Bagian dalam berwarna kuning pucat (Koswara, 1995).
Komposisi Kimia
Jahe (Zingiber officinale Roxb) banyak kita temui di sekitar lingkungan pekarangan kita. Bagian yang berkhasiat adalah rimpangnya karena mengandung minyak asiri 2-3% dan minyak damar. Minyak asiri terdiri dari zingeberin, kemferia, limonen, sineol, zingiberal, zingiberol. Sedangkan minyak damar mengandung zingeron, pati, damar, asam-asam organik, asam malat, asam oksalat, dan zingerin (Radhitya, 2008). Menurut Anonimus (2007) komponen utama penyusun jahe (Zingiber officinale Roxb) adalah seskuiterpenoid, dengan zingiberene sebagai zat utamanya. Seskuiterpenoid lain meliputi β-sesquiphellandrene, bisabolene, dan farnesene. Selain itu juga terdapat senyawa jenis monoterpenoid, yaitu β-phelladrene, cineol, dan citral dalam jumlah sedikit.
Minyak atsiri jahe (Zingiber officinale Roxb) mengandung zingiberene, n-desilaldehid, n-nonilaldehid, d-camphene, d-oc phellandrene, metilheptenon, sineol, borneol, geraniol clan linalool, asetat, kaprilat, sitrat, clan chavinol, zingiberol. Dari senyawa tersebut yang berfungsi sebagai antifilariasis malayi adalah zat pedas jahe (ekstrak etilasetat) (Rossari, 2002).
Senyawa-senyawa tersebut berpotensi terhadap bermacam-macam aktivitas biologik, misalnya antioksidan, diuretik, analgesik, mencegah kanker, antivertigo, immunostimulan, antiradang, antiinfertilitas, hipokolesterolemik, hipotensif, dan lain-lain. Di kepulauan China, jus daun ini diberikan untuk obat batuk bagi anak-anak. Manfaat lain adalah sebagai obat asthma dan bronchitis (Jain dan Lata, 1996).
Sifat khas jahe (Zingiber officinale Roxb) disebabkan adanya minyak atsiri dan oleoresin jahe. Aroma harum jahe disebabkan oleh minyak atsiri, sedangkan oleoresinnya menyebabkan rasa pedas. Minyak atsiri dapat diperoleh atau diisolasi dengan destilasi uap dari rhizoma jahe kering. Ekstrak minyak jahe berbentuk cairan kental berwarna kehijauan sampai kuning, berbau harum tetapi tidak memiliki komponen pembentuk rasa pedas. Kandungan minyak atsiri dalam jahe kering sekitar 1 – 3 persen. Komponen utama minyak atsiri jahe yang menyebabkan bau harum adalah zingiberen dan zingiberol. Oleoresin jahe banyak mengandung komponen pembentuk rasa pedas yang tidak menguap. Komponen dalam oleoresin jahe terdiri atas gingerol dan zingiberen, shagaol, minyak atsiri dan resin. Pemberi rasa pedas dalam jahe yang utama adalah zingerol (Koswara, 1995).
Flavonoid yang bersifat lipofilik mungkin juga akan merusak membran mikroba. Senyawa flavonoid memperlihatkan efek inhibitori terhadap berbagai virus. Lebih dari satu studi telah ditemukan bahwa derivat flavonoid dapat menghambat respiratory syncytial virus (RSV). Hesperetin dapat mengurangi replikasi intraseluler RSV, poliovirus tipe 1, virus parainfluenza tipe 3, dan herpes simplex virus tipe 1 (HSV-1). Catechin juga dapat menghambat infektivitas, tetapi tidak menghambat replikasi intraseluler HSV-1 dan RSV. Quercetin secara universal efektif untuk mereduksi infektivitas. Belum ada kemampuan untuk memprediksi secara nyata tingkat hidroksilasi dan toksisitas flavonoid terhadap mikroorganisme (Zakaria,1995).
Khasiat Jahe
Sejak dulu jahe (Zingiber officinale Roxb) dipergunakan sebagai obat, bumbu dapur dan berbagai keperluan lainnya. Jahe diketahui dapat merangsang kelenjar pencernaan, menambah nafsu makan, memperkuat lambung, dan memperbaiki pencernaan. Hal ini mungkin disebabkan karena terangsangnya selaput lendir lambung dan usus oleh minyak atsiri yang dikeluarkan rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb). Dalam pengobatan tradisional Asia, jahe dipakai untuk mengobati selesma, batuk, diare dan penyakit radang sendi tulang (arthritis). Jahe juga dipakai untuk meningkatkan pembersihan tubuh melalui keringat (Koswara, 1995).
Jahe (Zingiber officinale Roxb) merangsang sekresi kelenjar ludah. Minyak volatile dan campuran aroma phenol (gingerols dan shogaols) merupakan komponen penting yang ada pada akar jahe. Penelitian di bidang pengobatan menunjukkan bahwa akar jahe efektif untuk mual-mual, air perasan jahe digunakan sebagai pencegah kejang karena cuaca yang sangat panas. Selain itu jahe juga digunakan untuk mengobati pilek, gejala flu, sakit tenggorokan, dan sakit kepala. Jahe (Zingiber officinale Roxb) juga dapat menurunkan kolesterol dan mencegah pembekuan darah, sehingga dapat terhindar dari stroke dan serangan jantung (Vasudevan, 2008).
Jahe (Zingiber officinale Roxb) merangsang pelepasan hormon adrenalin, memperlebar pembuluh darah, sehingga darah dapat mengalir dengan lancar dan daya kerja jantung memompa darah lebih ringan. sehingga tekanan darah menjadi turun. Jahe mengandung dua enzim pencernaan yang penting yaitu protease yang berfungsi memecah protein, dan lipase yang berfungsi memecah lemak. Kedua enzim ini membantu proses pencernaan dan penyerapan makanan (Koswara, 1995).
Jahe (Zingiber officinale Roxb) sekurangnya mengandung 19 komponen bio-aktif yang berguna bagi tubuh. Komponen yang paling utama adalah gingerol yang berfungsi sebagai antikoagulan, yaitu mencegah terjadinya penggumpalan darah, sehingga mencegah penyumbatan pembuluh darah sebagai penyebab utama stroke, dan serangan jantung. Gingerol diperkirakan juga membantu menurunkan kadar kolesterol. Selain itu juga menghambat serotonin, yaitu senyawa kimia yang dapat menyebabkan perut berkontraksi, sehingga timbul rasa mual (Secapramana, 1999).
Kandungan senyawa metabolit sekunder yang terdapat pada tanaman jahe (Zingiber officinale Roxb) terutama golongan flavonoid, fenol, terpenoid, dan minyak atsiri. Senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan tumbuhan Suku Zingiberaceae umumnya dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme patogen. Ekstrak Lengkuas (Suku Zingiberaceae) dilaporkan dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, jamur Neurospora sp, Rhizopus sp dan Penicillium sp (Nursal dkk., 2006).
Pada anjing yang mengalami efek emetika karena kupri-sulfat dapat ditekan pada pemberian secara intragastrikal, akan tetapi tidak menghambat efek emetika yang diakibatkan dari apomorfine atau digitalis pada merpati (mempunyai efek antiemetika perifer), efek antiemetika disebabkan dari zingeron, zogaol. Secara in vitro zingeron dan zogaol dapat menghambat pertumbuhan Salmonella typhi dan Vibrio cholerae. Ekstrak air (1:1) dapat menghambat pertumbuhan Trichophyton violaceum, selain itu jahe (Zingiber officinale Roxb) juga dilaporkan mempunyai aktivitas proteolitik dan mampu menghambat pertumbuhan Pseudomonas solana-cearum (Chang dan But, 1987).
Menurut Pelczar dan Reid (1979) dalam Poeloengan dkk. (2006) Senyawa fenol ini merupakan senyawa yang berfungsi sebagai antimikroba. Mekanisme penghambatan mikroba oleh fenol sebagai berikut: (1) merusak dinding sel sehingga mengakibatkan lisis atau menghambat proses pembentukan dinding sel pada sel yang sedang tumbuh; (2) mengubah permeabilitas membran sitoplasma yang menyebabkan kebocoran nutrien dari dalam sel; (3) mendenaturasi protein sel; (4) merusak sistem metabolisme di dalam sel dengan cara menghambat kerja enzim intraseluler.
Salmonella typhimurium dan Sifat Pertumbuhannya
Salmonella typhimurium dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
Phylum : Proteobacteria
Class : Gamma Proteobacteria
Order : Enterobacteriales
Family : Enterobacteriaceae
Genus : Salmonella
Species : Salmonella typhimurium (Krieg dan Holt, 1984)
Salmonella typhimurium merupakan bakteri yang memiliki morfologi berbentuk batang lurus pendek dengan panjang 1-1,5 µm. Tidak membentuk spora dan bersifat Gram negatif. Biasanya bergerak (motil) dengan menggunakan peritrichous flagella dan kadang terjadi bentuk nonmotilnya. Bakteri tersebut mampu memproduksi asam dan gas dari glukosa, maltosa, mannitol, dan sorbitol, tetapi tidak memfermentasi laktosa, sukrosa, atau salicin; tidak membentuk indol, susu koagulat, atau gelatin cair (Jawezt, 1995).
Salmonella sp memiliki ukuran koloni rata-rata 2-4 mm, dapat tumbuh pada suasana aerob dan fakultatif anaerob pada suhu 15-41 oC, suhu pertumbuhan optimum 37,5 oC dan Salmonella sp mati pada suhu 56 oC dan juga pada keadaan kering, pH pertumbuhannya 6-8. Di dalam air bakteri ini dapat hidup selama 4 minggu, dalam tanah selama 12 bulan dan di dalam rumput-rumput selama 7 bulan (Jawetz dkk., 1996).
Bakteri Salmonella sp dapat diisolasi dengan menginokulasikan spesimen feses atau isi usus pada media kaldu selenite lalu diinkubasi 37oC selama 18-20 jam. Adanya pertumbuhan bakteri dilihat dari warna kaldu selenite yang menjadi keruh. Untuk mendapatkan koloni Salmonella, dari kaldu selenite selanjutnya ditanam pada media Briliant Green Agar (BGA). Salmonella akan menyebabkan warna media BGA menjadi merah dengan koloni tampak putih dan opaque. Uji biokimia dilakukan dengan tujuan untuk identifikasi bakteri. Uji biokimia untuk identifikasi bakteri Salmonella antara lain media Triple Sugar Iron (TSI), gula-gula, indol, methyl red, voges proskauer, citrate, motilitas test, urease. Uji biokimia untuk bakteri Salmonella sp yang menunjukkan hasil negatif adalah media sukrosa, media laktosa, urease, Voges Proskauer. Uji biokimia yang menunjukkan hasil positif adalah media glukosa, motilitas test (agar semi solid), methyl red (Soemarno, 2000 dalam Permata, 2009).
Fase pertumbuhan bakteri dapat dibagi menjadi 4 fase yaitu: (1) Fase lag (fase penyesuaian diri/fase adaptasi): pada fase ini tidak terjadi pertambahan populasi karena bakteri belum berkembang biak. Aktivitas metabolisme tinggi, sel mengalami perubahan dalam komposisi kimiawi dan bertambah ukurannya, substansi intraselluler bertambah. Pada umumnya fase lag berlangsung selama 2 jam. (2) fase log (fase pembelahan): pada fase ini terjadi pertumbuhan maksimal, dimana jumlah bakteri menjadi 2 kali lipat, pada kebanyakan bakteri fase ini berlangsung 18-24 jam. Keadaan pertumbuhan seimbang (balanced growth) juga terjadi pada fase ini. (3) Fase statis (fase stasioner/fase konstan): pada fase ini terjadi pemupukan jumlah zat beracun, jumlah makanan berkurang, bakteri mulai ada yang mati, sebagian membelah secara lambat sehingga jumlah kuman yang hidup tetap sama. (4) Fase penurunan (fase kematian/death fase), jumlah bakteri hidup berkurang karena sel mati lebih banyak dibanding sel yang terbentuk. Karena keadaan lingkungan sangat buruk pada beberapa jenis bakteri akan menyebabkan timbulnya bentuk yang abnormal (Anonimus, 2004).
Penyebaran Salmonella typhimurium
Penyebaran infeksi S. typhimurium dapat terjadi melalui beberapa sumber yaitu air yang terkontaminasi dengan feses, susu dan hasil olahannya yang terkontaminasi dengan feses atau karena proses pasteurisasi yang tidak cukup, atau pengepakan tidak tepat. Telur unggas yang telah terinfeksi, daging, zat pewarna yang berasal dari hewan misalnya karmin yang dipakai dalam obat, makanan, dan kosmetika (Jawetz, 1995).
Infeksi juga terjadi dari makanan yang terkontaminasi dengan feses yang mengandung bakteri S. typhimurium, kemudian masuk dalam saluran pencernaan sehingga S. typhimurium menyerang dinding usus yang menyebabkan kerusakan dan peradangan. Infeksi dapat menyebar ke seluruh tubuh melalui aliran darah karena dapat menembus dinding usus lalu masuk ke organ-organ lain seperti hati, paru-paru, limpa, tulang-tulang sendi, plasenta dan dapat menembusnya sehingga menyerang fetus pada wanita atau hewan betina yang hamil, dan ke membran yang menyelubungi otak. Subtansi racun diproduksi oleh bakteri ini dan dapat dilepaskan dan mempengaruhi keseimbangan tubuh (Suprapto, 2008).
Patogenesa Penyakit
Suprapto (2008) menjelaskan bahwa bakteri S. typhimurium merupakan salah satu faktor penyebab terjadinya diare. Sedangkan Brooks dkk. (1996) telah menginventarisasi 12 jenis bakteri, yaitu: Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium perferingens, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Shigella sp, Salmonella sp, Clostridium difficile, Campylobacter jejuni, Yersinia enterolitica, Klebsiella pnemoniae, Vibrio haemolyticus. Namun menurut Dzulkarnain dkk. (1996) kasus diare di Indonesia
Gejala Penyakit
Gejala penyakit yang ditimbulkan oleh salmonelosis manusia adalah demam enterik setelah infeksi oleh galur-galur tifus atau paratifus atau gastroenteritis/kolitis nontifus yang dapat berlanjut menjadi infeksi sistemik yang lebih serius. Manusia peka terhadap infeksi S. typhimurium dan S. paratyphi A, B, dan C, karena kemampuan galur-galur ini untuk menyerang dan berkembang biak dalam jaringan sel inang. Gejala klinis muncul 7 sampai 28 hari setelah terinfeksi. Gejala klinis dapat berupa diare berair, sembelit (konstipasi), demam, sakit perut, pusing, mual, lesu, dan bercak-bercak merah di pundak, toraks, atau perut. Komplikasi demam enterik meliputi pendarahan usus atau perforasi usus. Gejala salmonelosis nontifus adalah mual, kejang perut, diare dengan air dan darah, demam singkat (< 48 jam), dan muntah yang muncul 8 sampai 72 jam setelah terpapar oleh bakteri. Makanan yang terkait dengan salmonelosis adalah telur, daging ayam, ikan, susu, daging sapi, susu bubuk tanpa lemak (S. New-brunswiek), es krim, kelapa kering, air terkontaminasi, salad kentang dan permen cokelat (Hartoko, 2008).
Demam enterik yang paling serius ialah demam tifoid yang disebabkan oleh S. typhimurium. Selain itu S. paratyphi A dan B juga dapat menyebabkan demam enterik yang tidak parah dan tingkat kematiannya lebih rendah. Manusia merupakan host tunggal untuk S. typhimurium. Demam tifoid terjadi 7 - 14 hari masa inkubasi, dengan gejala yang ditimbulkan berupa kelesuan, anoreksia, sakit kepala, kemudian diikuti oleh demam. Bakteri dapat menembus dinding usus dan masuk ke dalam saluran limfa, selanjutnya masuk ke saluran darah dan menyebabkan bakteremia, dan biasanya terjadi pada minggu kedua setelah infeksi (Monack dkk., 2004).
Sumber kontaminan bisa juga berasal dari lingkungan (udara, air dan tanah), peralatan, pekerja, sampah produksi, serangga, lalat, tikus, kecoa. Udara sekitar ruang pengolahan sering terkontaminasi mikroba yang berasal dari debu dan bisa juga dari udara yang dikeluarkan oleh penderita penyakit saluran pernapasan. Peralatan pengolahan yang tidak dicuci bersih seperti pisau, talenan dan peralatan lain yang berhubungan langsung dengan bahan pangan dapat menjadi sumber kontaminan (Buckle dkk., 1985).
Salmonella sp peka terhadap panas dan akan terbunuh dengan pemanasan yang merata (di atas 70 °C). Sumber utama infeksi bakteri ini adalah makanan mentah, makanan yang kurang matang dan kontaminasi silang, yaitu apabila makanan yang sudah dimasak bersentuhan dengan bahan mentah atau peralatan yang terkontaminasi (misalnya alas pemotong). Oleh karena itu, proses pengolahan dengan benar dan penanganan makanan secara higienis dapat mencegah infeksi Salmonella sp (Anonimus, 2008).
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, pada bulan April 2009.
Sampel Penelitian
Sampel yang digunakan adalah feses sapi yang menderita diare diperoleh dari Desa Rumpet Lam Gapang Kecamatan Krueng Barona Jaya Aceh Besar.
Alat dan Bahan Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Sterilisator (Heraeus), Autoclave (Aesculap), Inkubator (Memmert), Water Bath (Kottermann), Timbangan (Scout Procohans), Mikroskop (Olympus), gelas ukur (Pyrex), labu Erlenmeyer (Pyrex), pipet Pasteur (Pyrex), cawan Petri (Pyrex), tabung reaksi (Pyrex), rak tabung, tabung durham (Pyrex), kertas label, spidol, oese (Sengkelit), pinset, mortal, kapas, aluminium foil, lampu spiritus dan objek glass.
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Ekstrak Jahe (Zingiber officinale Roxb), Etanol 96 %, Muller Hinton Agar (MHA) (Difco) dan aquades, Salmonella Shigella Agar (SS Agar) (Difco), Lactosa Broth (Difco), Selenite Cystine Broth (Difco), Nutrient Broth (Difco), TSI Agar (Difco), MR-VP (Difco), Larutan Indol (Difco), laktosa, sukrosa, mannitol, glukosa, Sulfit Indol Motility (Difco), Simmon’s Citrate Agar (Difco), alfa naftol, KOH, Kovacs, alkohol, spiritus, larutan kristal violet, larutan lugol, larutan safranin dan minyak emersi.
Metode Penelitian
Isolasi Salmonella typhimurium
Sebanyak 1 gr feses sapi dimasukkan ke dalam labu Erlenmayer yang berisi 225 ml Laktosa Broth, diinkubasikan pada temperatur 37 oC selama 20 jam. Dengan menggunakan pipet steril diambil 10 ml dari laktosa broth dimasukkan ke dalam 100 ml Selenite Cystine Broth. Inkubasikan pada temperatur 37 oC selama 24 jam. Selanjutnya dibiakkan pada media Salmonella Shigella Agar (SS Agar), dan diinkubasikan kembali pada temperatur 37 oC selama 24 jam. Pada media SSA Salmonella sp akan terlihat berwarna merah muda.
Kemudian dilakukan pewarnaan Gram, dipilih 2-3 koloni tersangka lalu dibiakkan pada media Nutrien Broth dan dieramkan kembali pada temperatur 37 oC selama 24 jam. Selanjutnya isolate bakteri dibiakkan ke media IMViC: indol, SIM, MR-VP, Simmons Citrat. Gula-gula : TSI Agar, Glukosa, Laktosa, Maltosa, Mannitol.
Pembuatan Ekstrak Jahe (Zingiber officinale Roxb)
Rimpang dibersihkan dan dipotong setebal 1-2 mm kemudian dikeringkan. Rimpang jahe yang telah kering ditumbuk hingga halus untuk mendapatkan serbuk (simplisia). Serbuk jahe dimaserasi dengan pelarut etanol 96% selama 3x24 jam pada temperatur kamar. Maserat yang diperoleh dikisatkan menggunakan penguap putar (Rotary evaporator) pada temperatur 50 oC. Pelarut yang masih tersisa diuapkan di atas penangas air (water bath) untuk mendapatkan ekstrak kental etanol.
Uji Antibakterial Ekstrak Jahe (Zingiber officinale Roxb)
Preparasi larutan ekstrak etanol yang telah didapatkan, kemudian dilarutkan kembali dengan aquadest pada konsentrasi 5%, 10%, dan sebagai kontrol digunakan antibiotik disk (Streptomisin 10 µg). Dicelupkan cakram kosong ke dalam masing-masing konsentrasi larutan tersebut selama 15 menit, cakram disimpan sampai satu malam.
Diambil swab steril lalu dicelupkan ke dalam biakan bakteri NB, kemudian diswab ke seluruh permukaan media MHA secara merata. Selanjutnya cakram ekstrak etanol (konsentrasi 5%, 10%, dan kontrol) diletakkan pada permukaan media MHA. Diinkubasikan pada temperatur 37oC selama 24 jam. Kemudian dilakukan pengamatan dan pengukuran zona hambat terhadap pertumbuhan bakteri.
Analisis Data
Hasil yang diperoleh dianalisis secara deskriptif.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bakteri Salmonella typhimurium yang digunakan dalam penelitian ini adalah bakteri yang diisolasi dari feses sapi yang kemudian ditanam pada media kaldu selenite dan diinkubasikan pada suhu 37oC selama 18-24 jam. Adanya pertumbuhan bakteri dilihat dari warna kaldu selenite yang menjadi keruh. Berdasarkan pengamatan pada media Salmonella Shigella Agar ditemukan bentuk koloni bulat, cembung dan berwarna merah muda dan ada yang buram, ini dicurigai sebagai Salmonella typhimurium. Hal ini sesuai dengan penjelasan SNI bahwa koloni Salmonella sp berwarna merah muda atau buram, kemudian dipastikan dengan pewarnaan Gram, uji IMViC dan biokimia (Anonimus, 1992).
Hasil uji biokimia Salmonella typhimurium dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini:
Tabel 1. Hasil uji biokimia terhadap pertumbuhan Salmonella typhimurium
| | Uji Biokimia | |||||||||
| Uji | TSIA | Indol | MR | VP | Simon’s citrat | SIM | Sukrosa | Mannitol | Glukosa | Laktosa |
| Hasil | + | - | + | + | + | + | - | - | + | + |
Hasil pengujian sensitifitas ekstrak jahe (Zingiber officinale Roxb) terhadap pertumbuhan bakteri S. tiphymurium yang dilakukan dengan metode Kirby Bauer dapat dilihat pada Tabel 2. Dari data pada Tabel 2 diketahui bahwa ekstrak jahe (Zingiber officinale Roxb) mampu menghambat pertumbuhan koloni S. tiphymurium pada konsentrasi 5% dan 10% dengan streptomisin sebagai kontrol.
Tabel 2. Rata-rata (±SD) diameter zona hambat ekstrak etanol jahe (Zingiber officinale Roxb.) terhadap pertumbuhan koloni bakteri S. tiphymurium
| No | Konsentrasi ekstrak etanol jahe ( % ) | Rata-rata Diameter Zona Hambat (mm) |
| 1 | 5 % | 3,83 ± 0,75 |
| 2 | 10 % | 6,16 ± 0,75 |
| 3 | Streptomisin 10 µg (kontrol) | 10,8 ± 0,75 |
Secara in vitro, ekstrak etanol rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb) mempunyai daya antibakteri terhadap S. typhimurium, yang ditandai dengan terbentuknya daerah hambat pertumbuhan bakteri di sekitar kertas cakram tersebut. Dari Tabel 2 di atas terlihat bahwa daya antibakteri ekstrak etanol rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb.) pada konsentrasi 5% mampu menghambat pertumbuhan bakteri S. typhimurium dengan rata-rata diameter zona hambat sebesar 3,83 ± 0,75 mm, pada konsentrasi 10% rata-rata diameter zona hambat sebesar 6,16 ± 0,75 mm, sedangkan kontrol (Streptomisin) sebesar 10,8 ± 0,75 mm. Konsentrasi hambat minimal (KHM) dari ekstrak etanol rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb) yang diukur menunjukkan bahwa konsentrasi minimal ekstrak tersebut yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. typhimurium.
Terbentuknya daerah bening di sekitar kertas cakram menunjukkan terjadinya penghambatan pertumbuhan koloni bakteri akibat pengaruh senyawa bioaktif yang terdapat pada ekstrak jahe (Zingiber officinale Roxb). Senyawa-senyawa metabolit sekunder golongan fenol, flavanoid, terpenoid dan minyak atsiri yang terdapat pada ekstrak jahe (Zingiber officinale Roxb) diduga merupakan golongan senyawa bioaktif yang dapat menghambat pertumbuhan bakeri. Berdasarkan hasil-hasil penelitian sebelumnya diketahui bahwa senyawa fenol, terpenoid dan flavonoid merupakan senyawa produk metabolisme sekunder tumbuhan yang aktif menghambat pertumbuhan bakteri (Nursal dkk., 2006).
Kemampuan suatu bahan antimikroba dalam menghambat pertumbuhan mikroorganisme tergantung pada konsentrasi bahan antimikroba itu (Brooks dkk., 1996). Artinya jumlah bahan antimikroba dalam suatu media pertumbuhan bakteri sangat menentukan kehidupan bakteri yang terpapar. Selain faktor konsentrasi, jenis bahan antimikroba juga menentukan kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri. Dalam penelitian ini diduga kepekaan bakteri S. typhimurium karena adanya kandungan zat kimiawi dalam ekstrak rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb) berupa tannin, minyak atsiri, flavonoid, ursolic, oleanolic, karoten, vitamin B1, B2, B3, B6, dan vitamnin C serta resin, selain avicularin dan guaijaverin yang bersifat sebagai antibakteri (Supandiman, 1997).
Terjadinya penghambatan terhadap pertumbuhan koloni bakteri diduga disebabkan karena kerusakan yang terjadi pada komponen struktural membrane sel bakteri. Senyawa golongan terpenoid dapat berikatan dengan protein dan lipid yang terdapat pada membran sel dan bahkan dapat menimbulkan lisis pada sel (Nursal dkk, 2006). Volk dan Wheeler (1988) dalam Nursal dkk. (2006) mengemukakan bahwa membran sel yang tersusun atas protein dan lipid sangat rentan terhadap zat kimia yang dapat menurunkan tegangan permukaan. Kerusakan membran sel menyebabkan terganggunya transport nutrisi (senyawa dan ion) melalui membran sel sehingga sel bakteri mengalami kekurangan nutrisi yang diperlukan bagi pertumbuhannya.
Winarno dan Sundari (1996) berpendapat bahwa adanya minyak atsiri dalam daun jambu biji diduga bersifat antibakteri. Minyak atsiri dapat menghambat pertumbuhan atau mematikan kuman dengan mengganggu proses terbentuknya membran dan/atau dinding sel; membran atau dinding sel tidak terbentuk atau terbentuk tidak sempurna. Dzulkarnain dkk. (1996) juga mengemukakan bahwa tannin mempunyai sifat sebagai anti spasmolitik, yang mengkerutkan usus sehingga gerak peristaltik usus berkurang. Akan tetapi, efek spasmolitik ini kemungkinan dapat mengkerutkan dinding sel atau membran sel sehingga mengganggu permeabilitas sel itu sendiri. Akibat terganggunya permeabilitas, sel tidak dapat melakukan aktivitas hidup sehingga pertumbuhannya terhambat atau bahkan mati.
Masduki (1996) menyatakan bahwa tannin juga mempunyai daya antibakteri dengan cara mempresipitasi protein, karena diduga tannin mempunyai efek yang sama dengan senyawa fenolik. Efek antibakteri tannin antara lain melalui: reaksi dengan membran sel, inaktivasi enzim, dan destruksi atau inaktivasi fungsi materi genetik. Penghambatan pertumbuhan bakteri S. typhimurium diduga juga disebabkan oleh mekanisme ini. Menurut Winarno dan Sundari (1996) bahwa alkaloid dalam beberapa bahan obat tradisional seperti daun Psidium guajava juga bersifat antibakteri. Alkaloid brotowali dapat mengganggu terbentuknya jembatan seberang silang komponen penyusun peptidoglikan pada sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel tidak terbentuk secara utuh dan menyebabkan kematian sel tersebut (Robinson, 1998).
Senyawa alkaloid dilaporkan mempunyai aktifitas sebagai antibakteri sedangkan senyawa tannin bisanya berfungsi untuk melapisi lapisan mukosa pada organ supaya terlindung dari infeksi bakteri. Senyawa saponin dilaporkan dapat meningkatkan permeabilitas dinding usus, memperbaiki penyerapan nutrien dan juga menghambat akitivitas enzim urease (Erika, 2000 dalam Susan dkk., 2006).
Dengan demikian diduga penghambatan pertumbuhan S. typhimurium kemungkinan juga disebabkan oleh adanya kandungan alkaloid pada ekstrak rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb). Achmad (1986) menjelaskan bahwa flavonoid merupakan kelompok senyawa fenol terbesar di alam. Masduki (1996) menambahkan bahwa flavonoid yang terdapat di dalam obat tradisional dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Diduga penghambatan pertumbuhan S. typhimurium juga karena ada efek fenolik dari flavonoid yang terdapat di dalam rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb). Senyawa avicularin dan guaijaverin, yaitu suatu glikosida dari quersetin juga diduga turut mempengaruhi penghambatan pertumbuhan S. typhimurium, namun belum diketahui dengan pasti mekanismenya.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa ekstrak ekstrak etanol rimpang jahe (Zingiber officinale Roxb.) mempunyai daya antibakteri terhadap Salmonella typhimurium. Konsentrasi 5% mampu menghambat pertumbuhan bakteri S. typhimurium.
Saran
Perlu dilakukan kajian lapangan penerapan ekstrak rimpang jahe yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri Salmonella typhimuriumKEPUSTAKAAN
Achmad S.A. Jakarta
Anonimus. 1992. Cara Uji Cemaran Mikroba, Standar Nasional Indonesia, Dewan Standarisasi Nasional.
Anonimus. 2004. Buku Ajar Mikrobiologi. Tim Mikrobiologi FKH Unsyiah. Banda Aceh.
Anonimus, 2007. Jahe, Penghangat Badan dan Obat Pencernaan. http://www.apoteker.info/Pojok%20Herbal/PH-pegagan.htm.
Anonimus. 2008. Salmonella sp. http://www.food-info.net/id/bact/salm.htm.
Brooks G.F., J.S. Butel, L.N. Ornston, 1996. Jawetz Melnick Adelberg, Medical Microbiology. Edisi ke-20. Alih bahasa oleh Nugroho E dan Maulany RF. EGC Penerbit Buku Kedokteran, Jakarta
Buckle, K.A., R.A. Edward, G.H. Fleet dan M. Woton 1985. Ilmu Pangan, Universitas Indonesia. Press, Jakarta.
Chang H.M. and But, P.P.H; 1987, Pharmacology and Application of Chinese Materia Medica Vol. I The Chinese Medicinal Material Research Centre, The Chinese University of Hongkong.
Dewi P.S.F. dan I.M.O.A. Parwata, 2008. Isolasi dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri dari Rimpang Lengkuas (Alpinia galanga L.). Jurnal Kimia 2 (2), Juli 2008 : 100-104.
Dzulkarnain B., D. Sundari, A. Chozin, 1996. Tanaman Obat Bersifat Antibakteri di Indonesia. Cermin Dunia Kedokteran, 110:35-48.
Hartoko, 2008. Mikroba Pathogen. http://hartoko.wordpress.com/keamanan-pangan/mikroba-patogen. diakses pada tanggal 03 Mei 2009.
Jain, S.K., dan S. Lata, 1996, Unique Indigenous Amazonian Uses of Some Plants Growing in India, IK Monitor 4(3) article. http://www.nuffic.nl/ciran/ikdm. Accesed 2000 December 5.
Jawetz, E., 1995, Mikrobiologi untuk Profesi Kesehatan, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta
Jawetz, E., J. L. Melnick dan E. A. Adelberg, 1996. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 20. Penerbit Buku Kedokteran. EGM. Jakarta.
Koswara, S., 1995. Jahe dan Hasil Olahannya, Pustaka Sinar Harapan, Jakarta.
Krieg, N.R. and J.G. Holt. 1984. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. MacMillan, Baltimore.
Monack D.M., D.M. Bouley and S. Falkow. 2004. Salmonella typhimurium Persists within Macrophages in the Mesenteric Lymph Nodes of Chronically Infected Nramp1+/+ Mice and Can Be Reactivated by IFNg Neutralization. J. Exp. Med. Volume 199, Number 2, January 19, 2004. 231–241. The Rockefeller University
Nursal, S. Wulandari dan S.W. Juwita, 2006. Bioaktifitas Ekstrak Jahe (Zingiber officinale Roxb.) dalam Menghambat Pertumbuhan Koloni Bakteri Escherichia coli dan Bacillus subtilis. Jurnal Biogenesis Vol. 2(2):64-66, 2006.
Pelczar, Jr. M.J. and R.D. Reid. 1965. Microbiology. McGraw Hill Book, New York
Permata F.S., 2009. Diagnosis Salmonellosis Disertai Scabies Kelinci E 16. http://koas.vet-klinik.com/index.php/diagnosis-salmonellosis-disertai-scabies-kelinci. Diakses pada tanggal 03 January 2009.
Poeloengan, M., Chairul, I. Komala, S. Salmah dan M.N. Susan. 2006. Aktivitas Antimikroba dan Fitokimia dari Beberapa Tanaman Obat. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. 2006. Bogor.
Radhitya, D.A., 2008. Jahe Merah Spesial. http://jaournal/item/1/paket_produk_ herbal.htm.
Robinson, 1998. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Penerbit ITB, Bandung
Rossari, A., 2002. Minyak Atsiri Jahe Sebagai Antifilariasis Malayi Ditinjau dari Kedokteran dan Islam. Skripsi Fakultas kedokteran Universitas YARSI. Bandung.
Secapramana, 1999. Manfaat Jahe. www.geocites.com/vienna/stressa/2994/index. html.
Suprapto, D., 2008. Salmonella Bahaya Tak Terlihat, http://www.kharisma.de/?q=node/176, diakses pada tanggal 11 Maret 2008.
Susan M.N., M. Poeloengan dan T. Yulianti, 2006. Analisis Senyawa Kimia Sekunder dan Uji Daya Antibakteri Ekstrak Daun Tanjung (Mimusops elengi L) Terhadap Salmonella typhi dan Shigella boydii. Disampaikan dalam Seminar Nasional Teknologi peternakan dan Vateriner, 2006. Bogor
Vasudevan, S., 2008. Jahe Sebagai Obat dan Bumbu Masakan. http:// id.svhoong.com/tags/jahe_Sebagai_obat_dan_bumbu_masakan/21/02/ 2008.
Winarno M.W., D. Sundari, 1996. Pemanfaatan Tumbuhan Sebagai Obat Diare di Indonesia. Cermin Dunia Kedokteran 109 : 25-32.
Zakaria, F.R., 2005. Jahe Berpotensi Mencegah Infeksi Virus. http://www2.kompas. com /kompas-cetak/0510/17/ilpeng/2128007.htm.17 Oktober 2005.
Terima kasih telah membaca artikel tentang UJI ANTIBAKTERIAL EKSTRAK JAHE (Zingiber officinale Roxb) TERHADAP HAMBATAN PERTUMBUHAN KOLONI BAKTERI Salmonella typhimurium di blog Medik Veteriner jika anda ingin menyebar luaskan artikel ini di mohon untuk mencantumkan link sebagai Sumbernya, dan bila artikel ini bermanfaat silakan bookmark halaman ini diwebbroswer anda, dengan cara menekan Ctrl + D pada tombol keyboard anda.