6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Botani Tumbuhan Pinang (Areca catechu L.)

Tumbuhan pinang (Areca catechu L.) adalah salah satu jenis palma yang

memiliki banyak kegunaan antara lain untuk konsusmsi, bahan industri

kosmetika, kesehatan dan bahan pewarna pada industri tekstil. Tumbuhan ini

tumbuh dan tersebar luas di wilayah Indonesia, Malaysia, Taiwan, India dan

Negara Asia lainnya, baik secara individu maupun secara populasi, umumnya

tumbuhan ini ditanam sebagai tanaman pagar atau pembatas perkebunan (Staples

dan Bavecque, 2006 dalam Chamima, R. A. 2012).

1. Morfologi Tumbuhan pinang (Areca catechu L.)

Gambar 2.1 Tumbuhan pinang (Areca catechu L.)

(Sumber : Dokumentasi pribadi)

a. Organum pinang (Areca catechu L.)

1. Akar (Radix) :.

Akar tumbuhan Pinang (Areca catechu L.) memiliki jenis akar serabut.

7

Gambar 2.2 Akar pinang (Areca catechu L.)

(Sumber : Dokumentasi pribadi)

2. Batang (Caulis) :

Batang tumbuhan pinang (Areca catechu L.) lurus langsing, dapat

mencapai ketinggian 25 m bergaris tengah 15 cm . Tajuk tidak rimbun dan tidak

berkambium.

Gambar 2.3 Batang Tumbuhan Pinang (Areca catechu L.)

(Sumber : Dokumentasi pribadi)

3. Daun (Folium) :

Daun tumbuhan pinang (Areca catechu L.) memiliki panjang sekitar 85

cm dan lebar 5 cm daunnya tunggal menyirip bertoreh sangat dalam tumbuh

berkumpul di ujung batang membentuk rose (Puspawati, N. 2009 )

Batang Pinang

Akar Pinang

8

Gambar 2.4 Daun Tumbuhan Pinang (Areca catechu L.)

(Sumber : Dokumentasi pribadi)

b. Organum Reproduktivum pinang (Areca catechu L.)

1. Bunga (Flos)

Bunga tumbuhan Pinang terdiri dari bunga jantan dan bunga betina, yang

menempel pada tongkol bunga dengan selundang panjang yang mudah rontok,

keluar dibawa rose daun. Kumpulan bunga jantan terletak di bagian terminal (

ujung) perbungaan ukuranya kecil dan mudah rontok, sedangkan bunga betinanya

terletak di bagian pangkal memiliki ukuran yang lebih besar.

Gambar 2.5 Bunga Tumbuhan Pinang (Areca catechu L.)

(Sumber : Dokumentasi pribadi )

2. Buah (Fructus)

Bunga Pinang

Daun Pinang

9

Buah pinang berbentuk bulat telur terbalik memanjang, merah oranye,

panjang 3,5–7 cm, dengan dinding buah yang berserabut. Bila masak buah pinang

berwarna oranye, buahnya berkecambah setelah 1,5 bulan dan 4 bulan kemudian

mempunyai jambul daun-daun kecil yang belum terbuka.

Gambar 2.6 (a). Buah Pinang yang belum dikupas kulit buah

(b). Buah pinang yang sudah dikupas kulit buah

(Sumber : Dokumentasi pribadi )

c. Taksonomi tanaman pinang (Areca catechu L.)

Klasifikasi tanaman pinang (Areca catechu L.) adalah sebagai berikut :

Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)

Division : Magnoliphyta

Classis : Liliopsida

Order : Arecales

Family : Arecaceae

Genus : Areca

Spesies : Areca catechu L.

d. Kandungan Kimia Pinang (Areca catechu L.)

kandungan kimia dari buah pinang (Areca catechu L.) telah diketahui sejak

abad ke-18 (Awang, 1986 dalam Chamima, R. A. 2012 ). Komponen utama dari

buah pinang adalah karbohidrat, lemak, serat, polyphenol dan termasuk Flavonoid

(a) (b)

10

dan tanin, alkaloid, dan mineral (IARC, 2004). Polyphenol dan alkaloid dari

golongan piridin mendapat perhatian lebih dari sekian banyak kandungan kimia

yang terdapat dalam pinang, dikarenakan zat-zat tersebut diketahui memiliki

dampak yang signifikan terhadap kesehatan (Awang, 1986 dalam Chamima, R. A.

2012).

Buah pinang rasanya pahit, pedas dan hangat serta mengandung 0,3% s/d

0,6 % alkaloid. Selain itu juga mengandung red tannin 15%, lemak 14%

(palmitic, oleic, stearic, caprylic, lauric, myristic acid), kanji dan resin ( Sentral

Informasi IPTEK, 2005 dalam Kristina dan Syahid, 2007 ).

Buah buah pinang mengandung alkaloid, seperti arekolin (C8H13NO2),

arekolidin, arekain, guvakolin, guvasin, dan isoguvasin. Ekstrak etanolik buah

buah pinang mengandung tanin terkondensasi, tanin terhidrolisis, flavan, dan

senyawa fenolik, asam galat, getah, lignin, minyak menguap dan tidak menguap

serta garam (Wang dan Lee, 1996).

e. Manfaat pinang (Areca catechu L.)

Tumbuhan pinang memiliki banyak manfaat diantaranya air rebusan dari

buah pinang digunakan untuk mengatasi penyakit seperti menstruasi dengan darah

berlebihan, hidung berdarah (mimisan), koreng, borok, bisul, eksim, kudis,

difentri, cacingan (kremi, gelang, pita, tambang) menceret dan disentri (Oudhia,

2002 dalam Chamima, R. A. 2012). Buah pinang yang aromatis memiliki efek

antioksidan dan antimutagenik, astrigent ( bersifat menyiutkan), serta bersifat

memabukan, sehingga telah lama digunakan sebagai taeniafuge untuk mengobati

cacingan (Grieve, 1995 dalam Wang dan Lee, 1996).

11

B. Kajian Umum Bakteri

Bakteri merupakan organisme uniseluler mikroskopis, bersifat prokariotik

yang memiliki morfologi bentuk tubuh dasar yang pada umumnya mirip satu

sama lain dengan struktur tambahan yang berbeda-beda.

1. Struktur Dasar Sel Bakteri :

Gambar 2.7. Gambar Struktur Dasar Sel Bakteri

Sumber : https://gurungeblog.files.wordpress.com

1) Kapsul, di sebelah luar dinding sel terdapat kapsul yang berfungsi untuk

melindungi sel dari antibodi inang dan melindungi sel dari kekeringan.

Bakteri yang memiliki kapsul hanya bakteri patogen.

2) Flagela, terbuat dari protein flegelin. Berfungsi untuk bergerak. Flagela

melekat pada membran plasma. Berdasarkan letak dan jumlahnya tipe flagela

dibedakan menjadi amfitrik, lofotrik, dan peritrik.

3) Dinding sel, tersusun atas Peptidoglikan yaitu polisakarida yang berikatan

dengan protein. Fungsinya adalah melindungi sel. Berdasarkan struktur

protein dan polisakarida yang terkandung dalam dinding. Bakteri dapat

dibedakan menjadi bakteri Gram positif dan Gram negatif

4) Membran sel, membran sel tersusun atas molekul lemak dan protein. Bersifat

semipermiabel dan berfungsi untuk mengatur keluar masuknya zat keluar atau

kedalam sel.

12

5) Mesosom, mesosom adalah penonjolan membran sel ke arah dalam atau ke

arah sitoplasma. Tonjolan tersebut berfungsi sebagai pabrik energi dan pusat

pembentukan dinding sel baru diantara kedua sel anak pada proses

pembelahan.

6) Sitoplasma, sitoplasma adalah cairan yang berada di dalam sel. Sitoplasma

tersusun atas koloid yang mengandung berbagai molekul organik, seperti

karbohidrat, lemak, protein, mineral-mineral, ribosom, dna, dan enzim-

emzim. Sitoplasma merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi

metabolism.

7) DNA, Asam deoksiribonukleat (DNA) atau asam nukleat, merupakan materi

genetik bakteri yang terdapat di dalam sitoplasma. Bentuk DNA bakteri

seperti kalung yang tidak berujung pangkal (DNA sirkuler). DNA merupakan

zat pengontrol sintesis protein bakteri dan merupakan pembawa sifat

8) Ribosom, Ribosom merupakan organel yang berfungsi dalam sintesis protein

atau sebagai pabrik protein. Bentuknya berupa butiran-butiran kecil yang

tidak diselubungi membran. Ribosom tersusun atas protein dan RNA.

9) Endospora, Beberapa bakteri dapat membentuk endospora. Pembentukan

endospora merupakan cara bakteri mengatasi kondisi lingkunagn yang tidak

menguntungkan. Endospora tahan terhadap panas hingga 120 0C.

C. Gambaran Umum Bakteri Escherichia coli

Escherichia coli pertama kali diisolasikan oleh Theodore Escherich pada

tahun 1885 dari tinja seorang bayi (Marchen dan Parker, 1961 dalam Zakki, G.

13

2015). Escherichia coli merupakan bakteri Gram negatif berbentuk batang

pendek yang memiliki panjang sekitar 2 µm, diameter 0,7µm, lebar 0,4-0,7µm

dan bersifat anaerob fakultatif. Escherichia coli merupakan golongan bakteri

mesofilik yaitu bakteri yang suhu pertumbuhan optimumnya 15-45ºC dan dapat

hidup pada pH 5,5-8. Escherichia coli akan tumbuh secara optimal pada suhu

27ºC.

1. Morfologi Escherichia coli

Escherichia coli atau biasa disingkat E. coli adalah salah satu jenis spesies

utama bakteri gram negatif. Pada umunya bakteri ini hidup di tinja dan dapat

menyebabakan masalah kesehatan pada manusia, seperti diare, muntaber dan

masalah pencenaan lainnya.

Gambar 2.8 Morfologi Escherichia coli

Sumber :

2. Taksonomi Escherichia coli

14

Escherichia coli merupakan bakteri komensial yang dapat bersifat

patogen, bertindak sebagai penyebab utama morbiditas dan mortalitas diseluruh

dunia (Tenailon et all, 2010 dalam Zakki, G. 2015).

Berdasarkan taksonominya Escherichia coli diklasifikasikan sebagai

berikut :

Domain : Bacteria

Kingdom : Monera

Phylum : Proteobacteria

Class : Gammaproteobateria

Ordo : Enterobacteriales

Famili : Enterobacteriaceae

Genus : Escherichia

Species : Escherichia coli

(Soedarto,2015)

3. Habitat Escherichia coli

Habitat alami Escherichia coli terbatas pada usus manusia dan binatang

menyusui lainnya, dimana Escherichia coli memproduksi eksitoksin yang tidak

tahan panas yang mempengrauhi usus dan susunan saraf pusat. Penyebaran

Escherichia coli selalu terbatas pada saluran pencernaan, penyebaran dalam aliran

darah sangat jarang.

Bakteri Escherichia coli yang kurang tahan tehadap agen fisik dan kimia

dibandingkan Salmonela. Tahan dalam ½ % fenol selam 5 jam dan dalam 1%

fenol dalam ½ jam. Tahan dalam es selama dua bulan. Dalam laut selam 2-5

bulan. Toleran terhadap suhu rendah dengan kelembaban yang cukup. Garam

15

empedu konsentrasi yang tinggi menghambat pertumbuhan strain tertentu. Kuman

akan mati pada suhu 55o C

4. Jenis-jenis Escherichia coli

Berdasarkan perbedaan serotipe dan virulensi, strain Escherichia coli

patogen yang menyebabkan penyakit pada saluran pencernaan dibedakan

menjadi lima, yaitu enterotoksigenik (ETEC), enteroinvasif (EIEC),

enteropatogenik (EPEC), enterohemorhagik (EHEC), eteroagregatif (EAEC)

(Widiasih dan Budiharta, 2012 dalam Erista, Kardewi. 2016).

a. Enteropatogenic E. coli (EPEC)

Merupakan salah satu serotipe yang paling sering berhubungan dengan

diare pada bayi. Untuk membedakan dengan galur lain digunakan dengan pelacak

DNA. Lesi yang ditimbulkan secara morfologi adalah destruksi mikrovili tanpa

invasi kuman (perlekatan). Gejala klinis demam, diare, mual, muntah, dan BAB

tidak lancar. EPEC umumnya menyerang bayi dan anak-anak dibawah usia 3

tahun.

b. Enterotoxigenik E.coli (ETEC)

Juga menyebabkan diare mirip kolera tetapi lebih ringan. Kuman ini juga

dikenal sebagai penyebab tranvellers diarrhea. Dua tipe plasmid menjadi toksin

yaitu Heat labile toxin serupa choleragen, mengaktivasi adeny lcylase dan

meningkatkan sikresi air dan ion. Heat stable toxin mengaktivasi guanylate

cylase sehingga menghambat pengambilan ion dari lumen usus. Pada kedua kasus

terjadi diare berair, demam, dan mual. ETEC merupakan penyebab utama diare

pada bayi dan diare pada orang yang sedang mengadakan perjalanan daerah

16

beriklim musim dengan standar hygiene baik ke daerah tropis dengan standar

hygiene yang lebih rendah.

c. Enteroinvasive E.coli (EIEC)

EIEC menyerang sel epithelia mucosa usus sehingga menyebabkan diare

berdarah dengan gejala mirip disentri (Shigela).

d. Enterohemmorhagic E. coli (EHEC )

Umumnya serotipe O157:H7 menyebabkan hemmorhagic colitis dengan

ciri khas diare berdarah dan mengandung sejumlah leukosit, pasien tanpa demam.

Juga dapat menyebarkan ke dalam darah menyebabkan sistemic hemolitik-

uremik syndrome (anemia hemolitik, trombositopenia, dan gagal ginjal). Kuman

mampu memproduksi vero toxin yang disandi faga lisogenik yang secara

biokimia mirip shiga toxin sehingga dikenal sebagai shiga–like. Hemolysin

(plasmid-enoded) juga penting dalam pathogenesis. EHEC mempunyai faktor

virulen disamping produksi sitoksin Vero yang penting dalam menimbulkan

penyakit yang berat pada manusia.

e. Enteroagregative E.coli (EAEC)

Menyebabkan diare akut dan kronis (dalam jangka waktu > 14 hari).

EAEC melekat pada mukosa intestinal dan menghasilkan sitotoksin, akibatnya

adalah terjadi kerusakan mukosa sehingga terjadi pengeluaran sejumlah besar

mucus dan terjadi diare.

D. Ekstraksi Buah Pinang (Areca catechu L.)

Ekstraksi merupakan peristiwa pemindahan massa zat aktif yang semula

berada dalam sel di tarik oleh pelarut sehingga terjadi larutan zat aktif dalam

pelarut tersebut. Pada umumnya ekstraksi akan bertambah baik bila permukaan

17

serbuk simplisia yang bersentuhan dengan pelarut makin luas. Makin halus serbuk

simplisia, seharusnya makin baik ekstraksinya. Tetapi dalam pelaksanaannya

tidak selalu demikian karena ekstraksi masih tergantung pada sifat fisik dan kimia

simplisia yang bersangkutan (Ahmad, 2006 dalam Chamima, R. A, 2012).

Maserasi merupakan metode penyarian yang umum dilakukan pada

senyawa aktif suatu simplisia karena dianggap sebagai metode penyarian yang

paling mudah dilakukan. Maserasi dilakukan dengan merendam serbuk simplisia

pinang ke dalam pelarut etanol yang dapat melarutkan senyawa aktif. Prinsip

dasar dari penyarian adalah melarutkan zat yang dapat larut dalam pelarut dan

dipisahkan dari bahan yang tidak dapat larut.

Serbuk simplisia pinang direndam dalam larutan penyarian hingga

meresap dan melunakkan sel sehingga senyawa yang larut dapat mudah terlarut

(Ansel, 1989 dalam Wadu 2014). Cairan penyarian akan menembus dinding sel

dan masuk ke dalam rongga sel yang merupakan tempat penyimpanan zat aktif.

Zat aktif akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara sel dan pelarut,

maka larutan dalam sel yang lebih pekat didesak keluar sel dan larut dalam pelarut

(Anonim 1986a dalam Wadu, 2014). Proses maserasi perlu dilakukan pengadukan

sesekali karena kemungkinan terjadinya kejenuhan pelarut dapat terjadi sehingga

gradien konsentrasi pada pelarut dapat dihindari. Pada proses maserasi perlu

dilakukan remaserasi yaitu pengulangan proses maserasi setelah dilakukan

penyaringan maserasi pertama dan seterusnya. Maserasi merupakan cara ekstraksi

yang sederhana namun proses pengerjaannya membutuhkan waktu yang lama dan

penyarian simplisia kurang sempurna (Anonim, 1986a dalam Wadu, 2014).

18

E. Uji Antibakteri

1. Antibakteri

Bahan antibakteri diartikan sebagai bahan yang mengganggu pertumbuhan

dan metabolisme bakteri, sehingga bahan tersebut dapat menghambat

pertumbuhan atau bahkan membunuh bakteri. Cara kerja bahan antibakteri antara

lain dengan merusak dinding sel, merubah permeabilitas sel, merubah molekul

protein dan asam nukleat, menghambat kerja enzim, serta menghambat sintesis

asam nukleat dan protein. Pemakaian antibakteri berlebihan menyebabkan

mikroba yang semula sensitif terhadap antibiotik menjadi resisten. Oleh karena

itu, senyawa antibakteri alami diperlukan untuk mengatasi bakteri resisten tesebut

(Lenny, 2006 dalam Lalong, P, 2015).

Resistensi sel mikroba ialah suatu sifat tidak terganggunya kehidupan sel

mikroba oleh antibakteri. Sifat ini dapat merupakan suatu mekanisme alamiah

untuk bertahan hidup.

Mekanisme resistensi terhadap antibakteri antara lain : perubahan tempat

kerja obat pada mikroba; mikroba menurunkan permeabilitasnya hingga obat sulit

masuk ke dalam sel; inaktivasi obat oleh mikroba; mikroba membentuk jalan

pintas untuk menghindari tahap yang dihambat oleh antibakteri; dan

meningkatkan produksi enzim yang dihambat oleh antibakteri (Ganiswarna, 2003

dalam Wadu, 2014).

2. Pertumbuhan dan Perkembangbiakan Bakteri

Istilah pertumbuhan umum digunakan untuk bakteri dan mikroorganisme

lain, biasanya mengacu pada pertambahan jumlah atau massa sel dan bukan

19

perubahan individu organisme. Apabila bakteri diinokulasikan ke dalam suatu

medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya,

maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif pendek

(Pelczer dan Chan, 1986 dalam Wadu, 2014). Bakteri berkembang biak dengan

jalan membelah diri, 1 (satu) menjadi 2 (dua) menjadi 4 (empat) dan seterusnya.

Interval waktu yang dibutuhkan bakteri untuk membelah diri berbeda antar yang

satu dengan yang lainnya.

F. Kerangka Teori

Bagan 2.1. Bagan Kerangka Teori

G. Hipotesis

Rumusan hipotesis dalam penelitian ini adalah “Ekstrak Buah Pinang

(Areca catechu L.) berkemampuan sebagai antibakteri terhadap Escherichia coli

secara in vitro”

Buah Pinang

(Areca catechu L.)

Mengandung ; Flavanoid,

Tanin , Alkanoid

Bakteri Escherichia coli

Merusak dinding sel

bakteri

Merubah permeabelitas

sel

Merubah molekul protein

& asam nukleat

Menghambat kerja enzim

Menghambat dan atau mematikan bakteri Escherichia coli

Bakteri gram negatif Dinding sel lebih

tipis mengandung

polisakarida &

protein

Kandungan lipid

tinggi Peptidoglikan tipis