pengujian daya hambat antibiotik pada sel …digilib.unila.ac.id/28307/3/skripsi tanpa bab...

47
PENGUJIAN DAYA HAMBAT ANTIBIOTIK PADA SEL BAKTERI Escherichia coli DAN Bacillus sp. YANG DIPAPAR MEDAN MAGNET Skripsi Oleh : RIZANI OKTANISYAH PUTRA JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG 2017

Upload: vuliem

Post on 06-Mar-2018

242 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

PENGUJIAN DAYA HAMBAT ANTIBIOTIK PADA SEL BAKTERIEscherichia coli DAN Bacillus sp. YANG DIPAPAR MEDAN MAGNET

Skripsi

Oleh :

RIZANI OKTANISYAH PUTRA

JURUSAN BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG2017

PENGUJIAN DAYA HAMBAT ANTIBIOTIK PADA SEL BAKTERIEscherichia coli DAN Bacillus sp. YANG DIPAPAR MEDAN MAGNET

OlehRizani Oktanisyah Putra

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan daya hambatantibiotik terhadap bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar medanmagnet. Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)untuk melihat adanya pengaruh kuat medan magnet yang berbeda terhadap dayahambat antibiotik pada pertumbuhan kultur bakteri. Bakteri yang diuji adalahbakteri Bacillus sp. dan E. coli. Kuat medan magnet yang digunakan yaitu 0; 0,1;0,2; dan 0,3 mT. Antibiotik yang diuji terdiri dari 5 jenis antibiotik, yaitutrimetoprim, ampisilin, asam nalidiksat, streptomisin dan kloramfenikol. Dayahambat setiap antibiotik pada bakteri yang dipapar medan magnet dengan kuatberbeda dianalisis varian secara terpisah pada taraf nyata (α) = 5%, untuk masing-masing perlakuan antibiotik dan bakteri yang dipapar medan magnet dengan kuatberbeda.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa paparan medan magnet meningkatkankemampuan daya hambat antibiotik trimetoprim, asam nalidiksat dankloramfenikol pada pertumbuhan bakteri E. coli, namun menurunkan kemampuandaya antibiotik ampisilin dan tidak mempengaruhi daya hambat antibiotikstreptomisin pada pertumbuhan bakteri E. coli. Paparan medan magnet juga dapatmeningkatkan kemampuan daya hambat antibiotik trimetoprim, ampisilin, asamnalidiksat dan kloramfenikol pada pertumbuhan bakteri Bacillus sp. Paparanmedan magnet tidak mempengaruhi kemampuan daya hambat antibiotikstreptomisin pada pertumbuhan bakteri Bacillus sp.

Keywords: E. coli, Bacillus sp., Medan magnet, Antibiotik, Zona jernih

PENGUJIAN DAYA HAMBAT ANTIBIOTIK PADA SEL BAKTERI

Escherichia coli DAN Bacillus sp. YANG DIPAPAR MEDAN MAGNET

Oleh

RIZANI OKTANISYAH PUTRA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA SAINS

Pada

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

RIWAYAT HIDUP

Rizani Oktanisyah Putra anak pertama dari empat

bersaudara oleh pasangan Bapak Djoni Apriadi dan

Ibu Rohaida yang lahir di Bandar Lampung pada

tanggal 31 Oktober 1995.

Penulis mengawali pendidikan dari Sekolah Dasar

Negri 8 Gedong Air pada tahun 2001. Setelah

menamatkan pendidikan dasarnya penulis

melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 10 Bandar

Lampung pada tahun 2007 dan melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Atas

di SMA Negeri 7 Bandar Lampung pada tahun 2010. Penulis melanjutkan

pendidikan Penguruan Tinggi Negeri di Universitas Lampung pada tahun 2013 di

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Biologi melalui jalur

SBMPTN.

Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten Praktikum

Mikrobiologi Umum, Mikrobiologi Tanah, dan Mikrobiologi Lingkungan. Selain

itu penulis selama kuliah aktif dalam Berorganisasi dan menjadi anggota Bidang

Saintek di HIMBIO (Himpunan Mahasiswa Biologi).

Pada tahun 2014 penulis melaksanakan Karya Wisata Ilmiah di Desa Mulyosari

selama 7 hari. Pada tahun 2016 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata di Desa

Astra Ksetra Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang Bawang selama 60 hari

dari bulan Januari – Maret 2016 dan pada bulan Juli – September 2016 penulis

juga melaksanakan Kerja Praktik di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi

(BPPT) Serpong selama 40 hari dengan judul “Isolasi dan Karakterisasi Parsial

Bakteri B1 Dari Hasil Buangan Limbah Pengolahan Kelapa Sawit Malimping

Pandeglang untuk Aplikasi Biodetergen di Badan Pengkajian dan Penerapan

Teknologi (BPPT) Serpong”.

PERSEMBAHAN

Bissmillahirohmanirrohim

Dengan mengucapkan rasa syukur Kepada Allah SWT

Kupersembahkan karya kecilku ini dengan segala ketulusan dan kesederhanaan sebagai tandabukti dan kasihku

Untuk yang tercinta :

Bapak dan Ibu yang menjadi penyemangat hidupku, yang selalu memanjatkan doa disetiap

sujudnya untuk keberhasilanku

Adik dan seluruh keluarga besarku yang selalu memberikan semangat dan dukungan di setiap

langkahku untuk menyelesaikan studiku

Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan Ilmu dengan tulus iklas serta sahabat –

sahabatku tersayang yang selalu mendukung menemani saat suka maupun duka,

Dan Almamaterku tercinta

Universitas Lampung

Motto

Tiada hari untuk mengeluh, tiada hari tanpa belajar

Membaca menjadikan seseorang berisi, berunding menjadikan dia siap, menulis

menjadikan dia seksama (Bacon)

Nasehat Yang jujur tidak enak kedengarannya (Pepatah Cina)

Rumput yang paling kuat tumbuhnya terdapat di atas tanah yang paling keras

(Galileo Galilei)

Hidup orang lain adalah cermin terbaik dimana kita dapat mawas diri dalam

kehidupan kita (Gothe)

SANWACANA

Puji dan syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan

hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Pengujian

Daya Hambat Antibiotik Pada Sel Bakteri Escherichia coli Dan Bacillus sp.

Yang Dipapar Medan Magnet”.

Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian mandiri bapak Dr. Sumardi, M.Si.

pada tahun 2017.

Penulis menyadari banyak sekali pihak yang telah membantu penulis hingga

terselesaikannya skripsi ini. Dengan terselesainya skripsi ini penulis ingin

mengucapkan rasa terima kasih yang tulus kepada :

1. Bapak Dr. Sumardi, M.si., selaku Pembimbing utama yang telah dengan

sabar memberi masukan, saran, membimbing dan semangat selama penulis

melaksanakan penelitian hingga menyelesaikannya skripsi ini.

2. Ibu Rochmah Agustrina Ph.D., selaku Pembimbing kedua yang dengan sabar

membimbing, memberi perhatian, dan membagi ilmu serta membantu penulis

selamamelaksanakan penelitian hingga menyelesaikannya skripsi ini.

3. Ibu Dra. C.N Ekowati M. Si., selaku Pembahas atas segala bimbingan, saran,

kritik selama penulis melaksanakan penelitian hingga menyelesaikannya

skripsi ini.

4. Bapak Ir. Salman Al Farisi M.Si., selaku Pembimbing Akademik yang telah

memberikan dukungan dan semangat serta arahan selama masa studi.

5. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M. Sc., selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

6. Bapak Prof. Warsito.S.Si., DEA,. Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

7. Bapak dan Ibu Dosen yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis

mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya atas ilmu yang telah

diberikan selama masa studi.

8. Ibu dan Ayahanda yang tercinta yang selalu kuhormati dan yang selalu

menasehatiku agar tetap tabah, kuatdan tawakal dalam menuntut ilmu sampai

terselesainya skripsi ini.

9. Adik-adiku tersayang Rozi Maizar Syahputra, Dea Rahmalia dan Dinda

Rahmalia yang selalu memberi semangat dan motivasi.

10. Kepada teman terbaikku selama ini Oktarina Husaini terima kasih atas doa,

bantuan dan semangat yang telah diberikan.

11. Kepada Sahabat-sahabatku yang teraneh Irul, Nafila, Erlin dan Ilal yang telah

menjadi tempat curahan penulis dan yang selalu memberi bantuan serta

nasihat positif kepada penulis.

12. Kepada teman-teman X4 yang selalu kompak Darma, Azwar, Rian, Irfan,

Fajar, Bocen, Diah, Mala, Arum, Mutia, Isna dan Intan yang memberi

motivasi dan semangat kepada penulis.

13. Kepada teman-teman seperjuangan Eta, Atif, Bara dan Bagus yang

memberikan nasihat dan motivasi kepada penulis.

14. Kepada teman-teman sekelas Biologi kelas A 2013 tercinta yang penulis

sayangi terimakasih atas kekeluargaan yang terjalin selama ini semoga sukses

selalu untuk kita semua.

15. Kepada teman-teman seangkatan Biologi 2013 terimakasih atas kekeluargaan

yang terjalin selama ini semoga sukses selalu untuk kita semua.

16. Kepada seluruh keluarga besar HIMBIO FMIPA Universitas Lampung

terimakasih atas kekeluargaan yang terjalin selama ini semoga sukses selalu

untuk kita semua.

Akhir kata, Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan didalam

penyusunan karya inidan jauh dari kesempurnaan, akan tetapi sedikit harapan

semoga karya yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.

Semoga Allah SWT senantiasa membalas semua kebaikan yang telah diberikan

kepada penulis.

Bandar Lampung, Agustus 2017

Penulis,

Rizani Oktanisyah Putra

DAFTAR ISI

Halaman

SAMPUL DEPAN .................................................................................... i

ABSTRAK ................................................................................................ ii

HALAMAN JUDUL DALAM ................................................................. iii

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................. iv

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. v

RIWAYAT HIDUP ................................................................................... vi

MOTTO ...................................................................................................... viii

HALAMAN PERSEMBAHAN................................................................. ix

SANWACANA ......................................................................................... x

DAFTAR ISI ............................................................................................. xiii

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xvi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xvii

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang dan Masalah......................................................... 1B. Tujuan Penelitian .......................................................................... 3C. Manfaat Penelitian ........................................................................ 4D. Kerangka Pikir .............................................................................. 4E. Hipotesis........................................................................................ 5

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Bacillus sp..................................................................................... 6B. Escherichia coli............................................................................. 8C. Antibiotik ..................................................................................... 9D. Medan Magnet ............................................................................. 18

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu........................................................................ 22B. Alat dan Bahan.............................................................................. 22C. Rancangan Percobaan ................................................................... 23D. Pelaksanaan................................................................................... 23

1. Peremajaan Inokulum E. coli dan Bacillus sp. ......................... 242. Pembuatan Starter Bakteri ........................................................ 243. Pemaparan Bakteri Menggunakan Medan Magnet................... 244. Inokulasi Bakteri Pada Media Padat ......................................... 255. Pemberian Antibiotik Pada Media Berisi Bakteri..................... 256. Pengukuran Diameter Zona Jernih............................................ 25

E. Analisis Data ................................................................................. 25F. Diagram Alir Penelitian ................................................................ 26

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Analisis deskriptif berdasarkan diameter zona jernih bakteri Escherichiacoli dan Bacillus sp. yang terlihat .................................................... 27

B. Analisis kuantitatif uji daya hambat antibiotik pada koloni bakteri Escherichiacoli dan Bacillus sp. ................................................................................ 30

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ..................................................................................... 36B. Saran ............................................................................................... 36

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Diameter zona jernih hasil uji daya hambat antibiotik pada pertumbuhan bakteriEscherichia coli setelah dipapar medan magnet .......................................... . 31

2. Diameter zona jernih hasil uji daya hambat antibiotik pada pertumbuhan bakteri

Bacillus sp. setelah dipapar medan magnet ...................................................... 32

3. Rata-rata diameter zona jernih (cm) bakteri E. coli yang dipapar medan magnetterhadap antibiotik .................................................... ..................................... 42

4. Rata-rata diameter zona jernih (cm) bakteri Bacillus sp. yang dipapar medanmagnet terhadap antibiotik ............................................................................. 43

5. Analisis varian masing-masing Antibiotik Bakteri Escherichia coli pada tarafnyata 5% .................................................................................................... 44

6. Analisis varian masing-masing Antibiotik Bakteri Bacillus sp. pada tarafnyata 5% .................................................................................................... 45

22

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Penggunaan metode Kirby-Bauer ........................................................... 18

2. Diagram Alir penelitiian ......................................................................... 26

3. Diameter zona jernih hasil uji daya hambat pada bakteri E. coli yang dipaparmedan magnet ........................................................................................ 27

4. Diameter zona jernih hasil uji daya hambat pada bakteri Bacillus sp.yang dipaparmedan magnet ........................................................................................ 28

5. Grafik perbandingan diameter zona jernih bakteri E. coli yang dipapar medanmagnet pada masing-masing antibiotik ................................................. 41

6. Grafik perbandingan diameter zona jernih bakteri Bacillus sp. yang dipaparmedan magnet pada masing-masing antibiotik ..................................... 41

22

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang dan Masalah

Di zaman yang semakin modern saat ini, penggunaan listrik dalam kehidupan

sehari-hari tidak dapat dihindari. Arus listrik yang bergerak menghasilkan

medan listrik dan medan magnet. Medan magnet adalah daerah di sekitar

magnet yang masih dapat dipengaruhi oleh gaya magnet (Fajri et al, 2015).

Paparan medan magnet terhadap mikroorganisme diketahui dapat bersifat

menguntungkan namun juga dapat bersifat merugikan tergantung kuat medan

magnet dan jenis mikroorganismenya. Paparan medan magnet banyak

dimanfaatkan diberbagai bidang teknologi seperti bidang kesehatan, industri,

pertanian, dan pangan (Gaafar et al., 2006)

Extremely Low Frequency (ELF) merupakan gelombang elektromagnetik

dengan frekuensi sangat rendah yaitu 0 sampai 300 Hz (Bafaai, 2004). Radiasi

medan magnet ELF dengan kuat paparan yang tinggi dapat menghambat

pertumbuhan sel sedangkan pada kuat paparan yang rendah dapat

meningkatkan proliferasi sel. Hal tersebut dapat dilihat dari rasio pertumbuhan

bakteri S. aureus yang dipapar medan magnet 0,5 mT yaitu 0,82, sedangkan

rasio pertumbuhan bakteri yang sama yang dipapar medan magnet 2 mT yaitu

0, 69 (Masoumeh et al., 2013). Segatore et al. (2013) mengemukakan bahwa

2

paparan medan magnet 2 mT, 50 Hz pada kultur bakteri E. coli dan

Pseudomonas aeruginosa berumur 4 jam, 6 jam dan 8 jam waktu inkubasi

menyebabkan penurunan jumlah sel yang signifikan dibanding kontrol. Hal

tersebut diketahui dengan persentase penurunan jumlah sel bakteri E. coli

untuk masing-masing waktu inkubasi 4, 6 dan 8 jam, yaitu 12 ±2, 42 ±5, dan

13 ±2, sedangkan penurunan jumlah sel pada bakteri P. aeruginosa dengan

waktu inkubasi yang sama, yaitu 13 ±2, 22 ±3, dan 14 ±3. Paparan medan

magnet sebesar 700 mG,10 Hz juga dapat menyebabkan penurunan jumlah sel

pada bakteri E. coli sebanyak 475 % dibanding kontrol (Taqavi et al., 2012).

Pemaparan medan magnet 40 mT, 50 Hz pada Bacillus sp. menyebabkan

penghambatan pertumbuhan selnya (Ibraheim, 2013). Menurut Fojt et al.

(2004), pemaparan medan magnet sebesar 10 mT, 50 Hz dapat mempengaruhi

viabilitas dan menyebabkan penurunan koloni dari bakteri E. coli, Lercia

adecarboxylata, dan Staphylococcus aureus.

Paparan medan magnet dapat mempengaruhi metabolisme sel bakteri dengan

merubah pergerakan dan meningkatkan laju pergerakan ion. Adanya

perubahan pergerakan dan peningkatan laju pergerakan ion dapat menyebabkan

perubahan transportasi pada membran sel (Morelli dan Stephen, 2013). Dalam

mempelajari pengaruh paparan medan magnet terhadap metabolisme bakteri,

dapat dilakukan dengan mengkombinasikan perlakuan medan magnet dan

antibiotik seperti yang dilakukan Gaafar (2006).

Menurut Brooks et al. (2010), aktivitas antibiotik dalam menghambat

pertumbuhan mikroba ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya pH

lingkungan, stabilitas dari antibiotik, besarnya inokulum mikroba, masa

3

inkubasi dan aktivitas metabolik mikroba. Aktivitas metabolik dari mikroba

merupakan faktor yang paling penting dalam pertumbuhan bakteri. Bila

metabolisme dari mikroba terganggu, maka pertumbuhan mikroba tersebut

juga dapat terganggu. Sehingga, respon mikroba tersebut terhadap antibiotik

akan berubah.

Setiap jenis antibiotik mempunyai mekanisme dalam menghambat

metabolisme bakteri yang berbeda-beda, diantaranya melalui penghambatan

sintesis dinding sel, fungsi membran plasma, sintesis asam nukleat, dan sintesis

protein. Proses penghambatan pertumbuhan mikroba oleh antibiotik diketahui

mulai berlangsung pada tahap translasi dan transkripsi material genetik, hingga

penghambatan metabolisme folat (Neu dan Gootz, 2001).

Informasi mengenai respon bakteri E. coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan

magnet terhadap antibiotik belum banyak diketahui. Oleh karena itu, dilakukan

pengujian daya hambat antibiotik pada sel bakteri E. coli dan Bacillus sp. yang

dipapar medan magnet.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan daya hambat

antibiotik terhadap bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar

medan magnet.

4

C. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah bagi

peneliti mengenai daya hambat antibiotik terhadap bakteri Escherichia coli dan

Bacillus sp. yang dipapar medan magnet serta dapat mengetahui mekanisme

kerja paparan medan magnet dalam pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan

Bacillus sp.

C. Kerangka Pikir

Semua benda yang terdapat di bumi memiliki sifat kemagnetan sehingga sangat

dipengaruhi oleh medan magnet. Medan magnet merupakan daerah di sekitar

magnet yang masih dapat mempengaruhi benda yang berada disekitarnya.

Paparan medan magnet terhadap mikroorganisme diketahui dapat bersifat

menguntungkan namun dapat juga bersifat merugikan tergantung kuat medan

magnet dari jenis mikroorganismenya.

Beberapa hasil penelitian sebelumnya, menunjukan bahwa bakteri Escherichia

coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet, menunjukkan perubahan

sensitivitasnya terhadap antibiotik. Paparan medan magnet dapat

menyebabkan bakteri tersebut menjadi lebih peka atau berkurangnya

kepekaannya terhadap antibiotik. Medan magnet diduga dapat menyebabkan

perubahan sinstesis dinding sel, protein, asam nukleat, dan enzim. Molekul-

molekul tersebut memiliki peran penting dalam permeabilitas membran sel

bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. Besar kecilnya sensitivitas bakteri

ditunjukkan dengan terbentuknya zona jernih disekitar antibiotik. Berdasarkan

5

informasi di atas, maka dilakukan penelitian untuk menguji daya hambat

antibiotik pada sel bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar

medan magnet.

D. Hipotesis

Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah ada perbedaan daya

hambat antibiotik terhadap bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang

dipapar medan magnet.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Bacillus sp.

Bacillus sp. merupakan salah satu jenis mikroba patogen yang dapat

menyebabkan penyakit dan intoksikasi pada manusia dan juga dapat

menyebabkan kerusakan produk. Bakteri ini terdapat di segala tempat yaitu di

air, tanah dan udara dan dapat mengkontaminasi produk makanan. Mengingat

akibat yang ditimbulkan maka keberadaan bakteri ini pada produk perlu

dihindari (Onibala, 2013).

Menurut de Vos et al. (2009) klasifikasi Bacillus sp. adalah sebagai berikut :

Kerajaan : Bacteria

Divisi : Firmicutes

Kelas : Bacilli

Bangsa : Bacillales

Suku : Bacillaceae

Marga : Bacillus

Jenis : Bacillus sp.

Ciri-ciri Bacilus sp. yaitu bersifat motil dan menghasilkan spora yang biasanya

resisten terhadap panas. Bakteri ini juga bersifat aerob, namun terdapat

beberapa spesies bersifat anaerob fakultatif. Tiap spesies Bacillus sp.

7

menunjukkan cara penggunaan gula yang berbeda. Sebagian bakteri

memanfaatkan gula sebagai sumber energi melalui fermentasi dan sebagian

tidak. Uji katalase menujukkan bahwa Bacillus sp. positif uji katalase. Bacillus

sp. merupakan bakteri yang berbentuk batang dan tergolong dalam bakteri

gram positif. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang mengandung

peptidoglikan, asam teikoat, dan asam teikuronat. Oleh sebab itu, sebagian

besar dinding sel bakteri Gram positif merupakan polisakarida. Pada beberapa

bakteri, asam teikoat merupakan antigen yang berada di permukaan sel dan ada

juga yang merupakan selaput pada selnya. Asam teikoat ini pada umumnya

terdiri dari gula netral seperti galaktosa, manosa, ramnosa, arabinosa dan

glukosamin. Lapisan tersebut menyelimuti seluruh sel bakteri sehingga

menyerupai selubung yang kuat dan dinamakan murein (de Vos et al., 2009).

Beberapa jenis Bacillus sp. menunjukkan karateristik fisiologi tertentu seperti

Bacillus thuringiesis. Bacillus thuringiesis dapat memproduksi satu atau lebih

kristal protein saat bersporulasi. Kandungan dari kristal ini yaitu protein δ-

endotoksin yang diketahui bersifat lethal terhadap serangga yang peka yang

memakannya. Selain itu bakteri ini membentuk spora yang dibentuk

bersamaan dengan kristal protein saat terjadinya sporulasi yang berfungsi

sebagai sistem perlindungan diri dari pengaruh lingkungan luar (Bahagiawati,

2002).

Sifat fisiologis khas lain yang dimiliki oleh setiap jenis Bacillus sp. adalah

kemampuannya yang berbeda-beda seperti dalam mengdegradasi senyawa

organik seperti protein, pati dan selulosa, berperan dalam nitrifikasi dan

8

dentrifikasi, pengikat nitrogen, dan dapat bersifat khemolitotrof, aerob atau

fakutatif anaerob, psikrofilik, atau thermofilik (Moat et al., 2002).

B. Escherichia coli

Habitat alami dari bakteri E. coli adalah saluran pencernaan manusia maupun

hewan. E. coli pertama kali diisolasi oleh Theodor Escherich dari tinja seorang

anak kecil pada tahun 1885 (Carter dan Wise 2004). E. coli merupakan bakteri

komensal yang bersifat pathogen dan merupakan penyebab utama morbiditas

dan mortalitas di seluruh dunia. Kebanyakan E. coli memiliki virulensi yang

rendah dan bersifat oportunis. E. coli tidak tahan terhadap keadaan kering atau

desinfektan biasa. Bakteri ini akan mati pada suhu 60o C selama 30 menit

(Tenailon et al., 2010).

Menurut Brenner et al. (2008) E. coli diklasifikasikan sebagai berikut :

Kerajaan : Bacteria

Divisi : Proteobacteria

Kelas : Gamma Proteobacteria

Bangsa : Enterobacteriales

Suku : Enterobacteriaceae

Marga : Escherichia

Jenis : Escherichia coli

Bakteri E. coli ini merupakan bakteri Gram negatif yang berbentuk batang dan

bersifat motil. E. coli memilki ukuran yang bervariasi yaitu 2,4 mikro; 0,4

9

mikro hingga 0,7 mikro. E. coli tidak mempunyai spora. Bakteri ini diketahui

positif saat dilakukan tes indol, glukosa, laktosa, dan sukrosa.

Struktur sel E. coli dikelilingi oleh membran sel yang terdiri dari sitoplasma

yang mengandung nukleoprotein. Membran sel E. coli ditutupi oleh dinding

sel berlapis kapsul. Flagela dan pili pada bakteri E. coli menjulur dari

permukaan sel (Tizard, 2004). Tiga struktur antigen utama pada permukaan

yang digunakan untuk membedakan serotipe golongan E. coli adalah dinding

sel, kapsul, dan flagela. Dinding sel E. coli berupa lipopolisakarida yang

bersifat pirogen yang menghasilkan endotoksin serta diklasifikasikan sebagai

antigen O. Kapsul E. coli berupa polisakarida yang dapat melindungi

membran luar dari fagositik serta sistem komplemen, diklasifikasikan sebagai

antigen K. Flagela E. coli terdiri dari protein yang bersifat antigenik dan

dikenal sebagai antigen H. (Brooks et al., 2010).

Bakteri E. coli terolong ke dalam bakteri mesofilik yang pertumbuhan

optimumnya 15-45°C dan akan tumbuh secara optimal pada suhu 27° C.

E. coli memiliki suhu pertumbuhan maksimum 40-45° C, apabila suhu

melebihi suhu tersebut bakteri akan mengalami inaktivasi. E. coli diketahui

dapat hidup pada pH 5-8 (Brenner et al., 2008).

C. Antibiotik

Antibiotik merupakan zat kimia yang dihasilkan oleh bakteri dan fungi yang

berfungsi untuk mematikan atau menghambat pertumbuhan kuman dan

mikroorganisme lain. Antibiotik dapat diproduksi baik secara semi-sintesis

maupun sintesis sintesis dengan khasiat antibakteri (Tjay dan Rahardja, 2007).

5

55

10

Dalam melakukan aktivitasnya, antibiotik ini bekerja melalui 5 mekanisme

utama yaitu menghambat proses replikasi, transkripsi, translasi, sintesis

peptidoglikan, dan sintesis asam tetrahidrofolat (Lamont, 2006).

Antibiotik banyak digunakan pengobatan penyakit infeksi, bioteknologi dan

rekayasa genetika yang digunakan sebagai alat seleksi terhadap mutan atau

transforman. Prinsip kerja dari antibiotik sama seperti pestisida yaitu dengan

menekan atau memutus satu mata rantai metabolisme namun targetnya adalah

bakteri (Schwartz, 2000).

Menurut Neu dan Gotz (2001), mekanisme kerja antibiotik dapat dibagi

menjadi beberapa golongan yaitu :

1. Menghambat sisntesis dinding sel

Dinding sel bakteri mempunyai fungsi mempertahankan bentuk sel dan

pelindungan terluar sel dari pengaruh lingkungan. Dinding sel bersifat keras

dan kaku karena mengandung polimer mukopeptida kompleks yaitu murein

dan peptidoglikan. Struktur dinding sel bakteri Gram positif berbeda

dengan bakteri Gram negatif. Dinding sel bakteri Gram positif mengandung

peptidoglikan dan teikhoat atau asam teikuronat dengan atau tanpa envelop.

Sedangkan pada dinding sel bakteri Gram negatif mengandung

peptidoglikan, lipopolisakarida, lipoprotein, fosfolipid dan protein.

Antibiotik yang dapat menghambat sintesis dinding sel bekerja dengan cara

mengganggu lapisan peptidoglikan. Lapisan ini berperan dalam

mempertahankan kehidupan bakteri dari lingkungan yang hipotonik. Bila

lapisan peptidoglikan hilang atau rusak, maka kekakuan dinding sel dapat

11

hilang sehingga dapat menyebabkan kematian pada sel bakteri. Salah satu

golongan antibiotik yang dapat menghambat sintesis dinding sel adalah

golongan β-laktam, yang bersifat inhibitor selektif terhadap sintesis sel

bakteri. Tahap awal dalam menghambat sintesis dinding sel dimulai dengan

pengikatan zat antibiotik pada sel bakteri. Pengikatan terjadi pada protein

pengikat penisilin (PBPs=Penicillin-binding proteins) pada reseptor.

Pengikatan satu atau lebih reseptor dapat menyebabkan reaksi transpeptidasi

terhambat, sehingga mengakibatkan sintesis peptidoglikan terhambat.

Tahap selanjutnya yaitu inaktivasi serta hilangnya inhibitor enzim-enzim

autolitik pada dinding sel bakteri. Akibatnya adalah aktivasi enzim-enzim

litik sehingga sel bakteri mengalami lisis.

Contoh antibiotik golongan β-laktam, yaitu ampisilin. Ampisilin merupakan

antibiotik dengan spektrum kerja yang luas dengan daerah kerjanya yaitu

mencakup bakteri kokus Gram positif seperti Staphylococcus, Streptococcus

dan Enterococcus sedangkan kokus Gram negatif yakni, Neisseria

menginitidis. Selain itu juga dapat menghambat basil Gram positif seperti

Actinomyces, Bacillus, dan Clostridium (Brooks et al., 2010).

2. Menghambat fungsi membran plasma

Sitoplasma pada sel-sel hidup berikatan dengan membran sitoplasma yang

berperan dalam permeabilitas membran, berfungsi dalam transport aktif dan

mengontrol komposisi internal dari sel. Bila fungsi integritas membran sel

ini terganggu maka ion dan makromolekul akan keluar dari sel dan akan

menghasilkan kerusakan dan kematian sel. Selain itu membran sel juga

12

berkaitan replikasi DNA dan sintesis dinding sel. Oleh karena itu, bila

fungsinya terganggu dapat bersifat mematikan pada sel

(Katzung et al., 2005).

Salah satu contoh antibiotik yang dapat menghambat fungsi membran

plasma adalah polimiksin B. Antibiotik polimiksin B bekerja pada bakteri

Gram negatif yang mengandung lipid bermuatan positif pada

permukaannya. Polimiksin mempunyai aktivitas antagonis Mg2+ dan Ca2+

yang secara kompetisi menggantikan Mg2+ atau Ca2+ dari gugus fosfat yang

bermuatan negatif pada lipid membran. Polimiksin ini menyebabkan

disorganisasi permeabilitas membran sehingga asam nukleat dan kation-

kation akan pecah dan sel akan mengalami kematian.

3. Menghambat sintesis asam nukleat

Antibiotik yang menghambat pertumbuhan bakteri melalui penghambatan

sintesis asam nukleat dibagi menjadi 2 golongan sebagai berikut.

a. Golongan Kuinolon. Contoh antibiotik dari golongan ini yaitu asam

nalidiksat. Antibiotik dari golongan ini bersifat bakterisidal. Antibiotik

dari golongan kuinolon ini bekerja dengan menghambat kerja dari enzim

DNA girase yang bertanggung jawab membuka dan menutupnya liitan

DNA (Triono dkk., 2012).

b. Golongan Nitrofuran

Golongan Nitrofuran meliputi nitrofurantoin, furazolidin, dan

nitrofurazon. Nitrofuran mempunyai spektrum kerja yang luas terhadap

bakteri, diantaranya dapat menghambat Gram positif dan negatif,

13

termasuk E. coli, Staphylococcus sp., Klebsiella sp., Enterococcus sp.,

Neisseria sp., Salmonellasp., Shigella sp., dan Proteus sp.

(Brooks et al., 2010).

4. Menghambat sintesis protein

Terdapat 2 golongan antibiotik yang bekerja melalui penghambatan sintesis

protein.

a. Golongan Aminoglikosida

Antibiotik golongan Aminoglikosida menghambat pertumbuhan bakteri

aerob Gram negatif. Contoh antibiotik dari golongan ini adalah

streptomisin yang diisolasi pertama kali pada tahun 1940 dari

Streptomyces griceus. Semua aminoglikosida menghambat sintesis

protein dengan cara menghambat fungsi sub-unit 30S ribossom pada

bakteri (Brooks et al., 2010).

Tahap awal adalah perlekatan aminoglikosida pada reseptor protein

spesifik yaitu subunit 30S pada ribosom bakteri dan selanjutnya

aminoglikosida akan menghambat aktivitas kompleks inisiasi dari

pembentukan peptida. Kemudian pesan mRNA akan dibaca salah oleh

“regio pengenal” pada ribosom, sehingga terjadi insersi asam amino yang

salah pada peptida yang menghasilkan protein nonfungsional. Sebagai

akibat terakhir perlekatan aminoglikosida akan menghasilkan pecahnya

polisom menjadi monosomyang tidak mampu mensintesis protein.

14

b. Golongan Kloramfenikol

Kloramfenikol berupa serbuk halus berbentuk jarum atau lempeng

memanjang, putih hingga putih kelabu atau putih kekuningan.

Kloramfenikol sukar larut pada air tapi mudah larut pada etanol, propilen

glikol, aseton dan etil asetat (Wasitaningrum, 2009).

Kloramfenikol menghalangi pelekatan asam amino pada rantai peptide

yang baru timbul pada unit 50S ada ribosom, dengan mengganggu daya

kerja peptidil transferase. Kloramfenikol pada dasarnya bersifat

bakteriostatik. Spektrum, dosis serta kadarnya dalam darah mirip dengan

tetrasiklin. Resistensi kloramfenikol merupakan akibat dari perusakan

oba toleh suatu enzim yang dikendalikan oleh plasmid

(Brooks et al., 2010).

5. Menghambat metabolisme folat.

Trimetoprim dan sulfonamid mempengaruhi metabolisme folat melalui

penghambatan kompetitif biosintesis tetrahidrofolat yang bekerja sebagai

pembawa 1 fragmen karbon yang diperlukan untuk sintesis DNA, RNA dan

protein dinding sel. Mekanisme dasar dari antibiotik ini adalah sebagai

inhibitor kompetitif saat pemanfaatan PABA oleh bakteri. Sulfonamid

bersifat bakteriostatik untuk beberapa bakteri Gram negatif dan positif,

chlamydiae, nocardiae, dan protozoa. Trimetoprim dalam kombinasi dengan

sulfametoksazol, mampu menghambat sebagian besar patogen saluran

kemih seperti Streptococcus hemoliticus, Neisseria sp., Klebsiella sp,

Enterobacter, Salmonella dan Shigella (Brooks et al., 2010).

15

Banyaknya jenis pembagian, klasifikasi, pola kepekaan bakteri, dan penemuan

antibiotika baru seringkali menyulitkan dalam menentukan pilihan antibiotik

yang tepat ketika menangani suatu kasus penyakit. Hal ini dapat memicu

terjadinya resistensi terhadap antibiotik (Peterson, 2005). Resistensi adalah

tidak terhambatnya pertumbuhan bakteri dengan pemberian antibiotik secara

sistemik dengan dosis normal yang seharusnya atau kadar hambat minimalnya

(Tripathi, 2003).

Timbulnya resistensi terhadap suatu antibiotika dapat terjadi karena beberapa

faktor diantaranya :

1.Bakteri mensintesis suatu enzim inaktivator atau penghancur antibiotika .

Misalnya Staphylococcus, resisten terhadap penisilin G yang menghasilkan

beta-laktamase, yang merusak obat tersebut. Beta-laktamase lain dihasilkan

oleh bakteri batang Gram-negatif.

2.Bakteri mengubah permeabilitasnya terhadap obat. Misalnya tetrasiklin,

tertimbun dalam bakteri yang rentan tetapi tidak pada bakteri yang resisten.

3.Bakteri mengembangkan suatu perubahan struktur sasaran bagi obat.

Misalnya resistensi kromosom terhadap aminoglikosida berhubungan

dengan hilangnya (atau perubahan) protein spesifik pada subunit 30s

ribosom bakteri yang bertindak sebagai reseptor pada organisme yang

rentan.

4.Bakteri mengembangkan perubahan jalur metabolik yang langsung dihambat

oleh obat. Misalnya beberapa bakteri yang resisten terhadap sulfonamid

16

tidak membutuhkan PABA ekstraseluler, tetapi seperti sel mamalia dapat

menggunakan asam folat yang telah dibentuk.

5.Bakteri mengembangkan perubahan enzim yang tetap dapat melakukan

fungsi metabolismenya tetapi lebih sedikit dipengaruhi oleh obat dari pada

enzim pada kuman yang rentan. Misalnya beberapa bakteri yang rentan

terhadap sulfonamid, dihidropteroat sintetase, mempunyai afinitas yang jauh

lebih tinggi terhadap sulfonamid dari pada PABA (Brooks et al., 2010).

Aktivitas antibiotik dalam menghambat pertumbuhan mikroba ditentukan oleh

beberapa faktor, diantaranya yaitu :

1. pH lingkungan

Bakteri hidup pada rentan pH tertentu. Umumnya bakteri bekerja optimum

pada rentang pH 6-8, tetapi beberapa jenis mikroba dapat hidup pada pH

yang lebih rendah yang dikenal dengan istilah acidhophiles ataupun pada

pH yang lebih tinggi yang dikenal dengan istilah alkalophiles. Secara

umum, kelompok mikroba yang berbeda memiliki karakteristik pH tertentu.

Kebanyakan bakteri adalah neutrofil. Meskipun sering mikroba tumbuh

dari kisaran pH yang luas dan jauh dari optimum, terdapat batas-batas

toleransi pada pertumbuhannya (Willey et al., 2008).

2. Stabilitas antibiotik

Stabilitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu produk untuk bertahan

dalam batas spesifikasi yang ditetapkan sepanjang periode penyimpanan dan

penggunaan untuk menjamin identitas, kekuatan kualitas dan kemurnian

produk tersebut. Ketidakstabilan dari suatu antibiotik dapat menurunkan

17

kemampuannya dalam menghambat mikroba (Carstensen dan Rhodes,

2000).

3. Aktivitas metabolit mikroba

Dalam melakukan aktivitas metabolisme, bakteri menghasilkan senyawa-

senyawa metabolit untuk pertahanan hidupnya. Salah satu metabolit yang

dihasilkan yaitu antibiotik yang bertujuan untuk menghambat pertumbuhan

mikrobia lain. Produksi antibiotik biasanya diiringi dengan sporulasi dan

terjadi pada sel mikroba yang sensitif dengan mikroba, tumbuhan, atau

binatang. Umumnya mikroba sensitif ini membutuhkan perlindungan

khusus ketika nutrisinya mulai habis (Nofiani, 2008).

Menurut Jorgensen et al. (2015), uji kepekaan bakteri terhadap antibiotik dapat

dilakukan dengan 2 cara, yaitu metode dilusi dan metode difusi. Metode difusi

memiliki keunggulan dibandingkan dengan metode dilusi, diantaranya yaitu

tidak memakan banyak biaya dan mudah untuk dibuat. Salah satu contoh

metode difusi yaitu, metode difusi Kirby-Bauer.Prinsip kerja metode Kirby-

Bauer adalah mendifusikan sejumlah senyawa antibakteri pada media agar

yang telah diinokulasi dengan bakteri (Parija, 2009). Menurut Pratiwi (2008),

proses pemberian antibiotik dilakukan dengan cara meletakkan lempeng kertas

yang mengandung antibakteri pada permukaan media yang berisi kultur

bakteri. Penggunaan metode Kirby-Bauer dapat dlihat pada Gambar 1.

18

Gambar 1. Penggunaan metode Kirby-Bauer

D. Medan Magnet

Fajri et al. (2015) menyatakan bahwa medan magnet merupakan daerah di

sekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh magnet. Medan magnet terjadi

karena adanya kutub-kutub magnet yang memiliki gaya tarik-menarik dan

tolak menolak yang besar. Medan magnet bersifat tidak menghalangi dan

mampu menembus benda penghalang seperti genting, tembok bangunan,

pepohonan, maupun tubuh manusia dan akan mengalami penurunan secara

linier terhadap jarak dari sumber paparan.

Medan magnet dapat berasal dari alami maupu buatan. Medan magnet AC

merupakan medan magnet yang berasal dari buatan manusia seperti sistem

listrik (saluran listrik, transformer, komputer) dan memiliki frekuensi 50/60

Hz. Sementara, medan magnet statik besarnya konstan terhadap waktu dan

memiliki frekuensi 0 Hz. Medan magnet statis diciptakan oleh magnet dengan

aliran listrik DC. Bumi merupakan medan magnet statis alam, yang digunakan

untuk navigasi kompas (Downes, 2003).

15141414

19

Berdasarkan sifat medan magnet, bahan dibagi menjadi tiga golongan, yaitu

diamagnetik, paramagnetik dan ferromagnetik.

1. Diamagnetik

Bahan diamagnetik merupakan bahan yang resultan medan magnet atomis

masing-masing atom tetapi orbit dan spinnya tidak. Jika bahan diamagnetik

diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan

merubah gerakannya sedemikian hingga menghasilkan resultan medan

magnet atomis yang arahnya berlawanan nol (Halliday & Resnick, 1989).

Sifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron sehingga

semua bahan bersifat diamagnetik karena atomnya mempunyai elektron

orbital. Bahan dapat bersifat magnet apabila susunan atom dalam bahan

tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan. Dalam bahan

diamagnetik hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini

tidak menarik garis gaya. Contoh bahan diamagnetik yaitu: bismut, perak,

emas, tembaga dan seng (Billah, 2006).

2. Paramagnetik

Bahan paramagnetik merupakan bahan yang resultan medan magnet atomis

masing-masing atom/molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet

atomis total seluruh atom/molekul dalam bahan nol. Hal ini disebabkan

karena gerakan atom/molekul acak, sehingga resultan medan magnet atomis

masing-masing atom saling meniadakan. Bahan ini jika diberi medan

magnet luar, maka elektron-elektronnya akan berusaha sedemikian rupa

sehingga resultan medan magnet atomisnya searah dengan medan magnet

14

20

luar. Sifat paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang

menjadi terarah oleh medan magnet luar. Pada bahan ini, efek diamagnetik

(efek timbulnya medan magnet yang melawan medan magnet penyebabnya)

dapat timbul, tetapi pengaruhnya sangat kecil (Halliday & Resnick, 1989).

Contoh bahan paramagnetik: alumunium, magnesium, wolfram dan

sebagainya. Bahan diamagnetik dan paramagnetik mempunyai sifat

kemagnetan yang lemah. Perubahan medan magnet dengan adanya bahan

tersebut tidaklah besar apabila digunakan sebagai pengisi kumparan toroida

(Billah, 2006).

3. Ferromagnetik

Bahan ferromagnetik merupakan bahan yang mempunyai resultan medan

atomis besar. Hal ini terutama disebabkan oleh momen magnetik spin

elektron. Pada bahan ferromagnetik banyak spin elektron yang tidak

berpasangan, misalnya pada atom besi terdapat empat buah spin elektron

yang tidak berpasangan. Masing-masing spin elektron yang tidak

berpasangan ini akan memberikan medan magnetik, sehingga total medan

magnetik yang dihasilkan oleh suatu atom lebih besar (Halliday & Resnick,

1989).

Dalam bahan ferromagnetik Medan magnet dari masing-masing atom bahan

ferromagnetik sangat kuat, sehingga interaksi diantara atom-atom

tetangganya menyebabkan sebagian besar atom akan mensejajarkan diri

membentuk kelompok-kelompok. Kelompok atom yang mensejajarkan

dirinya dalam suatu daerah dinamakan domain. Bahan feromagnetik

21

sebelum diberi medan magnet luar mempunyai domain yang momen

magnetiknya kuat, tetapi momen magnetik ini mempunyai arah yang

berbeda-beda dari satu domain ke domain yang lain sehingga medan magnet

yang dihasilkan tiap domain saling meniadakan (Billah, 2006).

Semua benda di bumi dipengaruhi oleh medan magnet. Paparan dari medan

magnet dapat bersifat menguntungkan maupun merugikan. Beberapa

ilmuan menyatakan bahwa medan magnet diketahui bertanggung jawab

terhadap beberapa penyakit tertentu. Paparan medan magnet dengan

frekuensi 50 Hz pada sel, diketahui dapat mempengaruhi sifat fisiologis,

fungsi dan komunikasi antar sel (Fadel et al., 2003).

Menurut WHO ambang batas paparan medan magnet (<0,1 mT), namun

menurut International Radiation Protection Association (IRPA) mengenai

medan elektromagnetik, pemerintah mengadopsi rekomendasi untuk batas

paparan medan magnet 50 - 60 Hz adalah 0.5 mT (Sari dkk, 2015).

Pada bidang pertanian Dhawi dan Al-Khayri (2009), membuktikan bahwa

paparan medan magnet 1500 mT selama 0, 1, 5, 10 dan 15 menit dapat

meningkatkan kandungan ion N, K, Ca, Mg, Fe, Mn, dan Zn pada tanaman

kurma (Phoenix dactylifera).

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi,

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung dari

Januari - Maret 2017.

B. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan petri, beaker gelas,

Enlenmeyer, gelas ukur, tabung reaksi dan rak tabung reaksi, jarum ose bundar,

pinset, kertas saring, kertas label, tisue, sumbat kapas, plastik tahan panas,

alumunium foil, pembakar bunsen, micro pipet, micro tip, hot plate magnetic

stirrer, autoclave, jangka sorong, transformator dan solenoida, laminar

air-flow, lemari pendingin, oven, vortex, inkubator bakteri, waterbath shaker

dan neraca digital.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Nutrient Broth, Endo agar,

Nutrient agar spiritus, aquades, disk antibiotik kloramfenikol, disk antibiotik

ampisilin, disk antibiotik streptomisin, disk antibiotik trimetoprim, disk

antibiotik asam nalidiksat, isolat Escherichia coli dan Bacillus sp. koleksi

Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Unila.

23

C. Rancangan Percobaan

Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) untuk

melihat adanya pengaruh kuat medan magnet yang berbeda terhadap daya

hambat antibiotik pada pertumbuhan kultur bakteri. Bakteri yang diuji adalah

bakteri Bacillus sp. dan E. coli. Bacillus sp. adalah bakteri Gram positif dan E.

coli adalah bakteri Gram negatif. Kuat medan magnet yang digunakan yaitu

0; 0,1; 0,2; dan 0,3 mT. Antibiotik yang diuji terdiri dari 5 jenis antibiotik,

yaitu trimetoprim yang berfungsi menghambat enzim-enzim esensial dalam

metabolisme folat, ampisilin yang berfungsi menghambat pembentukan

dinding dan permeabilitas membran sel, asam nalidiksat yang berfungsi

menghambat kerja enzim DNA Girase, streptomisin yang berfungsi

menghambat pembentukan mukopeptida dan kloramfenikol yang berfungsi

mengganggu daya kerja peptidil transferase. Setiap perlakuan kuat medan

magnet terhadap bakteri diulang sebanyak 3 kali. Daya hambat setiap

antibiotik pada bakteri yang dipapar medan magnet, ditentukan dengan

mengukur diameter zona jernih yang terbentuk disekitar antibiotik. Data yang

diperoleh dianalisis varian secara terpisah pada taraf nyata (α) = 5%, untuk

masing-masing perlakuan antibiotik dan bakteri yang dipapar medan magnet

dengan kuat berbeda.

D. Pelaksanaan

Penelitian ini dilaksanakan dalam 6 tahap yaitu peremajaan inokulum,

pembuatan starter bakteri, pemaparan bakteri menggunakan medan magnet,

inokulasi bakteri pada media padat, pemberian antibiotik pada media berisi

24

bakteri dan uji aktivitas antibiotik. Tahapan penelitian dapat dilihat pada

Gambar 2.

1. Peremajaan Inokulum Biakan Escherichia coli dan Bacillus sp.

Biakan murni bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. diinokulasi secara

terpisah dalam tabung miring berisi media Nutrient Agar (NA) steril.

Biakan kemudian diinkubasi pada suhu 37o C selama 24 jam.

2. Pembuatan Starter Bakteri

Bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang telah diremajakan, keduanya

diinokulasikan ke dalam erlenmeyer 100 mL yang terpisah berisi 10 mL

media Nutrient Broth (NB) steril. Kultur Escherichia coli dan bakteri

Bacillus sp. kemudian diinkubasi menggunakan waterbath shaker pada suhu

37o C selama 10 jam.

3. Pemaparan Medan Magnet Pada Kultur Bakteri

Starter bakteri Escherichia coli dan Bacillus sp. yang telah diinkubasi

selama 10 jam kemudian dipapar medan magnet selama 10 menit, dengan

kuat pemaparan medan magnet 0 mT (kontrol); 0,1 mT; 0,2 mT; dan 0,3

mT.

25

4. Inokulasi KulturBakteri Pada Media Padat

Bakteri yang telah dipapar medan magnet sesuai perlakuan, diinokulasi

dalam media Nutrient Agar steril pada cawan petri menggunakan teknik

Kirby-Bauer. Setiap perlakuan diulang 3 kali (triplo).

5. Pemberian Antibiotik Pada Media Berisi Kultur Bakteri

Disk antibiotik yang digunakan dalam percobaan disiapkan yaitu ampisilin

10 µg, streptomisin 10 µg, kloramfenikol 30 µg, trimetoprim 5 µg, dan asam

nalidiksat 30 µg. Disk antibiotik kemudian diletakkan pada cawan petri

yang sudah berisi kultur bakteri mengunakan pinset steril, kemudian kultur

bakteri diinkubasi pada suhu 37o C selama 24 jam.

6. Pengukuran Diameter Zona Jernih

Aktivitas antibiotik ditentukan dengan mengukur zona jernih yang

dihasilkan kultur bakteri yang telah diberi antibiotik menggunakan jangka

sorong.

E. Analisis Data

Data dianalisis ragam pada taraf nyata 5% dan jika terdapat perbedaan nyata

dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf nyata 5%.

26

F. Diagram Alir Penelitian

- Media NA 5 mL padatabung miring- Inkubasi selama 24 jampada suhu 37o CPeremajaan Inokulum

Gambar 2. Diagram Alir penelitiian

Analisis Data

Pengukuran Diameter Zona Jernih

Diinkubasi Pada Suhu 37o C Selama 24 Jam

Ampisilin 10µg/disk

Streptomisin10 µg/disk

Kloramfenikol30 µg/disk

Trimetoprim5 µg/disk

Nalidix acid30 µg/disk

Pemberian Antibiotik Pada KulturBakteri dalam media NA

Pemberian Antibiotik Pada KulturBakteri dalam media NA

Inokulasi Kultur Bakteri ke dalam Media NA PadatInokulasi Kultur Bakteri ke dalam Media NA Padat

0,3 mT0,2 mT0,1 mT0 mT(Kontrol)

Pemaparan KulturBakteri Oleh Medan Magnetselama 10 menit

Pembuatan Starter Bacillus sp.dalam media NB steril

Diinkubasi pada suhu 37o selama10 jam

Bacillus sp.

0,3 mT0,2 mT0,1 mT0 mT(Kontrol)

Pemaparan KulturBakteri Oleh Medan Magnetselama 10 menit

Pembuatan Starter E. coli dalammedia NB steril

Diinkubasi pada suhu 37o selama10 jam

Escherichia coli

V. KESIMPULAN

A. Kesimpulan

1. Paparan medan magnet meningkatkan kemampuan daya hambat antibiotik

trimetoprim, asam nalidiksat dan kloramfenikol pada pertumbuhan bakteri

E. coli, namun menurunkan kemampuan daya antibiotik ampisilin dan tidak

mempengaruhi daya hambat antibiotik streptomisin pada pertumbuhan

bakteri E. coli.

2. Paparan medan magnet meningkatkan kemampuan daya hambat antibiotik

trimetoprim, ampisilin, asam nalidiksat dan kloramfenikol pada

pertumbuhan bakteri Bacillus sp. Paparan medan magnet tidak

mempengaruhi kemampuan daya hambat antibiotik streptomisin pada

pertumbuhan bakteri Bacillus sp.

B. Saran

Pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan penambahan kuat paparan medan

magnet pada bakteri E. coli dan Bacillus sp. yang diberi antibotik streptomisin.

Selain itu perlu dilakukan juga identifikasi morfologi bakteri E. coli dan

Bacillus sp. yang dipapar medan magnet dengan kuat yang berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

Ardiansyah. 2005. Daun Beluntas Sebagai Bahan Antibakteri dan Antioksidan.Artikel IPTEK-Bidang Biologi, Pangan dan Kesehatan.

Baafai, U.S. 2004. Sistem Tenaga Listrik: Polusi Pengaruh MedanElektromagnetik Terhadap Kesehatan Masyarakat (online)http://repository.usu.ac.id/bristream/elektro-usman.pdf. Diakses tanggal [5Desember 2016].

Bahagiawati. 2002. Penggunaan Bacillus thuringiensis sebagai Bioinsektisida.Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor.Buletin AgroBio. 5(1):21-28.

Bari, S. B., Mahajan, B. M., Surana, S. J. 2008. Resistance to antibiotic: Achallenge in chemotherapy. Indian journal of pharmaceutical education andresearch. 2 (2) : 34-39.

Billah, A. 2006. Pembuatan dan Karakterisasi Magnet Strontium Ferit DenganBahan Dasar Pasir Besi. Skripsi. Semarang. UNNES.

Brenner, Don J., Noel, R. Krieg, James, T. Staley, and George, M. Garrity. 2005.Bergeys’s Manual Of Systematic Bacteriology 2nd Edition Volume Two :The Proteobacteria, Part A Introductory Essays. Bergeys’s Manual Trust.New York.

Brooks F. Geo, Carrol C. Karen, Butel S. Janet, Morse A. Stephen, Mietzer A.Timothy. 2010. Medical Microbiology 26th Edition (1) : 13-401. Mc. GrawHill. New York.

Carter G.R. dan Wise D.J. 2004. Essential of Veterinary Bacteriology andMycology 6th Edition. Blackwell Publishing. Iowa.

Carstensen, J.T. dan Rhodes, C.T. 2000. Drug Stability Principles and Practices,3rd Edition. Marcel Dekker. New York.

38

De Vos, Paul, George M. Garrity, Dorothy Jones, Noel R. Krieg, WolfgangLudwig, Fred A. Rainey, Karl-Heinz Schleifer and William B. Whitman.2009. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology 2nd Edition VolumeThree : The Firmicutes. Bergey’s Manual Trust. New York.

Downes, George. 2003. DC or AC Magnetising Waveforms in Magnetic ParticleInspection. Copyright by Insight NDT Equpment Limited pp 3-6.

Dharma, A.R. 1985. Tanaman Obat Tradisional Indonesia. Balai Pustaka. Jakarta.

Dhawi, F. dan Al-Khayri, J. M. 2009. The effect of magnetic resonance imagingon date palm (Phoenix dactylifera L.) elemental composition. InternationalJournal of the Faculty of Agriculture and Biology. 4: 14-20.

Fadel, M.A., S.M. Wael, R.M. Mostafa. 2003. Effect of 50 Hz, 0.2 mT magneticfields on RBC properties and heart functions of albino rats,Bioelectromagnetics. 24 : 535–545.

Fajri, M.D.M, Sudarti and Yushardi. 2015. Analisis Dampak Paparan MedanMagnet extremely Low Frequency (ELF) Intensitas >100 µT terhadapKelainan Konginital bayi Tikus Putih strain Wistar. Jurnal PendidikanFisika. 4 (1): 15-20.

Fojt, L., L. Strasak, V. Vetterl, J. Smarda. 2004. Comparison of the low-frequencymagnetic field effects on bacteria Escherichia coli, Leclerciaadecarboxylata and Staphylococcus aureus. Bioelectrochemistry. 63 : 337–341.

Gaafar, El-Sayed A., Magda S. Hanafy., Eman Y. Tohamy., Mona H. Ibraheim.2006. Stimulation And Control Of E. coli By Using An Extremely LowFregquency Magnetik Field. Journal Biophys. 16 (4) : 283-296.

Griffith M.W. and Barbut S. 2001. Developing Validation Models for E. coli 0157Inactivation In Dry Fermented Sausage. Departement of Food ScienceUniversity of Guelph. Canada.

Haliday, D. dan Resnick, R. 1989. Fisika. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Ibraheim, Mona. H. dan Doaa B. El-Din Darwish. 2013. 50 Hz FrequencyMagnetic Field Effects On Pseudomonas aeruginosa And Bacillus subtilisBacteria. Journal of Applied Physics (IOSR-JAP), e-ISSN: 22784861. 5 (3).

Jorgensen, H. James, Pfeller A. Michael, Carrol C. Karen, Landry L. Marie,Funke G., Richter S. Sandra, Warnock W. David. 2015. Manual of ClinicalMicrobiology 1st Edition (1) : 1269. ASM Press. Washington DC.

Katzung. 2005. Basic and Clynical Pharmacology 9th edition. MC Graw Hill.Boston.

39

Lamont R.J., Burne R.A., Lantz M.S., Leblanc D.J. 2006. Oral Microbiology andImmunology. ASM Press. Washington DC.

Li D., Song J., Li H., Shan M., Liang Y., Zhu J and Xie Z. 2015. Storage LipidSynthesis Is Necessary for Autophagy Inducted by Nitrogen Starvation.Stanford University. USA.

Masoumeh, Aslanimehr, Ali-Asghar Pahlevan, Fatemeh Fotoohi-Qazvini,Hassan Jahani-Hashemi. 2013. Effects Of Extremely Low FrequencyElectromagnetic Fields On Growth And Viability Of Bacteria. ISSN 2307-2083. International Journal of Research In Medical and Health Sciences. 1(2) : 8-15.

Moat, G. Albert, Foster W. John, Spector P. Michael. 2002. Microbial Phisiology4th Edition. Wiley-Liss Publication. New York.

Morelli, D.T., Stephen R.B. 2013. Structural, Magnetic and ThermoelectricProperties of Some CePd 3-Based Compounds. Journal of ElectronicalMaterial. Michigan States University. 42 : 1592-1596.

Neu, H.C. and T.D., Gootz, 2001. Antimicrobial Chemotherapy. In : Baron, S.(eds)., “Medical Microbiology”. 5th ed. Galtestone. The University ofTexax Medical Branch.

Nofiani, R. 2005. Urgensi dan Mekanisasi Biosintesis Metabolit SekunderMikroba Laut. Jurnal Natur Indonesia. 10 (2) : 120-125

Onibala, Heni. 2013. Identifikasi Bacillus sp. Pada Beberapa Tahapan PengolahanFrozen Tasteless Smoked Tuna. Jurnal Perikanan dan Kelautan Tropis. 9(2).

Parija, S. Chandra. 2009. Textbook of Microbiology and Imunology 1st Edition.Elsevier. Jakarta.

Peterson, L. R. 2005. Squeezing the antibiotic balloon : The impact ofantimicrobial classes on ermerging resistance. European society of clinicalmicrobiology and infectious deseases. The Feinberg school of medicine,North Western University. USA.

Pratiwi, S.T. 2008. Mikrobiologi Farmasi. Yogyakarta. Erlangga.

Sande AS, Kapusnik-Uner JE, dan Mandell GL. 1990. Antimicrobial Agents,General Considerations. In : Gilman AG, Rall TW, Nies AS, dan Taylor P(Eds), Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,8th ed., Pergamon Press, 1018 – 1046.

40

Sari, R.E.Y.W., Prihandono T., Sudarti. 2015. Aplikasi Medan Magnet ELF 100μT dan 300 μT Pada Pertumbuhan Tanaman Tomat Ranti. FKIP UniversitasJember. Jember.

Segatore, B., Setacci, D., Bennato, F., Cardigno, R., Amicosante, G. and Iorio, R.,2012. Evaluations of the Effects of Extremely Low-FrequencyElectromagnetic Fields on Growth and Antibiotic Susceptibility ofEscherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. International Journal ofMicrobiology. 12 (587293) : 7.

Schwartz, S.I. 2000. Intisari Prinsip Prinsip Ilmu Bedah Edisi 6. Alih bahasadr. Laniyati et al. EGC. Jakarta.

Taqavi, M., Nafisi, S., Tanoomand, A., EbrahimPour, K., Kardan, D., Moaddab S.R. and Badihi, K., 2012. Study the Effects of High and Low FrequenciesPulsed Square Electromagnetic Fields on the Logarithmic Growth of theE. coli. International Journal of Microbiological. 3 (3): 238-241.

Tenailon., Skurnik D., Picard B., Denamur E. 2010. The Population Genetics OfCommensal Escherichia coli. Nature Review Microbiology. 8 (3) : 207-217.

Tizard, I.R. 2004. Veterinary Immunology an Introduction 7th Edition. SaundersCompany. USA.

Triono, Aviv A., Akhmad E. P. 2012. Efektifitas Antibiotik GolonganSefalosporin dan Kuinolon terhadap Infeksi Saluran Kemih. ArtikelPenelitian. 12 (1) : 6-11.

Tripathi, K.D. 2003. Essentials of Medical Pharmacology 5th Edition. JaypeeBrothers. New Delhi.

Tjay, TH dan Rahardja, K., 2007. Obat-Obat Penting, Khasiat, Penggunaan, danEfek Sampingnya Edisi ke empat. Gramedia. Jakarta

Wasitaningrum, Ika Dyah Ayu. 2009. Uji Resistensi Bakteri Staphylococcusaureus dan Escherichia coli Dari Isolat Susu Sapi Segar Terhadap BeberapaAntibiotik. Skripsi. Universitas Muhammadyah Surakarta. Surakarta.

Willey, M.J., Sherwood, L.M., Woolverton, C.J. 2008. Microbiology 7th Edition.Mc. Graw Hill. New York.