Fraksi katekin gambir (Uncaria gambir Roxb) sebagai anti bakteri

PAMBAYUN, Rindit, Promotor Prof .Dr. Ir. Kapti Rahayu Kuswanto

2008 | Disertasi |

Penelitian tentang isolasi katekin gambir sebagai antibakteri telah dilakukan. Penelitian diawali dengan penentuan tingkat ketuaan daun dan cara pengolahan gambir yang menghasilkan produk gambir yang memiliki rendemen dan kandungan fenolik total tertingi. Dari penelitian ini diketahui bahwa pengolahan dengan cara basah, yang mengadopsi teknologi pengolahan gambir komersial, menghasilkan rendemen dan fenolik total lebih tinggi dari pada rendemen dan fenolik total pada produk dari pengolahan cara kering. Rendemen dan fenolik total pada produk dari daun muda, sedang, dan tua yang diolah dengan cara basah, secara berurut-urut nilainya adalah 10,03±0,11 dan 50,96±0,17, 9,46±0,15 dan 51,08±0,17, dan 9,03±019 dan 50,01±0,10 %. Dari penelitian ini direkomendasikan bahwa sebagai bahan penelitian berikutnya adalah produk gambir yang diolah secara basah atau disebut produk gambir komersial Ekstraksi produk gambir komersial menggunakan berbagai pelarut dan metoda ekstraksi yang berbeda selanjutnya dipertimbangkan sebagai penelitian berikutnya. Berbagai pelarut dan campurannya mulai dari kloroform-etil asetat (1:1), etil asetat, etil asetat-etanol (1:1), etanol, dan etanol-air (1:1) menghasilkan ekstrak yang mengandung senyawa fenolik berbeda. Metoda ekstraksi yang diterapkan adalah metoda maserasi dan Soxhlet. Dari beberapa jenis ekstrak, ekstrak yang diperoleh dengan pelarut etil asetat memberikan fenolik total tertinggi baik dengan metoda maserasi maupun Soxhlet, masing-masing sebesar 88,30 dan 90,85 %. Atas pertimbangan kualitas produk dan energi pemanasan, metoda maserasi dipilih untuk produksi ekstrak dengan pelarut etil asetat. Ekstrak yang diperoleh dari hasil ekstraksi dengan menggunakan pelarut etil asetat dengan metoda maserasi selanjutnya diidentifikasi dengan kromatografi kolom, Thin Layer Chromatograph, dan HPLC. Standar yang digunakan adalah senyawa (+)-katekin, (-)-galokatekin, (-)-katekin galat, (-)-epigalokatekin, (-)-epigalokatekin galat, (-)-epikatekin, (-)-galokatekin galat, dan (-)-epikatekin galat. Hasilnya menunjukkan bahwa komponen utama dari golongan fenolik dalam ekstrak gambir adalah senyawa (+)-katekin. Produk gambir dan ekstrak dengan etil asetat bersifat sebagai antibakteri bagi bakteri Gram-positif, tetapi tidak bersifat sebagai antibakteri bagi bakteri Gram-negatif. Sebagaimana kandungan fenolik total, ekstrak yang paling kuat sebagai antibakteri adalah ekstrak dengan menggunakan pelarut etil asetat. Kemampuan antibakteri dinyatakan sebagai diameter daerah hambat (DDH). Untuk Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, dan Bacillus subtilis secara berurut-urut nilai DDHnya adalah 9,67±0,58, 9,33±0,58, dan 8,33±0,58 mm. Uji lanjut tentang mekanisme penghambatan oleh (+)-katekin gambir terhadap bakteri Gram-positif dapat diduga bahwa (+)-katekin mengikat dinding sel. Pengikatan antara (+)-katekin dengan dinding sel terjadi pada peptidoglikan khususnya pada unit peptidanya, baik pada tetrapeptida maupun ikatan silang peptida. Akibat pengikatan ini, sel mengalami kebocoran. Kebocoran sel bisa dideteksi dengan meningkatnya protein sitoplasma dan asam nukleat dalam medium pertumbuhan setelah kultur diintroduksi dengan ekstrak gambir. Pengujian sifat antibakteri menunjukkan bahwa pemberian ekstrak gambir pada isolat yang mengalami fase pertumbuhan logaritmik mengalami kematian setelah diintroduksi dengan ekstrak gambir. Bahkan, meskipun dilakukan penambahan MGSO4, bakteri tidak mengalami pertumbuhan lagi. Kenyataan ini menunjukkan bahwa (+)-katekin pada gambir bersifat bakterisida. Dari tiga macam bakteri Gram-positif yang diuji, Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, dan Bacillus subtilis dapat diketahui bahwa laju kematian bakteri tersebut setelah diberi katekin 4 % secara berurut-urut adalah 0,82, 0,76, dan 0,45. Angka tersebut menujukkan bahwa Streptococcus mutans paling sensitif terhadap (+)-katekin dari gambir dibanding sensitifitas terhadap senyawa yang sama bagi kedua bakteri lainnya.

Research about catechin isolated from gambir (Uncaria gambir Roxb) for antibacterial activity has been done. The research was inisiated by determination of leaf maturity levels of gambir shoots (young, medium, and mature leaves) and the methods of process (wet and dry methods) for production of gambir products which have high contents in phenolic compounds. The results showed that wet process gave higher both yield products and phenolic compounds than that of dry process. The yield products and phenolic compounds of the gambir products processed by wet methods for young, midle, and mature leaves, were 10,03±0,11 and 50,96±0,17, 9,46±0,15 and 51,08±0,17, and 9,03±019 and 50,01±0,10 %, respectivelly. It was recommended that the products, commonly named as a commersial gambir products, which were resulted from wet process should be used for the following research. The extraction of commercial gambir products by using various solvents and different methods has been done. The solvents used were chloroform-ethyl acetate (1:1), ethyl acetate, ethyl acetate-ethanol (1:1), ethanol, and ethanol-water (1:1). The methods applied were maceration and Soxhlet methods. Both the solvents and the methods gave various extracts with various in phenolic contents. Among the extracts, ethyl acetate extracts had the highest phenolic contents both for maceration and Soxhlet methods, i.e; 88,30 and 90,85 %. Based on the product quality and heating energy, the maceration method and ethyl acetate were chosen for producing the extracts used for the following experiments. Extracts of ethyl acetate by maceration methods then was identified by colomn chromatography, thin layer chromatography, and high performance liquid chromatography. The standards used were (+)-catechin, (-)-gallocatechin, (-)-catechin gallate, (-)-epigallocatechin, (-)-epigallocatechin gallate, (-)-epicatechin, (-)-gallocatechin gallate, and (-)-epicatechin gallate. The results showed that all of the analytical methods gave the same outcomes, i.e; (+)-catechin. Therefore, the main substance being the phenolic compounds in gambir product was (+)- catechin. Gambir product and ethyl acetate extract have antibacterial activities for Gram-possitives, but they have no activities for Gram-negative bacteria. Similar to the phenolic contents, ethyl acetate extract have the strongest antibacterial activity. Antibacterial properties expressed by diametre of clear zones formed during incubation. The clear zones of Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis were 9,67±0,58, 9,33±0,58, and 8,33±0,58 mm, respectively. More research about the inhibition role of (+)-catechin on the Gram-possitives bacteria were propossed. The inhibition occured because (+)-catechins bound the bacterial cell wall. Binding of (+)-catechin and bacterial cell wall occured in the peptidoglican unit, especially in the parts of tetrapeptides and in the cross-link peptides. Such bindings caused cell wall leakage. The cell leakage could be detected by protein and nucleic acid released to the growth media. Antibacterial activities of (+)-catechin make the cell damage irreversibly. Event by addition of MgSO4 to the media, the cell could not grow anymore. It is proved that (+)-catechin extracted from gambir had bactericide property. Among the three kinds of Gram-possitives bacteria, Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis, it was investigated that after introducing with 4 % of gambir extracts the cell being decrease with the decreasing rate were 0,82, 0,76, and 0,45, respectivelly. The results prove that Streptococcus mutans is the most sensitive bacteria to the (+)-catechin compare to the others.

Kata Kunci : Gambir,Antibakteri,Katekin,Uncaria gambir Roxb, catechin, antibacteria