Upload
phungkhue
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
43
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen murni
(True Experiment) karena penelitian ini telah memenuhi tiga prinsip, yaitu:
randomisasi, replikasi dan adanya kelompok atau perlakuan atau banding dengan
menggunakan Post test only control group design diasumsi bahwa semua
karakteristik adalah sama antar unit populasi dengan metode dilusi untuk
mengetahui efek antimikroba rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.) dengan
konsentrasi yang berbeda-beda terhadap bakteri Shigella dysenteriae secara in
vitro.
Gambar 3.1 Skema Design Penelitian
(The postest only control group design)
P8
P6 O6
P1
P2
P3
P4
P5
O4
Rd
O3
O5
O2
O1
P7 O7
P9
P10
K0
K1
O8
O9
O10
O11
O12
44
Keterangan :
Rd ; Randomisasi
P1 ; perlakuan metode rebusan 1 01 = pengukuran 1
P2 ; perlakuan metode rebusan 2 02 = pengukuran 2
P3 ; perlakuan metode rebusan 3 03 = pengukuran 3
P4 ; perlakuan metode rebusan 4 04 = pengukuran 4
P5; perlakuan metode rebusan 5 05 = pengukuran 5
P6; perlakuan metode rebusan 6 06 = pengukuran 6
P7; perlakuan metode rebusan 7 07 = pengukuran 7
P8; perlakuan metode rebusan 8 08 = pengukuran 8
P9; perlakuan metode rebusan 9 09 = pengukuran 9
P10; perlakuan metode rebusan 10 010 = pengukuran 10
K0 : perlakuan kontrol positif 011 = pengukuran 11
K1:perlakuan kontrol negatif 012= pengukuran 12
Penelitian ini menggunakan 1 faktor dan 2 perlakuan kontrol, jumlah
ulangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 3 kali ulangan, karena telah
memenuhi persamaan (r-1)(r-1)≥ 15 dimana t= jumlah perlakuan dan r= jumlah
ulangan (Hanifiah dan Kemas 1993). Adapun denah Rancangan Acak Lengkap
disajikan dalam gambar berikut:
Gambar 3.2 Denah Rancangan Acak Lengkap
1 2 3 4 5 6
7 8 9
10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
A1B100 2
A1B40 3
A1B100 1
A1B60 3
A1B20 1
A1B80 1
K+ 3
K+ 2
A1B20 1
A1B50 2
A1B40 1
A1B40 2
A1B70 3
A1B30 3
A1B50 3
A1B60 1
K- 2
A1B90 1
A1B70 2
A1B30 1
A1B10 1
A1B60 2
K- 3
A1B90 2
45
25
26 27 28 29 30
31 32
33 34 35 36
Keterangan :
A1B10 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 10% .
A1B20 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 20% .
A1B30 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 30% .
A1B40 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 40% .
A1B50 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 50% .
A1B60 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 60% .
A1B70 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 70% .
A1B80 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 80% .
A1B90 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 90% .
A1B100 :
Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae dan
diberi air rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
konsentrasi 100% .
K (-) Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae
dan kontrol negatif (Aquades).
K (+) Media agar yang ditanami bakteri Shigella dysenteriae
dan kontrol positif (Tetrasiklin).
A1B70 1
A1B30 2
A1B100 3
K- 3
K- 3
K+ 2
A1B10 2
A1B10 3
A1B50 1
A1B20 3
A1B90 3
A1B80 3
46
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
Pembuatan rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.) dan pengujian terhadap
diameter zona hambat pertumbuhan bakteri Shigella dysenteriae dilakukan di
Laboratorium Biologi Universitas Muhammadiyah Malang yang beralamat di Jl.
Raya Tlogomas No. 246 Malang.
3.3 Populasi dan Sampel
3.3.1 Populasi
Menurut Sugiyono (2012), populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri
atas obyek/subyek yang mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang
ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulannya.
Populasi bukan hanya orang tetapi obyek dan benda-benda alam yang lain.
Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah biakan bakteri Shigella
dysenteriae yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran
Universitas Brawijaya Malang.
3.3.2 Sampel
Teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah simple random
sampling, yaitu teknik pengambilan sampel dengan cara acak sehingga setiap
satuan sampling yang ada dalam populasi mempunyai peluang yang sama untuk
dipilih ke dalam sampel (Rofieq, 2015). Sampel yang digunakan dalam penelitian
ini adalah biakan bakteri Shigella dysenteriae dengan kepadatan yang diperoleh
dari Laboratorium Mikrobiologi MIPA Universitas Negeri Malang. Pengambilan
sampel dengan menggunakan teknik random sampling yang merupakan
pengambilan sampel acak sederhana dimana seluruh unit populasi mempunyai
47
kesempatan untuk menjadi sampel. Dimana untuk mengetahui jumlah sampel,
maka harus mengetahui berapa jumlah ulangan. Menurut Sufianto (2009), cara
menghitung jumlah ulangan yang diperlukan pada penelitian yaitu dengan
menggunakan rumus sebagai berikut:
keterangan t : Treatment (perlakuan)
r : Replikasi (ulangan)
(r-1) (t-1) 15
(r-1) (12-1) ≥ 15
(r-1) (11) 15
11r – 11 15
11r 15+11
11r 26
r 2,36 atau dibulatkan r 3
Jadi ulangan yang digunakan peneliti adalah sebanyak 3 kali ulangan dalam
setiap metode rebusan. Dalam penelitian ini sekelompok subyek yang diambil dari
populasi tertentu di kelompokkan secara acak adalah 12 kali metode rebusan
dengan 3 kali ulangan, sehingga unit sampel yang digunakan untuk penelitian ini
adalah 36 unit biakan Shigella dysenteriae dalam cawan petri.
3.4 Variabel Penelitian
3.4.1 Variabel Bebas
Variabel bebas adalah variabel yang mempengaruhi atau yang menjadi
sebab perubahannya atau timbulnya variabel dependen (Sugiyono, 2012). Variabel
(r-1)(t-1) ≥ 15
48
bebas adalah variabel yang sengaja dipilih dan direncanakan dengan sengaja
diukur variasinya untuk diketahui pengaruhnya terhadap variabel yang diamati.
Variabel bebas dari penelitian ini adalah rebusan daun sirih (Piper betle L.)
dengan berbagai konsentrasi 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%
dan 100%.
3.4.2 Variabel Terikat
Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi sebab
akibat, karena adanya variabel bebas (Sugiyono, 2012).Variabel terikat adalah
sejumlah faktor yang diukur untuk mengetahui dampak adanya perubahan dari
variabel bebas. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah diameter zona hambat
antimikroba rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.) terhadap bakteri Shigella
dysenteriae
3.4.3 Variabel kontrol
Variabel kontrol adalah unsur atau gejala yang sengaja dikendalikan supaya
tidak mempengaruhi variabel bebas maupun variabel terikatnya. Variabel kontrol
dalam penelitian ini yaitu meliputi dua jenis kontrol positif (tetrasiklin) dan (2)
kontrol negatif (aquades) dengan lama inkubasi (24) suhu 370C.
3.5 Definisi Operasional Variabel
Memperjelas maksud dari penelitian ini, maka setiap variabel perlu
didefinisikan sebagai beirkut:
1) Merebus daun sirih hijau (Piper betle L.) adalah cara yang digunakan
untuk memperoleh cairan dari daun sirih hijau (Piper betle L.) dan
aquades yang dipanaskan pada suhu 90 oC selama 15 menit, dengan
49
ketentuan sebanyak 100 gr daun sirih hijau (Piper betle L.) kemudian
dicampur dengan 100 ml aquades, ketentuan ini diambil dari dosis yang
biasa dilakukan masyarakat dalam menakar, sekitar 20-30 gram simplisia
segar (daun sirih hijau segar) dengan penambahan air 3 gelas yakni
sebanyak 600 ml (Sundari dkk, 2015).
2) Konsentrasi adalah banyaknya zat terlarut yang dibandingkan dengan
jumlah pelarut pelarut (Laksono, 2014). Konsentrasi dalam penelitian ini
memakai perhitungan %. Konsentrasi yang digunakan dalam penelitian
ini adalah 0% (kontrol) dan 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%,
80%, 90%, dan 100%.
3) Daun sirih hijau (Piper betle L.) merupakan jenis tumbuhan perdu
merambat dan bersandarkan pada batang pohon lain, batang berkayu,
berbuku-buku, beralur, warna hijau keabu-abuan, daun tunggal, bulat
panjang, warna hijau, perbungaan bulir, warna kekuningan, buah buni,
bulat, warna hijau keabu-abuan (Damayanti dkk, 2006).
4) Suhu inkubator adalah temperatur didalam alat inkubator yang sudah
diatur agar tetap stabil pada suhu 37o
C, supaya bakteri Shigella
dysenteriae yang ditanam pada media perbenihan dapat tumbuh dengan
baik.
5) Lama inkubasi dalam inkubator adalah waktu yang diperlukan supaya
bakteri Shigella dysenteriae dapat tumbuh optimal yaitu sekitar 24 jam.
50
6) Jenis media adalah media yang digunakan untuk menumbuhkan mikroba
yang mengandung bahan makanan dan nutrisi bagi mikroba. Media yang
digunakan dalam penelitian ini adalah media Shigella dysenteriae.
7) Diameter zona hambat adalah suatu area bening yang ada disekitar paper
disk yang menunjukkan kemampuan rebusan dalam menghambat bakteri
Shigella dysenteriae. Pengukuran diameter zona hambat menggunakan
alat yang disebut jangka sorong dengan pengukuran yang berawal dari
tepi daerah zona hambat yang terpanjang lainnya. Sedangkan satuan
pengukurannya digunakan mm.
3.6 Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian ini memerlukan 3 tahap, yaitu: tahap persiapan, tahap
pelaksanaan, dan tahap pengamatan.
3.6.1 Persiapan Penelitian
Persiapan sebelum melakukan kegiatan penelitian dilaboratorium ada
beberapa hal yang harus dipersiapkan, yaitu:
Alat
A. Pembuatan Rebusan Daun Sirih Hijau (Piper betle L.)
1) Saringan 1 buah
2) Kertas saring secukupnya
3) Kompor gas 1 buah
4) Panci 2 buah
5) Beaker Glass 5 buah
6) Timbangan analitik 1 buah
51
B. Alat Pengujian Daya Antimikrobial Sterilisasi dan Pembuatan
Media
1) Autoclave 1 buah
2) Timbangan Analitik 1 buah
3) Magnetik Stirrer 1 buah Erlenmeyer
4) 500 ml 3 buah
5) Beaker Glass 250 ml 2 buah
6) Gelas Ukur 100 ml 1 buah
7) Cawan Petri D-10 cm 36 buah
8) Tabung reaksi 6 buah
9) Rak Tabung Reaksi 1 buah
10) Pipet Tetes 5 buah
C. Pembuatan Suspensi Bakteri Shigella dysenteriae dan Mac Farland
1) LAF 1 buah
2) Cawan Petri 36 buah
3) Bunsen 1 buah
4) Jarum Ose 2 buah
5) Tabung Reaksi 6 buah
6) Rak Tabung Reaksi 1 buah
D. Inokulasi dan Perlakuan
1) Inkubator 1 buah
2) Batang Sebar 1 buah
3) LAF 1 buah
52
4) Fortex 1 buah
5) Pinset 1 buah
6) Bunsen 1 buah
E. Pembacaan Hasil (Pengukuran Diameter Zona Hambat)
1) Jangka Sorong 1 buah
3.6.2 Bahan
A. Bahan Pembuatan Rebusan Daun Sirih Hijau (Piper betle L.)
1) Daun segar hijau (Piper betle L.) 100 gram
2) Aquades 100 gram
B. Bahan Pembuatan Suspensi Bakteri Shigella dysenteriae
1) Isolat murni bakteri Shigella dysenteriae
2) Larutan Barium Clorida (BaCl2) 1% 0,05 ml
3) Asam Sulfat (H2SO4) 1% 9,95 ml
C. Bahan Pembuatan Media dan Inokulasi
1) Media Nutrient Agar
2) Isolat Bakteri Shigella dysenteria 1 tabung
3) Aquadest 300 ml
4) Paper Disk 36 lembar
5) Alkohol 70% (dalam botol semprot) 100 ml
6) Spirtus 100 ml
7) Kertas Label secukupnya
8) Plastik Warb secukupnya
9) Kapas DAN Alumunium Foil secukupnya
53
3.6.3 Pelaksanaan Penelitian
1. Sterilisasi Alat
a. Mencuci semua alat yang terbuat dari gelas dengan sabun sampai bersih dan
membiarkan sampai kering.
b. Membungkus semua peralatan dengan kertas sampul
c. Semua alat disterilkan dengan autoklaf dengan suhu 121o C dengan tekanan
15 atm selama 15 menit.
2. Pembuatan media
1. Pembuatan rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.)
a. Mencuci bersih daun sirih hijau (Piper betle L.)
b. Menimbang daun sirih hijau (Piper betle L.) yang masih segar sebanyak 100
gram
c. Memasukkan daun sirih hijau (Piper betle L.) kedalam panci yang sudah
mendidih airnya kurang lebih 15 menit dengan suhu 90o C
d. Mendiamkan sampai dingin
e. Menyaring dengan kerta saring
f. Melakukan pengenceran sesuai dengan konsentrasi perlakuan yaitu 10%,
20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100%.
3. Pembuatan NA (Nutrient Agar)
1) Menimbang bubuk NA
Perhitungan pembuatan Nutrient Agar
36 cawan petri = 36 cp x 15 ml = 540 ml
Gram NA =
54
=
= 10,8 gram
2) Menambahkan aquadest steril pada bubuk NA sesuai dengan kebutuhan.
3) Mengaduk bahan hingga homogen.
4) Menghomogenkan larutan NA hingga tercampur menggunakan magnetic
stirrer dengan suhu 300oC dan kecepatan 8 rpm.
5) Mendinginkan hasil larutan kemudian dituang kedalam cawan petri sebanyak
15 ml.
6) Membiarkan suspensi padat dan menyimpannya ke dalam LAF selama 24 jam
(dalam ruangan steril dengan menyemprotkan desinfektak alkohol 70%).
4. Pembuatan Suspensi
Larutan Mac Farland nomor tabung 0,5 digunakan dengan membandingkan
kekeruhan biakan bakteri dalam media cair dengan kepadatan 1,5 x 108 sel/ml
dengan langkah sebagai berikut:
1) Membuat larutan dengan memasukan 0,05 ml Barium Clorida (BaCl2) 1%.
2) Membuat larutan dengan memasukkan 9,95 ml Asam Sulfat (H2SO4) 1%.
3) Mencampur kedua larutan pada tabung reaksi, dengan perbandingan 0,05 ml
BaCl2 1% dan 9,95 ml H2SO4 1%.
4) Menyimpan larutan dalam suhu kamar dan tempat gelap serta tidak terkena
sinar matahari langsung.
5) Mengambil 3-7 koloni biakan Shigella dysenteriae dan diencerkan dengan
aquades 10 ml sampai tercapai larutan homogen untuk mendapatkan kepadatan
bakteri yaitu 1,5 x 108 sel/mm.
6) Membandingkan dengan larutan standar Mac Farland 0,5. Jika biakan bakteri
55
Shigella dysenteriae belum sama dengan larutan pembanding, maka
ditambahkan bakteri dengan jarum ose hingga sama kekeruhannya.
Tabel 3.1 Standar Mac Farland
No. Tabung BaCl 1% (ml) H2SO4 1% (ml) Jumlah Koloni (108/ml)
0,5 0,05 9,95 1,5
1 0,1 9,9 3
2 0,2 9,8 6
3 0,3 9,7 9
4 0,4 9,6 12
5 0,5 9,5 15
6 0,6 9,4 18
7 0,7 9,4 21
8 0,8 9,2 24
9 0,9 9,1 27
10 0,10 9,0 30
(Sumber: Riyanto, 2013 dalam Maslikah, 2014)
5. Inokulasi Bakteri Shigella dysenteriae
1) Mendinginkan selama beberapa saat media NA untuk menghilangkan uap air
pada cawan petri.
2) Mengambil suspensi Shigella dysenteriae yang telah diencerkan dengan cara
menuangkan pada cawan petri, kemudian menginokulasi secara merata pada
permukaan NA dengan teknik sinambung menggunakan swap hal ini dapat
dilihat pada gambar 3.2 di bawah ini:
56
Gambar 3.3 Teknik Sinambung
3) Merendam paper disk pada botol flakon yang sudah terdapat berbagai
konsentrasi rebusan daun sirih hijau selama 5 menit.
4) Memasukan paper disk ke dalam cawan petri yang telah terisi media NA dan
ditanam tepat ditengah-tengah media.
5) Menutup cawan petri, kemudian dipanaskan 180˚C diatas api bunsen dengan
memutar-mutar agar cawan petri lebih steril.
6) Membungkus dan melapisi bagian tepi cawan petri menggunakan plastic
wrap, kemudian membungkus kembali menggunakan kertas yang disterilkan
dengan alkohol 70%.
7) Menginkubasi pada suhu 37˚C selama 1 x 24 jam dengan posisi terbalik.
3.7 Pengamatan Penelitian
a. Setelah diinkubasi selama 24 jam dengan suhu 370
kemudian meletakkan
cawan-cawan petri berderet diatas meja sesuai dengan perlakuannya.
b. Meletakkan cawan petri secara terbalik, dalam hal ini tutup cawan petri tidak
dibuka.
c. Mengukur zona hambat pada masing-masing perlakuan dengan sorong
setelah 1 x 24 jam.
57
3.8 Teknik Pengambilan Data
Penelitian ini menggunakan teknik pengumpulan data dengan observasi
hasil eksperimen, yaitu teknik pengambilan data secara langsung dengan prosedur
yang melibatkan kegiatan melihat dan mencatat aktivitas. Observasi dilakukan
dilaboratorium terhadap obyek perlakuan. Observasi eksperimen yang dilakukan
dalam penelitian ini yaitu variabel terikat yang sebelumnya telah diberi perlakuan,
kemudian data yang diperoleh dicatat ke dalam tabel. Tabel 3.2 mencakup
pengukuran rerata diameter daerah hambat yang dibentuk oleh Shigella
dysenteriae setelah diberi perlakuan dengan berbagai konsentrasi air rebusan daun
sirih hijau (Piper betle L.) kemudian dokumentasi merupakan teknik
mengumpulkan data setelah kegiatan observasi berhasil dilakukan, kemudian
melakukan pengamatan dan memotret.
Tabel 3.2 Data Rerata Diameter Zona Hambat
Perlakuan
konsentrasi
(%)
Ulangan Rerata
I II III
10%
15%
20%
25%
30%
Kontrol (+)
3.9 Teknik Analisis Data
Analisis data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah perhitungan SPSS
menggunakan uji One Way ANOVA untuk melihat apakah ada perbedaan efektif
dari masing-masing konsentrasi rebusan daun sirih hijau (Piper betle L.). Syarat
ketentuan uji One Way ANOVA adalah data berdistribusi normal dan varians data
58
sama atau homogen, sehingga dapat dilanjutkan dengan uji One Way ANOVA, uji
ini digunakan untuk menguji apakah Ho ditolak atau diterima dan menguji suatu
efek, akibat atau pengaruh dari suatu variabel tertentu yang diteliti. Uji lanjut
setelah ANOVA yaitu dengan Uji Beda Jarak Duncan’s. Uji ini dilakukan untuk
menentukan atau memilih perlakuan yang terbaik atau paling efektif dari sejumlah
dan perlakuan dengan berdasarkan pada nilai rerata. Perbedaan perlakuan yang
diikuti notasi huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata, sedangkan
perlakuan yang diikuti dengan notasi huruf yang tidak sama menunjukkan berbeda
nyata.
59
3.10 Alur Kerja Pelaksanaan Penelitian
Gambar 3.4 Bagan Alur Pelaksanaan Pengujian Daya Antimikroba
Rebusan Daun Sirih Hijau (Piper betle L.) terhadap Pertumbuhan
Bakteri Shigella dysenteriae secara in vitro
Mensterilkan alat dan bahan yang digunakan
Mengencerkan rebusan
daun sirih hijau dengan
macam konsentrasi
Siapkan suspensi bakteri
Shigella dysenteriae
Membuat media NA
dan masukkan ke
cawan petri
Merendam paper disk
selama 5 menit didalam
setiap konsentrasi
rebusan daun sirih hijau
Meletakan paper disk yang telah direndam dalam rebusan daun sirih hijau diatas
media NA
Inkubasi selama 18- 24 jam di dalam inkubator dengan suhu 37o C
Melakukan pengukuran diameter zona hamba (daerah bening)) disekitar
cakram.
Analisis hasil
Mengoleskan secara
merata suspensi bakteri
Shigella dysenteriae
pada media NA