Optimasi kombinasi minyak cempaka putih (Magnolia alba), minyak mesoyi (Cryptocarya massoia), dan tea tree oil (Melaleuca alternifolia) menggunakan orthogonal stimulus response method sebagai antibakteri Cutibacterium acnes

Abstract

INDONESIA: Jerawat merupakan gangguan inflamasi pada unit pilosebasea kulit yang umumnya disebabkan oleh bakteri Cutibacterium acnes. Terapi jerawat konvensional biasanya menggunakan antibiotik oral maupun topikal, retinoid, serta terapi hormonal. Penggunaan jangka panjang dari obat-obatan tersebut dapat menimbulkan berbagai efek samping seperti iritasi, kulit kering, hingga risiko paling serius yaitu terjadinya resistensi antibiotik. Kondisi ini mendorong perlunya alternatif yang lebih aman, salah satunya pemanfaatan bahan alam. Minyak bunga cempaka putih diketahui mengandung komponen aktif seperti linalool dan caryophyllene. Minyak mesoyi memiliki senyawa massoialactone, sementara tea tree oil kaya akan terpinen-4-ol. Ketiga minyak atsiri ini bekerja melalui mekanisme yang serupa, yaitu merusak membran sel bakteri sehingga mengganggu integritas dan proses metabolisme sel, dan kombinasi ketiganya menunjukkan efek sinergis antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi aktivitas antibakteri dan menentukan konsentrasi optimal kombinasi minyak cempaka, minyak mesoyi, dan tea tree oil dalam menghambat pertumbuhan C. acnes menggunakan metode optimasi orthogonal Taguchi. Rancangan percobaan menggunakan desain orthogonal L4(2³), dan pengujian antibakteri dilakukan melalui metode difusi sumuran. Hasil analisis menunjukkan bahwa kombinasi ketiga minyak atsiri tersebut efektif menghambat pertumbuhan C. acnes. Berdasarkan analisis Taguchi, baik nilai SN ratio maupun nilai mean memberikan hasil kombinasi optimal yang sama, yaitu cempaka level 1 (6%), mesoyi level 2 (0,4%), dan tea tree oil level 2 (5%). Kombinasi ini menghasilkan daya hambat kategori sedang. Hasil tersebut dipengaruhi pula oleh faktor difusi, di mana senyawa yang bersifat hidrofobik atau memiliki berat molekul besar cenderung sulit berdifusi dalam agar, serta ketebalan atau kepadatan media yang dapat memengaruhi luas zona hambat. ENGLISH: Acne is an inflammatory disorder of the skin's pilosebaceous unit, commonly caused by the bacterium Cutibacterium acnes. Conventional acne therapy usually involves oral and topical antibiotics, retinoids, and hormonal therapy. Long-term use of these drugs can cause various side effects such as irritation, dry skin, and the most serious risk of antibiotic resistance. This condition has prompted the need for safer alternatives, one of which is the use of natural ingredients. White champaca flower oil is known to contain active components such as linalool and caryophyllene. Mesoyi oil has the compound massoialactone, while tea tree oil is rich in terpinen-4-ol. These three essential oils work through a similar mechanism, namely by damaging the bacterial cell membrane, thereby disrupting cell integrity and metabolic processes, and the combination of the three shows a synergistic antibacterial effect. This study aims to evaluate the antibacterial activity and determine the optimal concentration of the combination of champaca oil, mesoiy oil, and tea tree oil in inhibiting the growth of C. acnes using the Taguchi orthogonal optimization method. The experimental design used an L4(2³) orthogonal design, and antibacterial testing was conducted using the well diffusion method. The results of the analysis showed that the combination of the three essential oils was effective in inhibiting the growth of C. acnes. Based on Taguchi analysis, both the SN ratio and mean values gave the same optimal combination, namely cempaka level 1 (6%), mesoyi level 2 (0.4%), and tea tree oil level 2 (5%). This combination produced a moderate level of inhibition. These results were also influenced by diffusion factors, where hydrophobic compounds or those with large molecular weights tend to be difficult to diffuse in agar, as well as the thickness or density of the medium, which can affect the size of the inhibition zone. ARABIC: يعتبر حب الشباب اضطراب التهابي يصيب وحدات بصيلات الشعر والغدد الدهنية في الجلد، وعادةً ما ينجم عن البكتيريا Cutibacterium acnes. غالبًا ما تستخدم العلاجات التقليدية لحب الشباب المضادات الحيوية عن طريق الفم أو الموضعي، والرتينويدات، وكذلك العلاج بالهرمونات. يمكن أن يؤدي الاستخدام الطويل لهذه الأدوية إلى آثار جانبية متعددة مثل التهيج وجفاف الجلد، وحتى أخطرها وهو خطر مقاومة المضادات الحيوية. تدفع هذه الحالة إلى البحث عن بدائل أكثر أمانًا، من بينها استخدام المواد الطبيعية. يحتوي زيت زهرة الكامباكا البيضاء على مركبات نشطة مثل اللينالول والكاريوفيلين. ويحتوي زيت الميسوي على مركب الماسوياكتون، بينما يتميز زيت شجرة الشاي بغناه بالتركبينين-4-أول. تعمل هذه الزيوت الثلاثة بآلية مشابهة، حيث تقوم بتدمير أغشية خلايا البكتيريا مما يخل بسلامة الخلية وعمليات الأيض فيها، وقد أظهر مزيجها تأثيرًا تآزريًا مضادًا للبكتيريا. استهدف البحث إلى تقييم النشاط المضاد للبكتيريا وتحديد التركيز الأمثل لمزيج زيت الشمبانيا وزيت الميسوي وزيت شجرة الشاي في تثبيط نمو C. acnes باستخدام طريقة تحسين تاغوشي المتعامدة. تم تصميم التجربة باستخدام التصميم المتعامد L4(2³)، وتم إجراء اختبار النشاط المضاد للبكتيريا بواسطة طريقة الانتشار في الآبار. أظهرت نتائج التحليل أن مزيج الزيوت العطرية الثلاثة فعال في تثبيط نمو C. acnes. وفقًا لتحليل تاغوشي، كل من قيمة نسبة SN والقيمة المتوسطة أظهروا نفس النتيجة للمزيج الأمثل، وهي مستوى الشمبانيا 1 (6%)، ومستوى الميسوي 2 (0.4%)، ومستوى زيت شجرة الشاي 2 (5%). هذا المزيج أدى إلى تأثير تثبيطي متوسط. كما تتأثر هذه النتائج بعامل الانتشار، حيث تميل المركبات الكارهة للماء أو ذات الجزيئات الكبيرة إلى صعوبة الانتشار في الأجار، كما يمكن أن تؤثر سماكة الوسط أو كثافته على مساحة منطقة التثبيط