DOI: https://doi.org/10.31934/mppki.v2i3
The Indonesian Journal of Health Promotion

## ISSN 2597– 6052

## MPPKI Media Publikasi Promosi Kesehatan Indonesia

## Abstrak
Latar  belakang: Resistensi  antibiotik  adalah  masalah  yang  sangat  mengancam  kesehatan  seluruh  manusia,  dan  penyebabnya  adalah penggunaan antibiotik yang berlebihan dan lambatnya penemuan antibiotik yang baru. Namun, penggunaan antibiotik pada berbagai situasi tidak dapat dihindarkan, seperti pada penggunaan antibiotik profilaksis. Cuka apel adalah hasil fermentasi jus apel yang diubah menjadi asam asetat  oleh acetobacter .  Cuka  apel  berpotensial  menjadi  alternatif  antimikrobial  topikal  yang  efektif  menghambat  pertumbuhan  beberapa patogen bakterial yang termasuk dalam kriteria 1 dan 2 pada daftar bakteri yang membutuhkan antibiotik baru dan segera oleh WHO. Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji potensi kegunaan cuka apel sebagai antimikrobial alternatif.
Metode: Penelitian ini merupakan tinjauan literatur tentang penelitian yang dipublikasi pada 10 tahun terakhir. Pencarian artikel dilakukan dengan menggunakan search engine Google Scholar dan Pubmed . Kemudian artikel disintesis menjadi sebuah tinjauan. Hasil: Penelitian  pada  kultur  menunjukkan  hasil  yang  sangat  baik  dalam  mengatasi Staphylococcus  aureus , Escherichia  coli, dan Pseudomonas  aeruginosa .  Terdapat  perbedaan  yang  jauh  untuk  kadar  minium  cuka  apel  untuk  mencapai  angka  kematian  bakteri  sebesar 99,9%.  Eksperimen  awal  terhadap  manusia  menunjukkan  resiko  iritasi  dan  tidak  menunjukkan  perubahan  yang  signifikan  terhadap jumlah Staphylococcus aureus pada kulit. Kesimpulan: Masih  perlu  penelitian  lebih  lanjut  untuk  menentukan  apakah  cuka  apel  dapat  digunakan  secara  aman  sebagai  antimikroba topikal. Peneliti menyarankan untuk dilakukannya penelitian lebih lanjut tentang dosis minimal cuka apel dan penelitian pada sampel in vivo pada hewan.
Kata Kunci: Cuka Apel; Resistensi Antibiotik; Antimikrobial Topikal

## Abstract
Introduction: Antibiotic resistence is a major problem that threatens the existence of human being, and the culprits are antibiotic overuse and the slow rate in which new antibiotics are discovered. Nevertheless, the usage of antibiotics are inevitable in many cases, including the usage for  prophylaxis.  Apple  cider  vinegar  is  the  result  of  fermentation  of  apple  juice  which  then  undergoes  conversion  to  acetic  acid  by acetobacter.  Apple  cider  vinegar  has  the  potential  to  inhibit  the  growth  of  bacterial  pathogens  which  are  included  as  criterias  1  and  2  in WHO’s list of bacteria for which new antibiotics are urgently needed.
Objective: This research is done to review the potential usage of apple cider vinegar as alternative antimicrobial.
Methods: This research is a literature review of the research published in the last 10 years. The search for the articles is done with the help of Google Scholar and Pubmed. The articles are then synthesized into a review.
Results: The results into bacterial culture show very good results in dealing with Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa.  The  result  of  the  minimum  dosage  required  to  achive  99,9%  bacterial  eradication  in  culture  varies  very  widely.  Initial experiments done to humans shows the risk of iritation and do not show significant changes in Staphylococcus aureus count on skin. Conclusion: Futher researches are needed to decide if apple cider vinegar can be safely used as topical antimicrobe. Researcher suggests that further research is done to find out the minimal dosage requirement and in vivo studies in animal specimens.
Keywords: Apple Cider Vinegar; Antibiotic Resistance; Topical Antimicrobial

## Potensi Cuka Apel Sebagai Antimikroba Topikal : Literature Review

## Justin Hendrawan Djuang
Universitas Sumatera Utara, Fakultas Kedokteran, Medan, Indonesia
*Korespondensi Penulis : Jdjuang27@gmail.com
The Potential of Apple Cider Vinegar as Topical Antimicrobial: Literature Review

## Review Articles

## Open Access

## MPPKI (Desember, 2022) Vol. 5. No. 12

## PENDAHULUAN
Resistensi antibiotik mulai ditemukan menjadi masalah yang sangat mengkhawatir sejak 20 tahun terakhir (1), di Amerika ditemukan bahwa sebanyak 2 juta orang per tahun akan mengalami infeksi yang serius oleh bakteri yang  resisten  terhadap  antibiotik  dan  paling  tidak  sebanyak  23.000  orang  akan  mengalami  mortalitas  atau morbiditas yang berat (2).
Penyebab utama resistensi antibiotik adalah penggunaan antibiotik yang berlebihan. Sebanyak 37,2% dari pasien  yang  pulang  berawat  jalan  dengan  pengobatan  antibiotik  tidak  membutuhkannya  atau  dapat  diubah penggunaannya  (3).  Penggunaan  antibiotik  profilaksis  sering  dianggap  sebagai  kontributor  terbesar  (2),  namun penggunaannya  tidak  dapat  dihindari  pada  beberapa  kasus  seperti  infeksi  situs  operasi.  Ini  disebabkan  oleh peningkatan angka mortalitas sebesar 2-11 kali lipat pada pasien dengan infeksi situs operasi dibandingkan dengan yang  tidak  dan  angka  kejadian  infeksi  situs  operasi  dapat  dikurangi  sebesar  60%  dengan  penggunaan  antibiotik profilaksis (4).
Patogen  utama  penyebab  infeksi  situs  operasi  adalah Escherichia  coli,  Klebsiella  pneumoniae, Enterobacter  cloacae,  Pseudomonas  aeruginosa,  Bacteroides  fragilis,  Staphylococcus  aureus dan Enterococcus faecalis (5).  Menurut  ketetapan World  Health  Organization (WHO),  beberapa  sangat  mengancam  kesehatan manusia, yaitu : Pseudomonas aeruginosa dan Enterobacteriaceae (termasuk Escherichia coli ) tergolong sebagai prioritas 1 (kritikal) karena potensi resistensi terhadap carbapenem, dan Staphylococcus aureus tergolong sebagai prioritas 2 (tinggi) karena potensi resistensi terhadap methicillin dan vancomycin (6).
Cuka  apel  Cuka  apel  atau apple  cider  vinegar (ACV)  diproduksi  dengan  cara  menghancurleburkan  apel menjadi memisahkan cairan apel dari ampasnya (7). Gula pada cairan tersebut seiring waktu akan melalui proses fermentasi  sehingga  membentuk  etanol,  yang  kemudian  dengan  penambahan acetobacter akan  mengubah  etanol tersebut menjadi asam asetat (cuka) (8). Pada umumnya kandungan asam asetat pada cuka apel adalah 5% (9).
Kegunaan  medis  cuka  apel  tercatat  dalam  sejarah  sejak  3300  SM,  dan  Hippocrates  diduga  menggunakan cuka apel sebagai antibiotik (7). Efek antimikroba dari cuka apel terutama disebabkan oleh kandungan asam asetat dan  senyawa  polifenolik.  Senyawa  polifenolik  telah  dibuktikan  memiliki  efek  antimikrobial  oleh  berbagai penelitian  eksperimental  (10),  namun  mekanisme  kerjanya  belum  diketahui  secara  pasti.  Beberapa  studi  tentang cuka  apel  telah  menunjukkan  potensinya  sebagai  antimikrobial  terhadap  beberapa  patogen-patogen  yang  telah disebut sebelumnya. Tinjauan literatur ini bertujuan untuk merangkumkan dan menarik kesimpulan dari studi-studi tentang cuka apel yang tersedia.

## METODE
Metode penulisan dilakukan dengan cara pencarian literatur di komputer melalui mesin pencari data jurnal di Google scholar dan Pubmed. Pemilihan literatur menggunakan bahasa Inggris dengan kata kunci (‘apple cider vinegar’) AND (‘antimicrobial’ OR  ‘skin’ OR ‘health’). Kriteria yang dipilih adalah : (1) bukan penggunaan oral, (2) bukan penggunaan parenteral, (3) jurnal lengkap, (4) publikasi 10 tahun terakhir dan (5) jurnal menggunakan bahasa inggris atau indonesia. Dari 34 artikel yang ditemukan, 3 merupakan artikel yang telah dipublikasikan >10 tahun,  dari  31  artikel  yang  tersisa,  20  melibatkan  penggunaan  non-topikal  ataupun  bukan  merupakan  artikel kesehatan manusia. Dari 11 artikel yang tersisa, 6 sesuai dengan judul dan abstrak dan akan dikaji.
Artikel yang ditemukan pada database Google scholar dan Pubmed n=34
Artikel yang dipublikasi dalam 10 tahun terakhir n=31
Artikel yang berhubungan dengan penggunaan topikal n=11
Artikel yang sesuai dengan topik dan abstrak n=6

## MPPKI (Desember, 2022) Vol. 5. No. 12

## HASL
Sebuah penelitian pada tahun 2018 meneliti aktivitas antimikrobial dari cuka apel terhadap Staphylococcus aureus,  Escherichia  coli, dan Candida albicans  dengan  menambahkan  cuka  apel  dalam  berbagai  konsentrasi  ke kultur  mikroba-mikroba  tersebut.  Penelitian  inimenemukan  bahwa  cuka  apel  dapat  menghambat  perkembangan bakteri  pada  kultur,  dosis  minimum  untuk  mencapainya  adalah  ½  pencairan  (2,5%  asam  asetat)  untuk Staphylococcus aureus dan 1/50 pencairan (0,1% asam asetat) untuk Escherichia coli . Studi ini juga menemukan bahwa pada kultur monosit yang terpapar dengan microba dan cuka apel, ditemukan bahwa terjadi penurunan yang signifikan pada kadar marker inflamasi TNF-alpha (p=0,011) dan IL-6 (p=0.008). Selain itu, ditemukan juga bahwa ada peningkatan kemampuan fagosit dari kultur monosit yang terpapar dengan mikroba dan cuka apel, yakni 14,2 % untuk Escherichia coli dan 20.4% untuk Staphylococcus aureus (11).
Studi  lainnya  pada  tahun  2021  meneliti  aktivitas  antimikrobial  cuka  apel  terhadap resistant  Escherichia coli dan Methycillin-Resistant Staphylococcus aureus dengan menambahkan cuka apel dalam berbagai konsentrasi ke kultur mikroba-mikroba tersebut. Konsentrasi cuka apel yang digunakan adalah ½, 1/10, dan 1/25 (2,5%, 0,5% dan  0,2%  asam  asetat)  dan  ditemukan  bahwa  pencairan  1/25  (0.5%)  dari  cuka  apel  dapat  menghambat pertumbuhan Escherichia coli yang resisten terhadap dan Methicillin- Resistant Staphylococcus aureus pada kultur sambil mempertahankan viabilitas monosit pada kultur sebesar 90% 6 jam setelah terpapar cuka apel. Studi ini juga menemukan  peningkatan  kemampuan  fagosit  monosit  sebesar  21,2%  untuk resistant  Escherichia  coli dan 33,5% untuk Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus . Penelitian ini juga menguji beberapa rantai protein yang vital bagi  patogen.  Pada  kultur resistant  Escherichia  coli dengan  cuka  apel  beberapa  enzim  kunci  dan  protein  yang berhubungan  dengan  replikasi  DNA,  respirasi  glikolitik  tidak  dapat  ditemukan  pada  sampel.  Pada  kultur Methycillin-Resistant  Staphylococcus  aureus dengan  cuka  apel,  enzim  fosfogliserat  dan  beberapa  protein  lainnya tidak ditemukan pada sampel. Kedua kultur ini dibandingkan dengan kultur yang tidak diberi cuka apel (12).
Studi yang dilakukan pada tahun 2021 menghitung besarnya zona inhibisi beberapa cuka apel yang berasal dari jenis apel Red Delicious, Golden Delicious, Gala, dan Starking Delicious dalam bentuk jus apel, apel utuh, dan bubur  apel  pada  kultur pseudomonas  aeruginosa,  escherichia  coli, dan staphylococcus  aureus dan  menemukan zona  inhibisi  yang  tinggi,  yakni  antara  6.30  ±  0.58  dan  32.70  ±  2.52  mm  (Lihat  tabel  1).  Studi  ini juga  meneliti dosis  minimal  yang  diperlukan  untuk  menghambat  pertumbuhan  bakteri.  Dosis  minimal  pada  penelitian  ini didefinisikan sebagai dosis terendah dimana 99,9% dari bakteri pada kultur mati. Didapatkan bahwa dosis minimal untuk Staphylococcus  aureus adalah  7,81 µL/mL, Escherichia  coli 57  adalah  7.81  µL/mL, Escherichia  coli 97 adalah  1.95  µL/mL,  dan Pseudomonas  aeruginosa adalah  3.91  µL/mL.  Studi  ini  menunjukkan  bahwa  semua mikroba yang diuji sensitif terhadap cuka apel, dan memiliki dosis minimum yang rendah (13).
Tabel 1. Besarnya zona inhibisi pada setiap kultur bakteri
Bakteri Besarnya zona inhibisi (mm) Minimum Maksimum Rata-rata Staphylococcus aureus 10.70  ± 0.58 20.70  ± 1.15 14.89 Escherichia coli 57 10.00  ± 0.00 20.70 ± 1.00 12.88 Escherichia coli 97 10.00  ± 0.00 17.30  ± 0.58 12.73 Pseudomonas aeruginosa 10.00  ± 0.00 30.00  ± 0.00 19.32
Sebuah  studi  pada  tahun  2019  menemukan  bahwa  penghambatan  absolut  terjadi  pada  kultur Escherichia coli dan Pseudomonas  aeruginosa pada  pemberian  pencairan  ¼  cuka  apel  (1,25  %  asam  asetat)  dan  pada  kultur Staphylococcus  aureus pada  pemberian  pencairan  ½  cuka  apel  (2,5%  asam  asetat).  Namun  penelitian  ini  juga menemukan efek sitotoksisitas yang cukup signifikan pada konsentrasi cuka apel 1/100 dan hanya pada pencairan cuka apel 6/1000 efek sitotoksisitas tidak ditemukan sama sekali (14).
Sebuah penelitian eksperimental pada tahun 2021 meneliti efek penggunaan cuka apel pada pasien dengan dermatitis  atopik  dan  kemudian  mengukur  jumlah staphylococcus  aureus dan  komposisi  mikrobioma menggunakan Shannon  diversity index .  Pada  studi  ini,  cuka  apel dengan  konsentrasi  0,5%  dipakai secara  topikal pada  salah  satu  tangan  dan  air  ledeng  dipakai  pada  tangan  lainnya  selama  10  menit  per  hari  selama  2  minggu. Sampel  bakteri  diambil  sebelum  dan  setelah  eksperimen,  dan  tidak  ditemukan  hubungan  yang  signifikan  pada terapi cuka apel dan air ledeng (p=0,056 dan p=0,22) (15).
Penelitian  eksperimental  pada  tahun  2019  yang  serupa  dengan  penelitian  sebelumnya  meneliti  efek penggunaan cuka apel pada pasien dengan dermatitis atopik dan kemudian menilai transepidermal water loss dan pH kulit. Pada studi ini, cuka apel dengan konsentrasi 0,5% dipakai secara topikal pada salah satu tangan dan air ledeng dipakai pada tangan lainnya selama 10 menit per hari selama 2 minggu. Pada penelitian ini 73% dari subjek (16 dari 22) melaporkan rasa tidak nyaman yang ringan hanya pada tangan yang  mendapat perlakukan cuka apel

## MPPKI (Desember, 2022) Vol. 5. No. 12
0,5%  yang  hilang  2  hari  setelah  perlakuan  dihentikan,  satu subjek  menunjukan  ruam  papular nonpruritik.  Semua subjek sembuh tanpa pengobatan(16).

## PEMBAHASAN
Data dari hasil penelitian kultur patogen menunjukkan hasil yang sangat baik dalam kemampuan cuka apel untuk  menghambat  perkembangan  bakteri-bakteri  seperti Staphylococcus  aureus,  Escherichia  coli, dan Pseudomonas aeruginosa ; ketiga ini termasuk dalam daftar bakteri yang membutuhkan antibiotik baru dan segera oleh  WHO.  Menurut  data  dari  penelitian-penelitian  ini,  cuka  apel  sangat  berpotensial  menjadi  alternatif penggunaan  antibiotik  yang  akan  menurunkan  angka  resistensi  antibiotik.  Selain  itu,  cuka  apel  adalah  produk rumah  tangga  yang  sangat  terjangkau  dan  berpotensi  menjadi  pengobatan  inisial  yang  dapat  diberikan  dan  akan meringankan beban biaya pengbatan medis.
Masih  belum  banyak  penelitian  yang  meneliti  efek  sitotoksik  pada  sel,  penelitian  oleh  Yagnik  D,  et  al. menunjukkan  potensi  efek  sitotoksik  yang  rendah  pada  kultur  monosit  dengan  bakteri;  90%  dari  monosit diobservasi masih viabel setelah 6 jam paparan terhadap cuka apel dengan konsentrasi 0,5 % asam asetat. Gopal J, et al. menyatakan batasan konsentrasi cuka apel yang tidak menyebabkan efek sitotoksik adalah 0,6%.
Dosis minimal untuk membunuh 99,9% patogen pada kultur masih bervariasi dan membutuhkan penelitian lebih  lanjut    dan  dalam  skala  yang  lebih  besar.  Dosis  minimal  untuk Staphylococcus  aureus yang  didapatkan berkisar antara 7,81 µL/mL hingga 200 µL/mL (setara dengan 0,5% asam asetat), untuk Escherichia coli berkisar antara  1.95  µL/mL  hingga  200  µL/mL,  dan  untuk Pseudomonas  aeruginosa berkisar  antara  3.91  µL/mL  hingga 100 µL/mL.
Cuka apel memiliki efek iritatif. Paparan kulit terhadap cuka apel konsentrasi  0,5% asam asetat selama 10 menit per hari dapat menyebabkan tanda-tanda iritasi kulit seperti yang terlihat pada penelitian Luu L, et al. pada tahun 2019 yang menyebabkan 16 dari 22 peserta penelitian tidak melanjutkan penelitian. Penelitian lanjutan oleh Luu L, et al. pada tahun 2021 juga menunjukkan tidak ada perubahan yang signifikan pada jumlah Staphylococcus aureus sebelum dan sesudah terapi cuka apel selama 2 minggu. Penelitian 2021 oleh Luu L, et al. menggunakan konsentrasi  dan  lama  paparan  yang  sama,  namun  tidak  menghasilkan  laporan  akan  tanda-tanda  iritasi  kulit  dan penelitian berjalan lancar hingga selesai. Hal ini mungkin disebabkan karena iritasi kulit pada penelitian 2019 tidak begitu berat dan dapat sembuh tanpa pengobatan dan dianggap sebagai efek samping yang dapat diterima.
Peneliti  berpendapat  bahwa  penelitian  oleh  Luu  L,  et  al.  cukup  baik  untuk  sebagai  penelitian  awal  efek cuka apel sebagai antimikroba terhadap manusia, namun banyak variabel yang mungkin dapat menyebabkan tidak berubahnya jumlah Staphylococcus aureus pada pengukuran akhir, seperti tidak tersedianya data kapan pengukuran dilakukan sejak pemberian asam cuka terakhir.
Dari  referensi  yang  didapatkan,  ditemukan  bahwa  hampir  tidak  ada  penelitian  yang  dilakukan  terhadap spesimen  hewan.  Pada  pencarian  yang  lebih  luas,  ditemukan  satu  penelitian  in  vivo  terhadap  kelinci,  namun penelitian  tidak  menggunakan  bahasa  Inggris  maupun  Indonesia.  Kurangnya  penelitian  in  vivo  pada  hewan menyebabkan susahnya mengevaluasi konsentrasi, lama paparan, dan teknik pemberian yang ideal serta mencegah bias, karena penelitian pada manusia memiliki keterbatasan etis.
Berdasarkan  data  dosis  minimal  yang  bervariasi,  kurangnya  penelitian  in  vivo  pada  hewan,  peneliti beranggapan bahwa masih dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk menentukan apakah cuka apel dapat digunakan sebagai antimikroba topikal.

## KESIMPULAN
Penelitian  ini  menyimpulkan  bahwa  masih  perlu  penelitian  lebih  lanjut  untuk  menentukan  apakah  cuka apel dapat digunakan secara aman sebagai antimikroba topikal pada manusia.

## SARAN
Peneliti  menyarankan  untuk  dilakukannya  penelitian  lebih  lanjut  tentang  dosis  minimal  cuka  apel  dan penelitian pada sampel in vivo pada hewan.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Capelo-Martinez HL, Gilberto I. Antibiotic drug resistance. 1st ed. Wiley; 2020. 25 p.
2. Kon  K,  Mahendra  R.  Antibiotic  Resistance.  Mechanisms  and  New  Antimicrobial  Approaches.  1st  ed. Elsevier; 2016. 3–4 p.
3. Fridkin S, Baggs J, Fagan R, Magill S, Pollack LA, Malpiedi P, et al. Vital signs: improving antibiotic use among hospitalized patients. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2014 Mar 7;63(9):194–200.
4. Anderson  DJ,  Podgorny  K,  Berríos-Torres  SI,  Bratzler  DW,  Dellinger  EP,  Greene  L,  et  al.  Strategies  to

## MPPKI (Desember, 2022) Vol. 5. No. 12
Prevent  Surgical  Site  Infections  in  Acute  Care  Hospitals:  2014  Update.  Infect  Control  Hosp  Epidemiol. 2014 Jun 1;35(6):605–27.
5. Alexiou K, Drikos I, Terzopoulou M, Sikalias N, Ioannidis A, Economou N. A prospective randomised trial of isolated pathogens of surgical site infections (SSI). Annals of Medicine and Surgery. 2017 Sep;21:25–9.
6. WHO. WHO publishes list of bacteria for which new antibiotics are urgently needed. WHO. 2017.
7. Ulbricth C. Natural Standard Herb & Supplement Guide. 1st ed. Elsevier; 2010.
8. Luzón-Quintana LM, Castro R, Durán-Guerrero E. Biotechnological Processes in Fruit Vinegar Production. Foods. 2021 Apr 26;10(5):945.
9. FDC. Vinegar, cider (FDC ID: 173469) : content per 100 ml. USDA. 2019.
10. Watson R, Preedy V, Zibari S. Polyphenols : Mechanism of Action in Human Health and Disease . 2nd ed. Vol. 1. Elsevier; 2018.
11. Yagnik  D,  Serafin  V,  J.  Shah  A.  Antimicrobial  activity  of  apple  cider  vinegar  against  Escherichia  coli, Staphylococcus  aureus  and  Candida  albicans;  downregulating  cytokine  and  microbial  protein  expression. Sci Rep. 2018 Dec 29;8(1):1732.
12. Yagnik  D,  Ward  M,  Shah  AJ.  Antibacterial  apple  cider  vinegar  eradicates  methicillin  resistant Staphylococcus aureus and resistant Escherichia coli. Sci Rep. 2021 Dec 20;11(1):1854.
13. Kara M, Assouguem A, kamaly OM al, Benmessaoud S, Imtara H, Mechchate H, et al. The Impact of Apple Variety and the Production Methods on the Antibacterial Activity of Vinegar Samples. Molecules. 2021 Sep 7;26(18):5437.
14. Gopal  J,  Anthonydhason  V,  Muthu  M,  Gansukh  E,  Jung  S,  Chul  S,  et  al.  Authenticating  apple  cider vinegar’s  home  remedy  claims:  antibacterial,  antifungal,  antiviral  properties  and  cytotoxicity  aspect.  Nat Prod Res. 2019 Mar 19;33(6):906–10.
15. Luu  LA,  Flowers  RH,  Gao  Y,  Wu  M,  Gasperino  S, Kellams  AL,  et  al.  Apple cider  vinegar  soaks  do  not alter the skin bacterial microbiome in atopic dermatitis. PLoS One. 2021 Jun 2;16(6):e0252272.
16. Luu  LA,  Flowers  RH, Kellams  AL,  Zeichner  S,  Preston  DC,  Zlotoff  BJ,  et  al. Apple  cider  vinegar  soaks [0.5%] as a treatment for atopic dermatitis do not improve skin barrier integrity. Pediatr Dermatol. 2019 Sep 22;36(5):634–9.