Analisis Komponen Senyawa Kimia Dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Zodia (Euodia Hortensis J.R & G. Forst)

ANALISIS KOMPONEN SENYAWA KIMIA DAN UJI

AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN ZODIA

(Euodia Hortensis J.R & G.Forst)

SKRIPSI

DELIMA HOTRIA M SIDABUTAR

130822010

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2015

ANALISIS KOMPONEN SENYAWA KIMIA DAN UJI AKTIVITAS

ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN ZODIA

(Euodia Hortensis J.R & G.Forst)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

DELIMA HOTRIA M SIDABUTAR

130822010

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2015

PERSETUJUAN

Judul : ANALISIS KOMPONEN SENYAWA KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN ZODIA (Euodia Hortensis J.R & G. Forst)

Kategori : SKRIPSI

Nama Mahasiswa : DELIMA HOTRIA M SIDABUTAR Nomor Induk Mahasiswa : 130822010

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, Juli 2015 Komisi Pembimbing :

Pembimbing II Pembimbing I

Dr. Mimpin Ginting, MS Dr. Adil Ginting, MSc NIP. 1955 1013 1986 011001 NIP. 1953 0704 1980 031002

Diketahui/ Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP: 1954 0830 1985 032001

PERNYATAAN

ANALISIS KOMPONEN SENYAWA KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN ZODIA

(Euodia hortensis J.R & G. Forst)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, September 2015

Delima Hotria M Sidabutar 130822010

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas Kasih dan KaruniaNya yang selalu melimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana Sains di fakultas MIPA USU. Adapun judul skripsi adalah “Analisis Komponen Senyawa Kimia dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Zodia (Euodia hortensis J.R & G.Forst)”

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini kepada :

1. Dekan FMIPA USU Bapak Dr.Sutarman

2. Ibu Dr.Rumondang Bulan, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu, MSc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia, Serta seluruh staff pengajar Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membimbing penulis selama perkuliahan.

3. Bapak Dr. Adil Ginting, MSc selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS selaku dosen pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu selama penulis melakukan penelitian dan memberikan masukan dan bimbingan dalam Penyusunan skripsi hingga selesai.

4. Keluarga tercinta, Ayahanda TP.Sidabutar dan Ibunda K.Nainggolan serta kakak saya R.Sidabutar, M.Sidabutar,Spd, A.Sidabutar,Spd, J.Sidabutar,SS, Abang ipar saya R.Gultom, M.Sihombing,ST, C.Hutagaol,ST, A.Pandiangan, adik saya Lohot jonpitter Sidabutar,SP, Royani Sidabutar serta keponakan saya Albert,Aprialdo,Anggie,Markiano dan Mikha yang telah memberikan dukungan moril serta perhatian yang cukup besar selama masa perkuliahan saya.

5. Teman-teman penulis Elprida, Tengku, Dorli, K’Marlina,Novita, Renta, Dina, Vinta,Winda dan rekan-rekan mahasiswa khususnya Kimia Ekstensi 2013.

6. Dan semua pihak yang terlibat yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis juga menyadari bahwa didalam penulisan skripsi masih jauh dari kesempurnaan dan masih banyak memilki kekurangan. Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.

ANALISISIS KOMPONEN SENYAWA KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN ZODIA

(Euodia hortensis J.R & G.Forst)

ABSTRAK

Minyak atsiri daun zodia (Euodia hortensis J.R & G.Forst) diisolasi dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl. Daun zodia didestilasi selama ± 4-5 jam menghasilkan minyak atsiri sebesar 0,60 %. Komponen utama minyak atsiri daun zodia yang dianalisis menggunakan GC-MS menunjukkan ada 16 senyawa dan komponen yang dapat disesuaikan dengan standart library wiley dan library nist hanya sebanyak 10 senyawa yaitu Menthofuran (40,54%), 4(5H)-Benzofuranone (20,70%), Limonene (18,31%), 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol (8,56%), Epiglobulol (3,26%), 2(3H)-Naftalenone (1,25%), Mint Furanon (1,10%), 3,5-Octadiene,4,5-diethyl (1,10%), Perilil alkohol (1,09%) dan 4-Hidroksi-beta-ionon (1,03%). Uji aktivitas antibakteri dilakukan dengan metode difusi agar dengan konsentrasi 2,5%, 5%, 7,5%, 10% v/v dalam pelarut DMSO terhadap bakteri Bacillus cereus, Staphylococcus aureus,

Pseudomonas aeruginosa dan Shigella dysentriae yang menunjukkan adanya aktivitas

antibakteri yang ditandai dengan terbentuknya zona hambat, dimana semakin tinggi konsentrasi yang diujikan semakin luas zona hambat yang terbentuk.

ANALYSIS CHEMICAL COMPONENTS AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ESSENTIAL OILS LEAVES ZODIA

(Euodia hortensis J.G & G.Forst)

ABSTRACT

Zodia leaf essential oil (Euodia hortensis J.G & G.Forst) was isolated by using a method hidrodestillation Sthal. Leaves zodia in destillation for ± 4-5 hours resulting essential oil amount 0,60%. Chemical components of the leaf essential oil zodia analyzed using GC-MS showed there were 16 compounds and components adapted to the standar library wiley and library nist only 10 main compounds is Menthofuran (40,54%), 4(5H)-Benzofuranone (20,70), Limonene (18,31%), 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol (8,56%), Epiglobulol (3,26%), 2(3H)-Naphthalenone (1,25%), Mint Furanone (1,10%), 3,5-Octadiene,4,5-diethyl (1,10%), Perillyl alkohol (1,09%) and 4-Hydroxy-beta-ionone (1,03%). Antibacterial activity test using by agar diffusion method in 2,5%, 5%, 7,5%, and 10% v/v the essential oil in DMSO solvent concentration to the

Bacillus aureus,S taphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa dan Shigella dysentriae bacteria showed antibacterial activity were characterized a retardation area.

If concentration seems higher area of retardation area will be wider.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Absrak v

Abstract vi

Daftar isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Lampiran xi

Bab 1. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permasalahan 3

1.3. Pembatasan Masalah 3

1.4. Tujuan Penelitian 3

1.5. Manfaat Penelitian 3

1.6. Lokasi Penelitian 4

1.7. Metodologi Penelitian 4

Bab 2. Tinjauan Pustaka

2.1. Daun Zodia (Euodia Hortensis J.R G.Forst) 5

2.1.1. Manfaat Daun Zodia 6

2.2. Minyak Atsiri 6

2.2.1. Komposisi Kimia Minyak Atsiri 7

2.2.2. Biosintesis Minyak Atsiri 7

2.3. Isolasi Minyak Atsiri dengan Destilasi 11 2.4. Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri dengan GC-MS 13

2.4.1. Kromatografi Gas 13

2.4.1.1. Gas Pembawa 13

2.4.1.2. Sistem Injeksi 14

2.4.1.3. Kolom 14

2.4.1.4. Fase Diam 14

2.4.1.5. Suhu 14

2.4.1.6. Detektor 15

2.4.2. Analisis Spektroskopi Massa 15

2.5. Bakteri 17

2.5.1. Bakteri Gram Positif 17

2.5.1.1. Bacillus Cereus 17

2.5.1.2. Staphylococcus aureus 18

2.5.2. Bakteri Gram Negatif 19

2.5.2.1. Pseudomonas aeruginos 19

2.5.2.2. Shigella dysentriae 20

2.6. Antibakteri 21

2.7.1. Metode Difusi 22

2.7.2. Metode Dilusi 22

Bab 3. Metodologi Penelitian

3.1. Alat-alat 23

3.2. Bahan-bahan 24

3.3. Prosedur Penelitian 25

3.3.1. Penyediaan Sampel 25

3.3.2. Isolasi Minyak Atsiri Daun zodia dengan Alat Stahl 25 3.3.3. Analisis Minyak Atsiri Daun zodia dengan GC-MS 27 3.3.4. Pengujian Sifat Antibakteri Minyak Atsiri Daun zodia 27 3.3.4.1. Pembuatan Media Nutrient Agar (NA) 27 3.3.4.2. Pembuatan Media Agar Miring dan Stok Kultur

bakteri 28

3.3.4.3. Pembuatan Media Mueller Hinton Agar (MHA) 27 3.3.4.4. Penyiapan Inokulum Bakteri 27 3.3.4.5. Pembuatan Variasi Konsentrasi Minyak Atsiri

Daun zodia (Euodia Hortensis J.R & G.Forst) 28 3.3.4.6. Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri

Daun zodia 28

3.4. Bagan Penelitian 29

3.4.1. Isolasi Minyak Atsiri Daun zodia dengan Alat Sthal 29 3.4.2. Pengujian Sifat Antibakteri Minyak Atsiri Daun zodia 30

3.4.2.1. Pembuatan Media Nutrient Agar (NA) Miring

dan Stok kultur Bakteri 30

3.4.2.2. Pembuatan Media Mueller Hinton Agar (MHA) 31 3.4.2.3. Penyiapan Inokulum Bakteri 31 3.4.2.4. Uji Aktivitas Antibakteri 32 Bab 4. Hasil Dan Pembahasan

4.1. Hasil Penelitian 33

4.1.1. Penentuan Kadar Minyak Atsiri 33

4.1.2. Hasil Analisis dengan GC-MS 33

4.1.3. Hasil Uji Aktivitas Antibakteri 37

4.2. Pembahasan 39

4.2.1. Minyak Atsiri dari Hasil Destilasi dengan Alat Stahl 39 4.2.2. Analisis Minyak Atsiri Daun zodia 40 4.2.3. Uji Antibakteri Minyak Arsiri Daun zodia 51

Bab 5. Kesimpulan Dan Saran

5.1. Kesimpulan 53

5.2. Saran 53

Daftar Pustaka 54

DAFTAR TABEL

Halaman

4.1 Hasil Hidrodestilasi Minyak Atsiri Daun zodia 33 4.2 Senyawa Hasil Analisis GC-MS Minyak Atsiri Daun zodia 35 4.3 Hasil Pengukuran diameter zona bening pada kultur bakteri oleh daun 39 zodia

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Daun Zodia (Euodia Hortensis J.R & G.Forst) 5

Gambar 2.2 Biosintesis terpenoid 9

Gambar 2.3 Perubahan senyawa monoterpen 10

Gambar 2.4 Reaksi biogenetik beberapa seskuiterpen 11

Gambar 2.5 Skema alat spektroskopi massa 16

Gambar 2.6 Bacillus cereus 18

Gambar 2.7 Staphylococcus aureus 19

Gambar 2.8 Pseudomonas aeruginosa 20

Gambar 2.9 Shigella dysentriae 21

Gambar 4.1 Kromatogram hasil analisis GC minyak atsiri daun zodia 34

Gambar 4.2 Zona hambat dari minyak atsiri daun zodia 38

Gambar 4.3 Spektrum massa senyawa Menthofuran 40

Gambar 4.4 Pola fragmentasi dari senyawa Menthofuran 40

Gambar 4.5 Spektrum massa senyawa 4(5H)-Benzofuranone 41

Gambar 4.6 Pola fragmentasi dari senyawa 4(5H)-Benzofuranone 41

Gambar 4.7 Spektrum massa senyawa Limonen 42

Gambar 4.8 Pola fragmentasi dari senyawa Limonen 42

Gambar 4.9 Spektrum massa senyawa 1(7),8(10)-P-Metadien-9-ol 43

Gambar 4.10 Pola fragmentasi dari senyawa 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol 43

Gambar 4.11 Spektrum massa senyawa Epiglobulol 44

Gambar 4.12 Pola fragmentasi dari senyawa Epiglobulol 45

Gambar 4.13 Spektrum massa senyawa 2(3H)-Naftalenone 46

Gambar 4.14 Pola fragmentasi dari senyawa 2(3H)-Naftalenone 46

Gambar 4.15 Spektrum massa senyawa Mint Furanon 47

Gambar 4.16 Pola fragmentasi dari senyawa Mint Furanon 47

Gambar 4.17 Spektrum massa senyawa 3,5-Oktadiena,4,5-dietil 48

Gambar 4.18 Pola fragmentasi dari senyawa 3,5-Oktadiena,4,5-dietil 48

Gambar 4.19 Spektrum massa senyawa Perilil alkohol 49

Gambar 4.20 Pola fragmentasi dari senyawa Perilil alkohol 49

Gambar 4.21 Spektrum massa senyawa 4-Hidroksi-beta-ionon 50

Gambar 4.22 Pola fragmentasi dari senyawa 4-Hidroksi-beta-ionon 50

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Hasil Identifikasi Tumbuhan 58

Lampiran 2. Gambar Alat Destilasi Sthal 59

ANALISISIS KOMPONEN SENYAWA KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN ZODIA

(Euodia hortensis J.R & G.Forst)

ABSTRAK

Minyak atsiri daun zodia (Euodia hortensis J.R & G.Forst) diisolasi dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl. Daun zodia didestilasi selama ± 4-5 jam menghasilkan minyak atsiri sebesar 0,60 %. Komponen utama minyak atsiri daun zodia yang dianalisis menggunakan GC-MS menunjukkan ada 16 senyawa dan komponen yang dapat disesuaikan dengan standart library wiley dan library nist hanya sebanyak 10 senyawa yaitu Menthofuran (40,54%), 4(5H)-Benzofuranone (20,70%), Limonene (18,31%), 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol (8,56%), Epiglobulol (3,26%), 2(3H)-Naftalenone (1,25%), Mint Furanon (1,10%), 3,5-Octadiene,4,5-diethyl (1,10%), Perilil alkohol (1,09%) dan 4-Hidroksi-beta-ionon (1,03%). Uji aktivitas antibakteri dilakukan dengan metode difusi agar dengan konsentrasi 2,5%, 5%, 7,5%, 10% v/v dalam pelarut DMSO terhadap bakteri Bacillus cereus, Staphylococcus aureus,

Pseudomonas aeruginosa dan Shigella dysentriae yang menunjukkan adanya aktivitas

antibakteri yang ditandai dengan terbentuknya zona hambat, dimana semakin tinggi konsentrasi yang diujikan semakin luas zona hambat yang terbentuk.

ANALYSIS CHEMICAL COMPONENTS AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ESSENTIAL OILS LEAVES ZODIA

(Euodia hortensis J.G & G.Forst)

ABSTRACT

Zodia leaf essential oil (Euodia hortensis J.G & G.Forst) was isolated by using a method hidrodestillation Sthal. Leaves zodia in destillation for ± 4-5 hours resulting essential oil amount 0,60%. Chemical components of the leaf essential oil zodia analyzed using GC-MS showed there were 16 compounds and components adapted to the standar library wiley and library nist only 10 main compounds is Menthofuran (40,54%), 4(5H)-Benzofuranone (20,70), Limonene (18,31%), 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol (8,56%), Epiglobulol (3,26%), 2(3H)-Naphthalenone (1,25%), Mint Furanone (1,10%), 3,5-Octadiene,4,5-diethyl (1,10%), Perillyl alkohol (1,09%) and 4-Hydroxy-beta-ionone (1,03%). Antibacterial activity test using by agar diffusion method in 2,5%, 5%, 7,5%, and 10% v/v the essential oil in DMSO solvent concentration to the

Bacillus aureus,S taphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa dan Shigella dysentriae bacteria showed antibacterial activity were characterized a retardation area.

If concentration seems higher area of retardation area will be wider.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu pusat keanekaragaman hayati dunia. Dari Sabang sampai Merauke tersebar sekitar 40.000 jenis tumbuhan yang mengandung berbagai jenis bahan kimia yang berpotensi sebagai bahan pangan, kosmetika dan obat-obatan (Agusta, 2000). Sejalan dengan semakin berkembangnya industri jamu, obat herbal, fitofarmaka, dan kosmetika tradisional maka penggunaan bahan alam sebagai obat semakin diminati masyarakat.

Salah satu tumbuhan yang berpotensi sebagai insektisida nabati adalah daun zodia. Zodia merupakan tumbuhan dari suku Rutaceae yang berasal dari Papua. Tanaman ini telah dimanfaatkan oleh masyarakat asli Papua guna untuk mengusir serangga dan nyamuk yaitu dengan cara mengusapkannya ke sekujur tubuh. Selain itu zodia juga berfungsi untuk peredah malaria dengan cara merebus kulit batang zodia (Kardinan, 2004). Di daerah Sentani di Irian Jaya, zodia digunakan sebagai penghilang bau badan. Tanaman zodia tersebut dioleskan pada tubuh, pada saat akan pesta. Aroma tubuh yang kurang sedap menjadi harum wangi zodia. Minyak atsiri adalah minyak terbang atau disebut juga volatil oil atau essential oil merupakan campuran dari senyawa yang berwujud cairan atau padatan yang memiliki komposisi maupun titik didih yang berbeda (Sastrohamidjojo, 2004). Minyak atsiri bersifat mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai rasa getir, serta berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya (Sudaryanti dan Sugiharti, 1990).

Dibidang industri minyak atsiri mempunyai nilai ekonomis yang tinggi karena banyak digunakan sebagai bahan pewangi dan bahan penyedap baik dalam kosmetik, makanan, minuman, maupun obat-obatan dari berbagai penyakit. Minyak atsiri beberapa tanaman telah diketahui memiliki aktivitas antibakteri. Aktivitas antibakteri minyak atsiri disebabkan karena minyak atsiri mengandung senyawa yang dapat menghambat atau membunuh pertumbuhan bakteri (Inouye et al., 2001). Carvacrol, thymol, dan eugenol adalah komponen minyak atsiri yang diketahui memiliki aktivitas

antibakteri yang tinggi. Ketiga senyawa ini termasuk dalam golongan fenol (Baudoux, 2005). Kandungan kimia yang terdapat dalam daun zodia merupakan senyawa aktif yaitu evodiamine dan rutaecarpine. Menurut hasil analisis yang dilakukan di Balai penelitian Tanaman Rempah dan Obat (Balitro) dengan gas kromatografi, minyak yang disuling dari daun tanaman ini mengandung linalool (46%) dan α-pinene (13,26%) (Jatmiko, 2014).

Penelitian terhadap minyak atsiri daun zodia telah dilakukan oleh (Maryuni, 2008), mengenai isolasi minyak atsiri daun zodia dengan menggunakan metode destilasi uap, dimana terdapat 26 komponen kimia minyak atsiri dengan kadar paling besar adalah Evodone atau disebut juga 4(5H)-Benzofuranone yakni sebesar 72,32% dan uji aktivitas antibakteri menggunakan metode difusi agar untuk Staphylococcus aureus,

Staphylococcus Epidermisis mewakili bakteri gram positif dan Salmonella enteritidis, Eschericia coli mewakili bakteri gram negatif. Handayani dan Nurcahyanti (2014)

melakukan penelitian mengenai ekstraksi minyak atsiri daun zodia dengan metode maserasi dan distilasi air, dimana metode distilasi air terdapat 9 komponen kimia minyak atsiri dengan kadar paling besar adalah 4(5H)-Benzofuranone yakni sebesar 57,49%.

Kandungan minyak atsiri dari tumbuhan sangat dipengaruhi oleh: tempat tumbuh, musim, pengambilan bahan, keadaan bahan (umur, keadaan kering atau segar), jumlah bahan, tingkat perajangan bahan, lamanya penyulingan, besarnya tekanan yang dipakai, perlakuan air suling serta kondisi operasional alat yang digunakan dalam mendeteksi komponen tersebut khususnya kolom yang digunakan. Disamping itu, pada keadaan yang sangat kering (kemarau panjang) minyak pada daun akan cepat menguap, sehingga kadar minyaknya akan menurun (Guenther, 1987).

Berdasarkan hal diatas, penulis tertarik untuk menganalisis komponen senyawa kimia dan uji aktivitas antibakteri minyak atsiri daun zodia (Euodia hortensis J.R & G.Forst) dari daerah Zipur Kecamatan Helvetia Medan. Isolasi minyak atsiri dilakukan dengan menggunakan metode hidrodesdatilasi dan Uji aktivitas antibakteri dilakukan terhadap bakteri Bacillus cereus, Staphylococcus aureus yang mewakili bakteri gram positif dan Pseudomonas aeruginosa, Shigella dysenteriae yang mewakili bakteri gram negatif dengan metode difusi agar.

1.2Permasalahan

1. Komponen senyawa kimia apa sajakah yang terdapat dalam minyak atsiri daun zodia dengan metode hidrodestilasi?

2. Bagaimanakah aktivitas antibakteri minyak atsiri daun zodia terhadap bakteri

Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, dan Shigella dysenteriae dengan metode difusi agar ?

1.3Pembatasan Masalah

Batasan permasalahan dalam penelitian ini adalah :

1. Daun zodia diperoleh dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Sthal. 2. Uji antibakteri minyak atsiri daun zodia segar dilakukan terhadap bakteri Bacillus

cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, dan Shigella dysenteriae dengan metode difusi agar

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui komponen kimia minyak atsiri yang terkandung di dalam daun zodia dengan analisis GC-MS

2. Untuk mengetahui aktivitas antibakteri dari minyak atsiri daun zodia terhadap bakteri Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, dan

Shigella dysenteriae dengan metode difusi agar

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi di bidang kimia organik mengenai komponen kimia yang terdapat dalam minyak atsiri dan aktivitas antibakteri daun zodia terhadap bakteri Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas

1.6 Lokasi Penelitian

Penelitian untuk isolasi minyak atsiri dilakukan di laboratorium Kimia Organik FMIPA-USU Medan, analisa spektroskopi GC-MS dilakukan di Laboratorium Organik FMIPA-UGM dan uji aktivitas antibakteri dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Farmasi USU.

1.7 Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan secara eksperimen laboratorium dan sebagai objek penelitian adalah daun zodia yang diperoleh dari Zipur kecamatan Helvetia Medan. Isolasi minyak atsiri daun zodia dilakukan dengan metode hidrodestilasi. Daun zodia dicuci bersih, diiris tipis-tipis kemudian dimasukkan kedalam labu Sthal. Minyak atsiri yang masih bergabung dengan air dijenuhkan dengan NaCl, diekstraksi dengan eter kemudian ditambahkan Na2S04 anhidrous untuk menghilangkan kandungan airnya,

kemudian didekantasi. Minyak atsiri yang diperoleh dianalisa dengan metode GC-MS untuk mengetahui komponen kimianya, serta dilakukan uji aktivitas antibakteri dengan metode difusi agar.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Daun Zodia (Euodia hortensis J.R & G.Forst)

Berdasarkan taksonomi tanaman, klasifikasi daun zodia identifikasi tumbuhan di Laboratorium Herbarium Medanense (MEDA) Universitas Sumatera Utara adalah sebagai berikut :

Kerajaan : Plantae

Divisi : Spermatophyta Kelas : Dicotyledonae Bangsa : Rutales Familia : Rutaceae Genus : Euodia

Spesies : Euodia hortensis J.R & G.Forst

Gambar 2.1. Foto daun zodia

Zodia merupakan tumbuhan dari suku Rutaceae yang berasal dari Papua. Zodia merupakan tanaman perdu dari suku (Rutaceae) yang mempunyai tinggi berkisar antara 50–200 cm dengan rata-rata tinggi berkisar antara 75 cm. Daun zodia berbentuk pipih memanjang agak lentur dengan warna kuning kehijau-hijauan, panjang daunnya

berkisar antara 2–30 cm. Tanaman zodia dapat mencapai ukuran 2 meter bila tumbuh di daerah bebas. Tanaman ini sangat mudah diperbanyak, yaitu melalui biji dan stek ranting (Jatmiko, 2014).

2.1.1. Manfaat Daun Zodia

Zodia adalah salah satu tanaman yang berfungsi sebagai insektisida khususnya nyamuk. Selain itu, lengan yang digigit nyamuk akan cepat sembuh (bentol dan gatal) apabila digosok dengan daun zodia. Selain itu zodia juga berfungsi untuk peredah malaria dengan cara merebus kulit batang zodia serta tanaman ini juga banyak digunakan sebagai obat herbal yang mampu membunuh sel kanker (Kardinan, 2004). Di daerah sentani di Irian Jaya, zodia digunakan sebagai penghilang bau badan. Tanaman zodia tersebut dioleskan pada tubuh, pada saat akan pesta. Aroma tubuh yang kurang sedap menjadi harum wangi zodia.

2.2. Minyak Atsiri

Minyak atsiri adalah minyak terbang atau disebut juga volatil oil atau essential oil merupakan campuran dari senyawa yang berwujud cairan atau padatan yang memiliki komposisi maupun titik didih yang berbeda (Sastrohamidjojo, 2004). Minyak atsiri bersifat mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai rasa getir, serta berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya (Sudaryanti dan Sugiharti, 1990).

Minyak atsiri dapat dibagi menjadi dua kelompok. Pertama, minyak atsiri yang dengan mudah dapat dipisahkan menjadi komponen-komponen atau penyusunan murninya. Biasanya komponen utama yang terdapat dalam minyak atsiri tersebut dipisahkan atau diisolasi dengan penyulingan bertingkat atau dengan proses kimia yang sederhana. (Sastrohamidjojo, 2004). Minyak atsiri beberapa tanaman telah diketahui memiliki aktivitas antibakteri. Aktivitas antibakteri minyak atsiri disebabkan karena minyak atsiri mengandung senyawa yang dapat menghambat atau membunuh pertumbuhan bakteri (Inouye et al., 2001).

Ditinjau dari sumber alami minyak atsiri, substansi mudah menguap ini dapat dijadikan sebagai ciri khas dari suatu jenis tumbuhan karena setiap tumbuhan menghasilkan minyak atsiri dengan aroma yang berbeda. Memang ada beberapa jenis minyak atsiri yang memiliki aroma yang mirip,tetapi tidak persis sama, dan sangat

bergantung pada komponen kimia penyusun minyak tersebut (Agusta 2000). Aktivitas kerja minyak atsiri dalam menghambat pertumbuhan atau mematikan bakteri yaitu dengan cara mengganggu proses terbentuknya membran atau dinding sel, tidak terbentuk atau terbentuk secara tidak sempurna (Ajizah, 2004).

2.2.1. Komponen Kimia Minyak Atsiri

Pada umumnya perbedaan komposisi minyak atsiri disebabkan perbedaan jenis tanaman penghasil, kondisi iklim, tanah tempat tumbuh, umur panenan, metode ekstraksi yang digunakan dan cara penyimpanan minyak.

Minyak atsiri biasanya terdiri dari berbagai campuran persenyawaan kimia yang terbentuk dari unsur karbon (C), Hidrogen (H) dan oksigen (O). pada umumnya komponen kimia minyak atsiri dibagi menjadi dua golongan, yaitu:

1. Hidrokarbon yang terutama terdiri dari persenyawaan terpen

Persenyawaan yang termasuk golongan ini terbentuk dari unsur karbon (C), dan hidrogen (H). Jenis hidrokarbon yang terdapat dalam alam dan minyak atsiri sebagian besar terdiri dari monoterpen (2 unit isoprene) sesquiterpen (3 unit isoprene), diterpen (4 unit isoprene), Sesterpen (5 unit isopren), Triterpen (6 unit isopren), Tetraterpen (8 unit isopren).

2. Hidrokarbon teroksigenasi

Komponen kimia dari golongan ini terbentuk dari unsur karbon (C), Hidrogen (H) dan oksigen (O). persenyawaan yang termasuk dari golongan ini adalah persenyawaan alkohol, aldehid, ester, fenol. Ikatan karbon yang terdapat dalam molekulnya dapat terdiri dari ikatan tunggal, dan ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga (Ketaren, 1985)

2.2.2. Biosintesis minyak atsiri

Berdasarkan proses biosintesinya atau pembentukan komponen minyak atsiri di dalam tumbuhan, minyak atsiri dapat dibedakan menjadi dua golongan, Golongan pertama adalah turunan terpena yang terbentuk dari asam asetat dalam bentuk asetil koenzim A melalui jalur biosintesis asam mevalonat. Golongan kedua adalah senyawa aromatik yang terbentuk dari biosintesis asam siklamat melalui jalur fenil propanoid (Agusta, 2000).

Mekanisme dari tahap reaksi biosintesis terpenoid yaitu asam asetat yang telah diaktifkan oleh koenzim A melalui kondensasi jenis Cleisen menghasilkan asam asetoasetat. Senyawa yang dihasilkan ini dengan koenzim A melakukan kondensasi sejenis aldol menghasilkan rantai karbon bercabang sebagaimana ditemukan pada asam mevalonat. Reaksi-reaksi berikutnya ialah fosforilasi, eliminasi asam fosfat dan dekarboksilasi menghasilkan IPP (Isopentenil Pirofosfat) oleh enzim isomerase, IPP sebagai unit isoprene aktif bergabung secara kepala ke ekor dengan DMAPP dan penggabungan ini merupakan langkah pertama dari polimerasi isoprene untuk menghasilkan terpenoid. Penggabungan ini terjadi karena serangan elektron dari ikatan rangkap IPP terhadap atom karbon dari DMAPP yang kekurangan elektron diikuti oleh penyingkiran ion pirofosfat. Serangan ini menghasilkan geranil pirofosfat (GPP) yakni senyawa antara bagi semua senyawa monoterpen. Penggabungan selanjutnya antara satu unit IPP dan GPP, dengan mekanisme yang sama seperti anatara IPP dan DMAPP menghasilkan Farnesil Pirofosfat (FPP) yang merupakan senyawa antara bagi semua senyawa seskuiterpen. Senyawa-senyawa diterpen diturunkan dari geranil-geranil pirofosfat (GGPP) yang berasal dari kondensasi antara satu unit IPP dan FPP dengan mekanisme yang sama. Sintesa terpenoid sangat sederhana sifatnya. Ditinjau dari segi teori reaksi organik sintesa ini hanya menggunakan beberapa jenis reaksi dasar. Reaksi-reaksi selanjutnya dari senyawa antara GPP, FPP, GGPP untuk menghasilkan senyawa-senyawa terpenoid satu per satu hanya melibatkan beberapa jenis reaksi sekunder. Berikut ini adalah gambar biosintesa terpenoid dapat dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini:

Gambar 2.2 Biosintesisa Terpenoid (Achmad, 1985) ATP

Untuk menjelaskan dapat diambil beberapa contoh monoterpen. Dari segi biogenetik, perubahan geraniol, nerol dan linalool dari yang satu menjadi yang lain berlangsung sebagai akibat reaksi isomerisasi. Ketiga alkohol ini, yang berasal dari hidrolisa geranil pirofosfat (GPP) dapat menjalani reaksi-reaksi sekunder berikut, misalnya dehidrasi menghasilkan mirsena, oksidasi menjadi sitral dan oksidasi reduksi menghasilkan sitronelal. Berikut ini adalah contoh perubahan senyawa monoterpen, dapat dilihat pada gambar 2.3

Gambar 2.3. Perubahan Senyawa Monoterpen (Achmad, 1985)

Senyawa-senyawa seskuiterpen diturunkan dari cis-farnesil pirofosfat dan trans-farnesil pirofosfat melalui reaksi siklisasi dan reaksi sekunder lainnya. Kedua isomer farnesil pirofosfat ini dihasilkan in vivo melalui mekanisme yang sama seperti isomerisasi antara geraniol dan nerol. Perubahan farnesil pirofosfat menjadi seskuiterpen terlihat pada gambar 2.4

Gambar 2.4. Reaksi Biogenetik Beberapa Seskuiterpena (Achmad, 1985)

2.3. Isolasi Minyak Atsiri dengan Destilasi

Dalam tanaman minyak atsiri, biasanya proses difusi berlangsung sangat lambat, maka untuk mempercepat proses difusi sebelum melakukan penyulingan terlebih dahulu bahan tanaman harus diperkecil dengan cara dipotong - potong atau digerus. Peristiwa terpenting yang terjadi dalam proses penyulingan dengan metode hidrodestilasi ini adalah terjadinya difusi minyak atsiri dan air panas melalui membran bahan yang disuling, terjadinya hidrolisa terhadap beberapa komponen minyak atsiri dan terjadinya dekomposisi yang disebabkan oleh panas (Guenther, 1987). Penyulingan suatu campuran yang berwujud cairan yang tidak saling bercampur, hingga membentuk dua fase atau dua lapisan. Keadaan ini terjadi pada pemisahaan minyak atsiri dengan uap air. Penyulingan dengan uap air sering disebut steam destilasi. Pengertian umum ini memberikan gambaran bahwa penyulingan merupakan pemisahan komponen-komponen suatu campuran dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dari masing-masing zat tersebut (Sastrohamidjojo, 2004).

Beberapa jenis tanaman sumber minyak atsiri perlu dirajang terlebih dahulu sebelum disuling. Hal ini untuk memudahkan proses penguapan minyak yang terdapat

didalamnya karena perajangan ini menyebabkan kelenjar minyak dapat selebar mungkin (Lutony, 1994).

Dalam industri minyak atsiri dikenal 3 macam metode penyulingan, yaitu: 1. Penyulingan air (Hidrodestilasi)

Pada metode ini bahan yang akan disuling kontak langsung dengan air mendidih. Bahan tersebut mengapung di atas air atau terendam secara sempurna tergantung dari bobot jenis dan jumlah bahan yang disuling. Air yang dipanaskan dengan metode pemanasan yang bisa dilakukan yaitu dengan panas langsung, mantel uap, pipa uap melingkar tertutup. Ciri khas metode ini ialah kontak langsung antara bahan dan air mendidih. Oleh sebab itu sering disebut dengan penyulingan langsung (Sastrohamidjojo, 2004).

2. Penyulingan dengan air dan uap (Water and Steam distillation)

Pada metode penyulingan ini bahan diletakkan di atas rak-rak atau saringan berlubang. Ketel suling diisi dengan air sampai permukaan air berada tidak jauh dibawah saringan. Air dapat dipanaskan dengan berbagai cara yaitu dengan uap jenuh yang basah dan bertekanan rendah. Ciri khas metode ini adalah uap selalu dalam keadaan basah, jenuh dan tidak terlalu panas, bahan yang disuling hanya berhubungan dengan uap dan tidak dengan air panas. Untuk itu ukuran bahan harus seragam, pengisian dan kepadatan bahan harus merata didalam ketel sehingga uap dapat menembus bahan tersebut secara merata dan menyeluruh (Lutony,1994).

3. Penyulingan uap (Steam destilasi)

Penyulingan uap disebut juga penyulingan tak langsung. Uap yang digunakan adalah uap jenuh pada tekanan lebih dari 1 atmosfer. Didalam proses penyulingan dengan uap ini, uap dialirkan melalui pipa uap berlingkar yang berpori dan berada dibawah bahan tanaman yang akan disuling. Kemudian uap akan bergerak menuju ke bagian atas melalui bahan yang terletak di atas saringan (Lutony, 1994).

2.4. Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri dengan GC-MS

Minyak atsiri yang memiliki komponen tunggal dengan porsi yang sangat besar, kebanyakan mengandung campuran senyawa dengan berbagai tipe. Karena itu analisis dan karakterisasi komponen minyak atsiri merupakan masalah yang cukup rumit, ditambah dengan sifatnya yang mudah menguap pada suhu kamar. Jadi, untuk menganalisa minyak atsiri perlu diseleksi metode yang akan diterapkan. Sejak ditemukan kromatografi gas (GC), kendala dalam analisis komponen minyak atsiri ini mulai dapat diatasi. Pada penggunaan GC efek penguapan dapat dihindari bahkan dihilangkan sama sekali. Perkembangan teknologi instrumentasi yang sangat pesat akhirnya dapat melahirkan suatu alat yang merupakan gabungan dua sistem dengan prinsip dasar yang berbeda satu sama lain tetapi dapat saling menguntungkan atau saling melengkapi, yaitu gabungan antara kromatografi gas dan spektrometri massa (GC-MS). Kromatografi gas berfungsi sebagai alat pemisah berbagai komponen campuran dalam sampel, sedangkan spektrometri massa berfungsi untuk mendeteksi masing-masing molekul komponen yang telah dipisahkan pada sistem kromatografi gas (Agusta, 2000).

2.4.1.Analisis Kromatograf Gas

Kromatografi gas digunakan untuk memisahkan komponen campuran kimia dalam suatu bahan berdasarkan perbedaan polaritas campuran. Fase gerak akan membawa campuran sampel menuju kolom. Campuran dalam fase gerak akan berinteraksi dengan kecepatan yang berbeda dimana interaksi komponen dengan fase diam dengan waktu yang paling akhir (Eaton, 1989). Pemisahan tercapai dengan partisi sampel antara fase gas bergerak dan fase diam berupa cairan dengan titik didih tinggi (tidak mudah menguap) yang terikat pada zat padat penunjangnya. Komponen utama dalam Kromatografi Gas yaitu : Gas pembawa, Sistem Injeksi, Kolom, Fase diam, Suhu, Detektor.

2.4.1.1. Gas pembawa

Pemilihan gas pembawa sampai taraf tertentu bergantung pada detektor yang dipakai : hantar hambang, ionisasi nyala, tangkap elektron, atau khas terhadap unsur. Nitrogen, Helium, Argon, Hidrogen, dan Karbon dioksida adalah gas yang paling

sering dipakai sebagai gas pembawa karena tidak reaktif serta dapat dibeli dalam keadaan murni dan kering dalam kemasan tangki bervolume besar dan bertekanan tinggi. Hal yang menentukan ialah bahwa kita harus memakai gas paling murni (Gritter, 1991)

2.4.1.2. Sistem injeksi

Lubang injeksi didesain untuk memasukkan sampel secara cepat dan efesien. Pada dasarnya, ada 4 jenis injektor pada kromatografi gas, yaitu :

1. Injeksi langsung (direct injection), yang mana sampel yang diinjeksikan akan diuapkan dalam injektor yang panas dan 100% masuk menuju kolom.

2. Injeksi terpecah (split injection), yang mana sampel yang diinjeksikan diuapkan dalam injektor yang panas dan selanjutnya dilakukan pemecahan.

3. Injeksi tanpa pemecahan (splitness injection), yang mana hampir semua sampel diuapkan dalam injektor yang panas dan dibawa ke dalam kolom karena katup pemecah ditutup.

4. Injeksi langsung ke kolom (on coloum injection), yang mana ujung semprit dimasukkan langsung ke dalam kolom.

Teknik injeksi langsung ke dalam kolom digunakan untuk senyawa-senyawa yang mudah menguap, karena kalau penyuntikkannya melalui lubang suntik, dikwatirkan akan terjadi peruraian senyawa tersebut karena suhu yang tinggi (Rohman, 2009).

2.4.1.3. Kolom

Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahaan karena didalamnya terdapat fase diam. Oleh karena itu, kolom merupakan komponen sentral pada kromatografi gas (Rohman, 2009). Kolom dapat terbuat dari tembaga, baja tahan karet, aluminium atau gelas. Kolom dapat berbentuk lurus, melengkung, atau gulungan spiral sehingga lebih menghemat ruang.

2.4.1.4. Fase diam

Fase diam dibedakan berdasarkan kepolarannya, yaitu nonpolar, semi polar dan polar. Berdasarkan minyak atsiri yang nonpolar sampai sedikit polar, maka untuk keperluan analisis sebaiknya digunakan kolom fase diam yang bersifat nonpolar Jika dalam

analisis minyak atsiri digunakan kolom yang lebih polar, sejumlah puncak yang dihasilkan menjadi lebar (lebih tajam) dan sebagai puncak tersebut juga membentuk ekor. Begitu juga dengan garis dasarnya tidak rata dan terlihat bergelombang. Bahkan kemungkinan besar komponen yang bersifat non polar tidak akan terdeteksi sama sekali (Agusta, 2000).

2.4.1.5. Suhu

Suhu merupakan salah satu faktor utama yang menentukan hasil analisis Kromatografi Gas dan Spektrometri Massa. Umumnya yang sangat menentukan adalah pengaturan suhu injektor dan kolom (Agusta, 2000).

2.4.1.6. Detektor

Detektor pada kromatografi gas adalah suatu sensor elektronik yang berfungsi mengubah sinyal gas pembawa komponen-komponen di dalamnya menjadi sinyal elektronik. Sinyal elektronik detektor akan sangat berguna untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif terhadap komponen-komponen yang terpisah di antara fase diam dan fase gerak (Rohman, 2009).

2.4.2. Analisis Spektrometri Massa

Spektrometer massa adalah suatu alat berfungsi untuk mendeteksi masing-masing molekul komponen yang telah dipisahkan pada sistem kromatografi gas yang terdiri dari sistem analisis dan sistem ionisasi dan sistem molekul. Prinsip spektrometri massa (MS) ialah senyawa organik (sampel) ditembak dengan berkas elektron dan menghasilkan ion bermuatan positif yang mempunyai energi yang tinggi karena lepasnya elektron dari molekul yang dapat pecah menjadi ion positif yang lebih kecil (ion fragmen). Spektrum massa merupakan grafik antara limpahan relatif lawan perbandingan massa/muatan (m/z). Terpisah fragmen ion positif didasarkan pada massanya. Kejadian tersederhana adalah tercampaknya satu elektron dari molekul dalam fasa gas oleh sebuah elektron dalam berkas elektron dan membentuk suatu kation radikal (M•+ )

Satu proses yang disebabkan oleh tabrakan elektron pada kamar pengion spektrometer massa adalah ionisasi dari molekul yang berupa uap dengan kehilangan satu elektron dan terbentuk ion molekul bermuatan positif, karena molekul senyawa organik mempunyai elektron berjumlah genap maka proses pelepasan satu elektron menghasilkan ion radikal yang mengandung satu elektron tidak berpasangan.

M M•+

Proses lain molekul yang berupa uap tersebut menangkap sebuah elektron membentuk ion radikal bermuatan negatif dengan kemudian terjadi jauh lebih kecil

(10-2) dari pada ion radikal bermuatan positif (Sudjadi, 1983).

Gambar 2.5. Skema alat Spektroskopi Massa

Pada sistem GC-MS ini, yang berfungsi sebagai detektor adalah spektrometer massa itu sendiri yang terdiri dari sistem analisis dan sistem ionisasi, dimana Electron Impact

ionization (EI) adalah metode ionisasi yang umum digunakan (Agusta, 2000).

Spektrometer massa pada umumnya digunakan untuk : 1. Menentukan massa suatu molekul

2. Menentukan rumus molekul dengan menggunakan Spektrum Massa Beresolusi Tinggi (High Resolution Mass Spectra)

3. Mengetahui informasi dari struktur dengan melihat pola fragmentasinya 2.5. Bakteri

Bakteri adalah sel prokariotik yang khas, bersifat uniseluler dan tidak mengandung struktur yang terbatasi membran didalam sitoplasmanya. Sel bakteri memiliki bentuk

yang khas, seperti bola, batang atau spiral. Umumnya bakteri berdiameter antara 0,5 – 1,0 µm dan panjang hingga 10 mikron (1 mikron - 103 mm). Untuk melihat bakteri dengan jelas, tubuhnya perlu diisi dengan zat warna, pewarna ini disebut pengecatan bakteri(Pelzcar dan Chan, 1986).

Bakteri secara tradisional dibagi dalam dua golongan besar: patogen, menunjukkan pada bakteri penyebab penyakit dan nonpatogen menunjukkan pada mereka yang tidak menyebabkan penyakit. Patogen secara klasik diduga memiliki sifat-sifat tertentu yang memperkuat kemampuan mereka menimbulkan penyakit (Shulman et al., 1994). Kelompok mikroorganisme yang paling penting dan beraneka ragam, yang berhubungan dengan makanan dan manusia adalah bakteri. Adanya bakteri dalam bahan pangan dapat mengakibatkan pembusukan yang tidak diinginkan atau menimbulkan penyakit yang ditularkan melalui makanan. Bakteri adalah mikroorganisme bersel tunggal yang tidak terlihat oleh mata (Buckle, 2009).

2.5.1. Bakteri Gram Positif

Bakteri gram positif yaitu memiliki struktur dinding sel yang tebal (15-80µm) dan berlapis tunggal dengan komposisi dinding sel terdiri atas lipid, peptidoglikan dan asam teikoat. Kandungan lipid pada bakteri gram positif antara 1-4%. Dinding sel terdiri dari lapisan tunggal peptidoglikan yang mencapai lebih dari 50% berat kering sel bakteri. Bakteri gram positif rentan terhadap gangguan fisik (Pelzcar & Chan, 1986). Jenis bakteri gram positif yang digunakan dalam penelitian ini adalah baccillus

cereus dan Staphylococcus aureus.

2.5.1.1. Bacillus cereus

Sistematika bakteri baccillus cereus adalah sebagai berikut : Divisi : Bacteria

Kelas : Bacilli Bangsa : Baccilales Suku : Baccilaceae Marga : Baccillus

Jenis : Baccillus cereus (Anonim,2012)

Gambar 2.6. Bacillus cereus

Dalam penelitian salah satu bakteri yang digunakan adalah Bacillus cereus. Bacillus

cereus telah dikenali sebagai salah satu penyebab keracunan pada makanan sejak

tahun 1955, sejak saat itu mikroorganisme ini telah menarik banyak perhatian dan menjadi salah satu penyebab keracunan pada pangan yang termasuk sering ditemukan. Keracunan akan timbul jika seseorang menelan makanan atau minuman yang mengandung bakteri atau bentuk sporanya, kemudian bakteri bereproduksi dan menghasilkan toksin di dalam usus, atau seseorang mengkonsumsi pangan yang telah

mengandung toksin tersebut

2.5.1.2. Staphylococcus aureus

Sistematika bakteri Staphylococcus aureus adalah sebagai berikut : Divisi : Eubacteria

Kelas : Bacilli Bangsa : Baccillales

Suku : Staphylococcaceae Marga : Staphylococcus

Jenis : Staphylococcus aureus

Gambar. 2.7. Bakteri Stphylococcus aureus

Staphylococcu aureus adala

bersifat aerob fakultatif, tidak menghasilkan berpasangan maupun berkelompok, dengan diameter sekitar 0,8-1,0 µm. Bakteri tumbuh cepat pada suhu 37oC dengan waktu pembelahan 0,47 jam. Bakteri ini terdapat pada kulit, selaput lendir, bisul dan luka(Pelzcar & Chan, 1986).

2.5.2. Bakteri Gram Negatif Bakteri gram negatif yaitu memiliki struktur dinding sel berlapis tiga dengan ketebalan 10-15µm). Komposisi dinding sel terdiri atas lipid dan peptidoglikan yang berada dalam lapisan sebelah dalam dengan jumlah sekitar 10% berat kering. Kandungan lipid pada bakteri gram negatif cukup tinggi yaitu 11-22%. Bakteri ini umumnya kurang rentan terhadap penisilin dan gangguan fisik. Selain itu, dinding sel bakteri gram negatif lebih tipis dari pada bakteri gram positif. Jenis bakteri gram negatif yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pseudomonas aeruginosa dan shigella

dysentriae.

2.5.2.1. Pseudomonas aeruginosa

Sistematika bakteri Pseudomonas aeruginosa adalah sebagai berikut : Divisi : Protophyta

Kelas : Schizomycetes Bangsa : Pseudomonadales Suku : Pseudomonadaceae Marga : Pseudomonas

Gambar bakteri Pseudomonas aeruginosa dapat dilihat pada gambar 2.9

Gambar 2.9. Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa mempunyai habitat normal ditanah maupun air dan berperan

dalam proses dekomposisi bahan-bahan organik. Pseudomonas aeruginosa bergerak aktif dengan flagella polar dan mempunyai ukuran lebar 0,5 - 1µm dan panjang 3 - 4 µm, dan bersifat aerob. Organisme ini juga dapat menimbulkan infeksi apabila secara mekanis ditempatkan dalam saluran kencing sewaktu penusukan lumbar (bagian pinggang) (Volk & Wheeler, 1989). Pseudomonas aeruginosa kadang-kadang kedapatan didalam luka pada hewan atau manusia. Bakteri ini menyebabkan timbulnya nanah yang kebiruan (Irianto, 2006).

2.5.2.2. Shigella dysentriae

Sistematika bakteri shigella dysentriae adalah sebagai berikut : Divisi : Bacteriophyta

Kelas : Bacteria Bangsa : Eubacteriales Suku : Bacteriaceae Marga : Shigella

Jenis : Shigella dysenteriae (Dwidjoseputro. 1988 Gambar bakteri Shigella dysenteriae dapat dilihat pada gambar 2.9

Gambar 2.9. Bakteri Shigella dysenteriae

Shigella dysenteriae merupakan bakteri gram negatif berbentuk batang yang tidak

bergerak, tidak membeetuk spora. Bakteri ini dapat menyebabkan disentri basiler. Disentri adalah salah satu berbagai gangguan pencernaan yang ditandai dengan peradangan usus terutama kolon, disertai nyeri perut dan buang air besar yang sering mengandung darah dan lendir (Pelzcar & Chan, 1986).

2.6. Antibakteri

Antibakteri adalah obat yang digunakan sebagai pembasmi bakteri, khususnya bakteri yang bersifat merugikan manusia atau pathogen. Berdasarkan aktivitasnya, zat antibakteri dibedakan menjadi dua yaitu antibakteri yang memiliki aktivitas bakteriostatik (menghambat pertumbuhan bakteri) dan aktivitas bakterisidal (membunuh bakteri). Aktivitas bakteriostatik bekerja dengan cara menghambat perbanyakan populasi bakteri dan tidak mematikan. Pada kadar yang tinggi, antibakteriostatik juga dapat bertindak sebagai bakterisidal (Schunack et al. 1990). Zat antibakteri menyebabkan membran sel berada dalam lingkungan yang hipertonik. Suatu keadaan hipertonik dapat menyebabkan penghambatan pembentukan dinding sel sehingga sel hanya dibatasi oleh membran sel yang tipis (Jawetz dkk, 2005). Beberapa faktor dapat mempengaruhi aktivitas penghambatan atau pembunuhan bakteri oleh suatu zat yaitu konsentrasi zat, jumlah mikroorganisme, suhu, spesies mikroorganisme, adanya bahan organik dan pH (Pelzcar & Chan, 1986).

2.7. Pengujian aktivitas antibakteri

Penentuan kerentanan pathogen bakteri terhadap obat-obatan antimikroba dapat dilakukan dengan salah satu metode utama yaitu metode difusi dan metode dilusi.

2.7.1. Metode Difusi

Merupakan metode yang paling sering digunakan yaitu dilakukan dengan cara menginokulasikan bakteri dimana sebuah cawan petri yang berisi media agar yang telah dimasukkan bakteri yang sesuai standar diatas permukaannya. Kemudian kertas cakram dibasahi atau dibubuhi dengan zat antimikroba yang telah diketahui konsentrasinya diletakkan diatas permukaan agar yang sudah memadat. Selama inkubasi, zat antimikroba akan berdifusi dari cakram ke media agar. Apabila zat antimikroba efektif maka zona hambat akan terbentuk di sekitar kertas cakram setelah inkubasi (Tortora, dkk., 2004).

2.7.2. Metode Dilusi

Metode dilusi (metode pengenceran) merupakan metode yang dilakukan dengan mengencerkan zat antimikroba dan dimasukkan kedalam tabung-tabung reaksi steril. Masing-masing tabung tersebut ditambahkan sejumlah mikroba uji yang telah diketahui jumlahnya. Pada waktu tertentu, dilakukan pemindahan dari tabung reaksi kedalam tabung-tabung berisi media steril kemudian diinkubasi dan diamati penghambatan pertumbuhan. Metode dilusi dibedakan menjadi dua yaitu: dilusi cair (bruch dilution) dan dilusi padat (solid dilution) (Pratiwi, S,.2008).

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Alat-alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : - Alat Stahl

- Aluminium foil - Autoklaf

- Batang pengaduk

- Beaker glass 100 ml Pyrex - Benang

- Bola Karet - Botol Vial - Bunsen

- Cawan Petri Yamato SN 20

- GC-MS Shimadzu - Gelas Erlenmeyer 250 ml Pyrex - Gelas Ukur 100 ml Pyrex - Hot Plate Cimarec2 - Inkubator Fiber Scientific - Jangka Sorong

- Jarum Ose - Kain Kasa - Kapas

- Labu Destilasi 1000 ml Pyrex - Labu Ukur 25 ml Pyrex - Labu Ukur 100 ml Pyrex - Lemari Pendingin Toshiba

- Neraca Analitis Mettler AE 2000

- Oven Fisher Scientific

- Pipet Volume Pyrex - Pinset

- Pipet Mikro Eppendorf - Pipet Tetes

- Spatula

- Spektrofotometer UV-Visible Spectronic 300 - Tabung reaksi Pyrex

3.2. Bahan-bahan - Alkohol 70% - Aquadest

- Bakteri Bacillus cereus

- Bakteri Pseudomonas aeruginosa - Bakteri Shigella dysentriae

- Daun zodia

- Dimetil Sulfoksida (DMSO)

- Kertas Cakram p.a Oxoid

- Mueller Hinton Agar (MHA) p.a Oxoid - Nutrien Agar (NA) p.a Oxoid - Nutrien Broth (NB) p.a Oxoid 3.3.Prosedur Penelitian

3.3.1. Penyediaan Sampel

Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah daun zodia segar yang diperoleh dari Zipur Kecamatan Helvetia Medan.

3.3.2. Isolasi Minyak Atsiri Daun Zodia dengan Alat Stahl

Sebanyak 150 gram daun zodia segar dipotong kecil-kecil dan dimasukkan kedalam labu alas 1000 mL ditambahkan aquadest secukupnya, dihubungkan dengan alat penyuling Stahl dan dididihkan selama ± 4-5 jam hingga menghasilkan minyak atsiri menguap sempurna. Destilat minyak bersama air yang diperoleh ditampung pada gelas Erlenmeyer kemudian ditambahkan NaCl hingga jenuh lalu dimasukkan kedalam corong pisah, ditambahkan eter didiamkan hingga diperoleh dua lapisan. Lapisan atas ditambahkan Na2SO4 anhidrous, kemudian diuapkan eternya, dimasukkan kedalam

botol vial, ditutup rapat dan disimpan ditempat sejuk. Minyak atsiri yang diperoleh sebagian sebagai cuplikan disuntikkan ke alat GC-MS untuk dianalisis komponen kimianya hingga diperoleh kromatogram dan spektrum dari masing-masing senyawa penyusun minyak atsiri serta dilakukan uji aktivitas antibakteri terhadap Bacillus

cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa dan Shigella dysentriae.

3.3.3. Analisis Minyak Atsiri Daun Zodia dengan GC-MS

Cuplikan dimasukkan kedalam gerbang suntik pada sebuah alat GC-MS. Selanjutnya kondisi disesuaikan dengan kondisi masing-masing bagian peralatan seperti dibawah ini kemudian diamati kromatogram yang dihasilkan oleh recorder dan mass recorder serta mass spektra masing-masing senyawa. Kondisi GC-MS yang di gunakan analisa komponen kimia minyak atsiri daun daun zodia segar tersebut adalah sebagai berikut :

GCMS – QP2010S SHIMADZU

Kolom : AGILENT HP 5MS Panjang : 30 meter

Gas Pembawa : Helium

Pengion : EI [GC-2010]

Column Oven Temperature : 50.oC Injection Temperature : 300oC Injection Mode : Split Flow Control Mode : Pressure Pressure : 13.0 kPa Total Flow : 83.9 mL/min Column Flow : 0.55 mL/min Linear Velocity : 26.8 cm/sec Purge Flow : 3.0 mL/min Split Ratio : 147.4 Equilibrium Time : 1.0min [GCMS-QP2010]

Ion Source Temperature : 250.oC Interface Temperature : 300oC Solvent Cut Time : 1.60min Detector Gain Mode : Relative Detector Gain : +0,00kV [MS]

Start Time : 1.80min End time : 80min ACQ Mode : Scan Event Time : 0.50sec Scan Speed : 125 Start m/z : 28 End m/z : 600

3.3.4. Pengujian Sifat antibakteri Minyak Atsiri Daun zodia 3.3.4.1. Pembuatan Media Nutrien Agar (NA) yang Steril

Sebanyak 7 gram media NA dimasukkan kedalam gelas Erlenmeyer lalu dilarutkan dengan 250 ml aquadest dan dipanaskan hingga larut. Kemudian disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121oC selama 15 menit.

3.3.4.2. Pembuatan Stok Kultur Bakteri yang Steril

Sebanyak 3 ml NA yang steril dimasukkan kedalam tabung reaksi yang steril, didiamkan pada temperatur kamar sampai memadat pada posisi miring membentuk sudut 30 – 40oC. Biakan bakteri Bacillus cereus diambil dari strain utama dengan jarum ose steril lalu diinkubasikan pada permukaan media nutrient agar miring dengan cara menggores, kemudian diinkubasi pada suhu 350C selama 18-24 jam. Hal yang sama juga dilakukan pada biakan bakteri Staphylococcus aureus, Pseudomonas

aeruginosa dan Shigella dysentriae.

3.3.4.3. Pembuatan Media Mueller Hinton Agar (MHA)

Sebanyak 8 g serbuk MHA dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer lalu dilarutkan dalam 250 ml aqeadest dan dipanaskan hingga semua larut dan mendidih. Lalu disterilkan di autoklaf pada suhu 1210C selama 15 menit.

3.3.4.4. Penyiapan Inokulum Bakteri

Sebanyak 3,25 gram nutrient broth dilarutkan dengan 250 ml aquades dalam gelas Erlenmeyer dan dipanaskan hingga semua larut, kemudian disterilkan di autoklaf 121oC selama 15 menit dan didinginkan. Lalu koloni bakteri Bacillus cereus diambil dari stok kultur menggunakan jarum ose steril kemudian disuspensikan kedalam 10 ml media nutrient broth steril dalam tabung reaksi dan diukur kekeruhan larutan pada panjang gelombang 580-600 nm sampai diperoleh trasmittan 25%. Hal yang sama juga dilakukan untuk koloni Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa dan Shigella

3.3.4.5. Pembuatan Variasi Konsentrasi Minyak Atsiri Daun Zodia (Euodia

Hortensis J.R & G.Forst)

Minyak atsiri daun zodia diencerkan dengan pelarut DMSO dengan masing –masing dalam konsentrasi 2,5%, 5%, 7,5% dan 10 % (v/v).

3.3.4.6. Uji Aktifitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun zodia

Dimasukkan 0,1 ml inokulum bakteri Bacillus cereus kedalam cawan petri, kemudian ditambahkan 15 ml media MHA dengan suhu 45-500C dihomogenkan sampai media dan bakteri tercampur rata, kemudian dibiarkan sampai media memadat. Diletakkan kertas cakram yang telah direndam dengan minyak atsiri daun zodia dengan berbagai konsentrasi kedalam cawan petri yang telah berisi bakteri, kemudian diinkubasi pada suhu 350C selama 24 jam. Selanjutnya diukur zona bening yang ada disekitar kertas cakram menggunakan jangka sorong. Dilakukan dengan cara yang sama terhadap bakteri Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa dan Shigella dysentriae.

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1 Isolasi Minyak Atsiri Daun Zodia Dengan Stahl

Dimasukkan kedalam labu Stahl 1000 ml Ditambahkan aquadest secukupnya Dirangkai alat Stahl

Dipanaskan selama ±4-5 jam hingga menghasilkan minyak atsiri

Dimasukkan kedalam corong pisah Dijenuhkan dengan NaCl

Diekstraksi dengan eter dalam corong pisah

Ditambahkan Na2SO4 Anhidrous

Diuapkan untuk menghilangkan pelarut eter Didekantasi

Minyak Atsiri

Ditimbang

3.4.2. Analisis Minyak Atsiri Daun Zodia dengan GC-MS

Diinjeksikan kedalam GC-MS

Diamati Kromatogram yang dihasilkan 150 g daun zodia yang telah diiris

Lapisan bawah Lapisan Atas

Analisa GC-MS

Uji Aktivitas Antibakteri Destilat

Cuplikan

3.4.3. Pengujian Sifat Antibakteri Minyak Atsiri Daun Zodia

3.4.3.1. Pembuatan Media Nutrient Agar (NA), Media Agar Miring dan Stok Kultur Bakteri yang steril

Dilarutkan dengan 250 ml aquadest dalam gelas Erlenmeyer

Dipanaskan sambil diaduk hingga larut dan mendidih Disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121oC selama

15 menit

Dituangkan sebanyak 3 ml kedalam tabung reaksi

Dibiarkan pada temperatur kamar sampai memadat pada posisi miring membentuk sudut 30-45oC

Diambil biakan bakteri Bacillus cereus dari strain utama dengan jarum ose lalu digoreskan pada media NA yang telah memadat

Diinkubasi pada suhu 35oC selama 18-24 jam

Dilakukan hal yang sama untuk bakteri Staphylococcus aureus, Pseudomonas

aeruginosa dan Shigella dysentriae.

7 g media Nutrient Agar (NA)

Media NA steril

3.4.3.2. Pembuatan Media Mueller Hinton Agar (MHA)

Dilarutkan dengan 250 ml aquadest dalam gelas Erlenmeyer Dipanaskan sambil diaduk hingga larut dan mendidih Disterilkan dalam autoklaf pada suhu 1210C selama 15

menit

3.4.3.3. Penyiapan Inokulum Bakteri

Dilarutkan dengan 250 ml aquadest kedalam gelas Erlenmeyer Dipanaskan sambil diaduk hingga larut dan mendidih

Disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121oC selama 15 menit

Dimasukkan sebanyak 10 ml kedalam tabung reaksi

Diambil koloni bakteri Bacillus cereus dari stok kultur bakteri dengan jarum ose

Disuspensikan kedalam nutrient broth Diinkubasi pada suhu 35oC selama 24 jam

Dilakukan hal yang sama untuk bakteri Staphylococcus aureus, Pseudomonas

aeruginosa dan Shigella dysentriae.

3,25 g media nutient broth (NB)

Media NB yang steril

Inokulum Bakteri

Bacillus cereus

8 g Media Mueller Hinton Agar (MHA)

3.4.3.3. Uji Aktivitas Antibakteri

Dimasukkan kedalam cawan petri yang steril Ditambahkan 15 ml MHA dengan suhu 45-50 0C

Dihomogenkan sampai media dan bakteri tercampur rata

Dibiarkan sampai media memadat

Dimasukkan kertas cakram yang telah direndam dengan minyak atsiri daun zodia dengan berbagai konsentrasi kedalam cawan petri yang telah berisi bakteri

Diinkubasi selama 18-24 jam pada suhu 35oC

Diukur diameter zona bening disekitar kertas cakram dengan jangka Sorong

Dilakukan hal yang sama untuk bakteri Staphylococcus aureus, Pseudomonas

aeruginosa,Shigella dysentriae.

0,1 ml inokulum bakteri Bacillus cereus

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

4.1.1. Penentuan Kadar Minyak Atsiri

Minyak atsiri daun zodia diperoleh dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl. Proses ini dilakukan secara triplo. Dari hasil destilasi daun zodia segar sebanyak 450 g diperoleh rata-rata 0,90 g minyak atsiri kadar minyak atsiri daun zodia sebesar 0,60%.

Tabel 4.1 Hasil Hidrodestilasi Minyak Atsiri daun zodia

No Sampel (g) Minyak Atsiri (g) Persentase (%) 1 150 0,88 0,58 2 150 0,92 0,61 3 150 0,90 0,60 Rata-rata (g) 150 0,90 0,60

4.1.2. Hasil Analisis dengan GC-MS

Minyak atsiri yang dihasilkan secara hidrodestilasi dianalisis dengan gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS). Kromatogram hasil analisis GC menunjukkan terdapatnya 16 puncak senyawa (Gambar 4.1) yang menunjukkan adanya 16 senyawa yang terkandung dalam minyak atsiri tersebut namun hanya ada 10 senyawa yang dapat diintepretasikan (Tabel 4.2)

Tabel 4.2. Senyawa Hasil Analisis GC-MS Minyak Atsiri Daun Zodia

No RT Massa Relatif Rumus Nama Senyawa % Area (menit) Senyawa Molekul

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2,963 13,381 14,816 19,246 20,243 24,167 24,350 26,367 28,083 30,867 31,042 31,525 32,158 32,792 34,358 45,667 86 136 136 136 152 164 166 152 166 218 220 220 222 218 152 166

C6H14

C10H16

C10H16

C10H14O

C10H16O

C10H12O2

C10H14O2

C10H16O

C12H22

C15H22O

C15H24O

C15H24O

C15H26O

C15H22O

C13H22O2

C9H10O3

n-Heksana β-Mirsen Limonen Mentofuran Perilil alkohol 4(5H) Benzofuranone Mint Furanone 2 1(7),8(10)-p-Metadien- 9-ol 3,5-Oktadiena, 4,5-dietil 5(1H)-Azulenone Spatulenol Kariopillen oksida Epiglobulol 2(3H)-Naftalenon 4-Hidroksi-beta-ionon Benzal dehid, 2,4 dihidroksi-2,3dimetil 0,76 0,45 18,31 40,54 1,09 20,70 1,10 8,56 1,10 0,39 0,38 0,37 3,26 1,25 1,03 0,70

Tabel 4.3.Hasil Analisis GC-MS Minyak Atsiri Daun Zodia yang dapat diinterpretasikan sebanyak 10 senyawa berdasarkan standart library Willey dan NIST (>1%).

No RT Massa Relatif Rumus Nama Senyawa % Area (Menit) Senyawa Molekul

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 19,246 24,167 14,816 26,367 32,158 32,792 24,350 28,083 20,243 34,358

C10H14O

C10H12O2

C10H16

C10H16O

C15H26O

C15H22O

C10H14O2

C12H22

C15H24O

C13H20O2

Mentofuran 4(5H)-Benzofuranone Limonen 1(7),8(10), p-Metadien-9-ol Epiglobulol 2(3H)-Naftalenone Mint furanone 2

3,5-Oktadiena, 4,5-dietil Perilil alkohol 4-Hidroksi-beta-ionon 136 164 136 152 222 218 166 166 152 152 40,54 20,70 18,31 8,56 3,26 1,25 1,10 1,10 1,09 1,03

4.1.3. Hasil Uji Aktivitas Antibakteri

Aktivitas antibakteri daun zodia menunjukkan zona hambat pada pertumbuhan beberapa bakteri yaitu Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas

Aeruginosa dan Shigella dysentriae. berdasarkan metode difusi agar seperti yang

ditunjukkan pada gambar 4.2 :

(a) Bacillus cereus

(b)

(c) Pseudomonas Aeruginosa

(d) Shigella dysentriae

Gambar 4.2. Zona hambat dari minyak atsiri daun zodia terhadap bakteri (a) Bacillus

cereus (b) Staphylococcus aureus (c) Pseudomonas aeruginosa (d) Shigella dysentriae

Hasil pengujian minyak atsiri daun zodia terhadap pertumbuhan bakteri gram positif

Bacillus cereus, Staphylococcus aureus dan bakteri gram negatif Pseudomonas aeruginosa, Shigella dysentriae setelah inkubasi 18-24 jam dapat dilihat pada table 4.3.

Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Diameter Zona Hambat Beberapa Kultur Bakteri Oleh Minyak Atsiri Daun Zodia

Diameter Daerah Hambatan (mm)

Konsentrasi Bakteri Gram Positif Bakteri Gram Negatif Bacillus Staphylococcus Pseudomonas Shigella

cereus aureus aeruginosa dysentriae

2,5% 7,8 7,3 6,2 6,4 5 % 9,4 8,3 6,7 6,8 7,5% 10,6 9,1 7,8 8,9 10 % 11,2 10,4 8,5 9,2 Semakin tinggi konsentrasi maka zona bening akan semakin lebar

4.2. Pembahasan

4.2.1. Minyak Atsiri dari Hasil Destilasi dengan Alat Stahl

Dari sebanyak 450 g daun zodia segar diperoleh minyak atsiri daun zodia sebanyak 0,90 g (b/b) dengan persentase sebesar 0,60 % yang diperoleh dari perhitungan berikut:

% kadar minyak atsiri = �����������������

��������������

= 0,90gram

150gram x 100 % = 0,60 %

4.2.2. Analisis Minyak Atsiri Daun Zodia 1. Puncak dengan RT 19,250 menit merupakan senyawa monoterpenoid yaitu Mentofuran sebanyak 40,54% dengan rumus molekul C10H14O. Data spektrum

menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 150 diikuti puncak-puncak fragmentasi pada m/e 135, 121, 108, 91, 79, 65, 51, 39. Dengan membandingkan data spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.3

a

b

Gambar 4.3. Spektrum Massa Mentofuran Keterangan: a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS

b. Spektrum standard library

Selanjutnya pola fragmentasi dari senyawa Mentofuran secara hipotesis pada gambar 4.4

O

CH3 +e

-2e H3C

O

CH3 H3C

m/e = 150

O

m/e = 135 (C9H11O) (C10H14O)

m/e = 108

(C7H8O) - C3H6 (42)

O

H2C H2C

H3C

- CH2 (14)

CH3

O

H3C

(C8H9O) m/e = 121 HC

H3C

m/e = 91 (C7H7)

-C (12)

m/e = 79 (C6H7) m/e = 39 -C3H4 (40)

-CH2O (30)

m/e = 79 (C6H7)

-CHO (29)

m/e = 39

O

CH3 +e -2e H3C

O

CH3 H3C

m/e = 150

O

m/e = 135 (C9H11O) (C10H14O)

m/e = 108

(C7H8O) - C3H6 (42)

O

H2C H2C

H3C

- CH2 (14)

CH3

O

H3C

(C8H9O) m/e = 121 HC

H3C

m/e = 91 (C7H7)

m/e = 79 (C6H7) m/e = 39

(C3H3)

-CH2O (30)

m/e = 79 (C6H7)

-CHO (29)

m/e = 39 (C3H3) -C3H4 (40)

- CH3 (15)

2. Puncak dengan RT 24,167 menit merupakan senyawa monoterpenoid yaitu 4(5H)-Benzofuranone sebanyak 20,70% dengan rumus molekul C10H12O2. Spektrum massa

menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 164 diikuti puncak-puncak fragmentasi 149, 134, 122, 94, 77, 66, 51, 39. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.5

a

b

Gambar 4.5. Spektrum Massa 4(5H)-Benzofuranone Keterangan: a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS

b. Spektrum Standart Library

Selanjutnya pola fragmentasi dari 4(5H)-Benzofuranone tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.6

O CH3 O +e -2e O O CH₃ H₃C

(C₁₀H₁₂O₂)

- CH3 (15)

m/e = 149

(C₉H₉O₂)

H3C

m/e = 122

(C8H10O) H₃C

O O

H₃C

O

CH₃

-C₂H₂O (42)

m/e = 164

- CO(28)

CH₃

m/e = 94 (C₇H₁₀)

- C2H4 (28)

m/e = 66 (C₅H₆)

-C₂H₃ (27)

m/e = 39 (C₃H₃)

3. Puncak dengan RT 14,817 menit merupakan senyawa monoterpen yaitu Limonen sebanyak 18,31% dengan rumus molekul C10H16. Data spektrum menunjukkan puncak

ion molekul pada m/e 136 diikuti puncak-puncak fragmentasi pada m/e 121, 107, 93, 79, 68, 53, 39. Dengan membandingkan data spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.7

a

b

Gambar 4.7. Spektrum Massa Limonen

Keterangan : a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS b. Spektrum standard library

Selanjutnya pola fragmentasi dar Senyawa Limonen tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.8

CH₂ H3C

CH3

CH₂ H3C

CH3

CH2

CH3

m/e = 136

(C10H16)

+e

-2e _{- CH}

3 (15)

m/e = 121

(C9H13)

- C2H4 (28)

CH

CH3

(C₇H₉)

m/e = 93 -C₅H₈ (68)

H3C

CH₂

CH₂

m/e = 68

(C5H8) Ret

ro D iesa

lder

4. Puncak dengan RT 26,367 menit merupakan senyawa monoterpenoid yaitu 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol sebanyak 8,56% dengan rumus molekul C10H16O. Data

spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 152 diikuti puncak-puncak fragmentasi pada m/e 134, 119, 105, 93, 79, 67, 55, 43. Dengan membandingkan data spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.9

a

b

Gambar 4.9. Spektrum Massa 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol Keterangan : a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS

b. Spektrum standard library

Selanjutnya pola fragmentasi dari 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.10

C CH2

CH₂OH H₂C

C CH2

CH₂OH H₂C

C CH

CH₂

H₂C

H₂C

+e -2e

m/e = 152 m/e = 134

m/e = 93

(C10H16O) (C10H14)

(C₇H₉) (C₅H₇)

m/e = 67

-H2O (18)

- C3H5 (41)

-C2H2 (26)

m/e = 43 (C₃H₇)

-2C (24) CH3-CH2-CH2

5. Puncak dengan RT 32,158 menit merupakan senyawa sesquiterpenoid yaitu senyawa Epiglobulol sebanyak 3,26% dengan rumus molekul C15H26O. Data spektrum

menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 222 diikuti puncak-puncak fragmentasi pada m/e 204, 189, 161, 147, 133, 121, 109, 93, 82, 69, 43, 41. Dengan membandingkan data spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.11

a

b

Gambar 4.11. Spektrum Massa Epiglobulol Keterangan : a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS

b. Spektrum standard library

Selanjutnya pola fragmentasi dari Epiglobulol tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.12

H₃C HO CH₃ CH₃ CH₃

H₃C HO CH₂ CH₃ CH3

H₃C

CH2 CH₃ CH₃ +e

-2e

m/e = 222

(C15H26O)

- H2O (18)

m/e = 204

(C15H24)

CH₃ CH3 CH₃ - CH₃

(15)

m/e = 189 (C14H21)

- C₃H₆ (42)

CH₃

m/e = 147 (C11H15)

- C₂H₂ (26) CH₃

m/e = 121 (C₉H₁₃) -C

CH₃

m/e = 109 (C₈H₁₃)

(12) m/e = 69

(C5H9) m/e = 41

(C3H5)

H3C CH2 _-C

2H4

(28)

CH₃

m/e =93

(C₇H₉)

- CH4

(16)

-2C (24)

Gambar 4.12. Pola Fragmentasi senyawa Epiglobulol

6. Puncak dengan RT 32,792 menit merupakan senyawa sesquiterpenoid yaitu 2(3H)-Naftalenone sebanyak 1,25% dengan rumus molekul C15H22O. Data spektrum

menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 218 diikuti puncak-puncak fragmentasi pada m/e 203, 190, 175, 161, 147, 133, 121, 108, 91, 79, 67, 55, 41. Dengan membandingkan data spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library yang spektrum seperti gambar 4.13

a

b

Gambar 4.13. Spektrum Massa 2(3H)-Naftalenone Keterangan : a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS

b. Spektrum standard library

Selanjutnya pola fragmentasi dari 2(3H)-Naftalenone tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.14

CH3

CH3

O

H3C

H2C

CH3

CH3

O

H2C

m/e = 218 m/e = 203

+e -2e

(C14H19O)

- CH3 (15)

CH3

CH3

m/e = 175

(C13H19)

-CH4 (14)

CH3

CH3

m/e = 161

(C12H15)

(C15H22O)

-CO (28)

H2C

-C2H4

(28) CH3

m/e = 133 (C10H13)

C4H6

(54) m/e = 79

(C6H7)

- C

(12)

m/e = 67 (C5H7)

-C2H2

(26) m/e =41

(C3H5)

H₃C CH₂

CH3

CH3

O

H3C

H2C

7. Puncak dengan RT 24,350 menit merupakan senyawa monoterpen yaitu Mint Furanon 2 sebanyak 1,10% dengan rumus molekul C10H18. Spektrum massa

menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 138 diikuti puncak-puncak fragmentasi 123, 109, 95, 81, 67, 55, 41. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.15

a b

Gambar 4.15. Spektrum Massa Mint Furanon 2

Keterangan: a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS b. Spektrum Standart Library

Selanjutnya pola fragmentasi dari Mint Furanon 2 tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.16

O

O

H H H3C

CH3 +e -2e O O H H H3C

CH3

m/e = 166 ( C10H14O2)

- CH3 (15)

O

O

H H H3C

m/e = 151 (C9H11O2)

-CO (28)

H H H3C

m/e = 123 (C8H11O)

O

( C6H9)

m/e = 81

- C2H2O

(42) - C2H2

(26) H3C

( C4H7)

m/e = 55

8. Puncak dengan RT 28,083 menit merupakan senyawa Hidrokarbon rantai panjang yaitu 3,5- Oktadiena, 4,5-dietil sebanyak 1,10% dengan rumus molekul C12H22.

Spektrum massa menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 166 diikuti puncak-puncak fragmentasi 151, 137, 123, 109, 95, 81, 67, 55, 41. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.17

a

b

Gambar 4.17. Spektrum Massa 3,5- Oktadiena, 4,5-dietil Keterangan: a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS

b. Spektrum Standart Library

Selanjutnya pola fragmentasi dari 3,5-Oktadiena,4,5-dietil tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.18

H₃C-C=CH-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH=C-CH₃

CH3 CH3

H₃C-C=CH-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH=C-CH₃

CH₃ CH3

H₃C-C=CH-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH=C-CH₃ CH₃

H3C-C=CH-CH2-CH2-CH=C-CH3

CH₃

H₃C-C=CH-CH=C-CH₃ CH₃ +e

-2e

m/e = 166 (C12H22)

m/e = 151 (C₁₁H₁₉)

- CH₃ (15)

- C₂H₄ (28) m/e = 123 (C₉H₁₅)

- C2H4 (28)

m/e = 95 (C7H11)

- C₂H₄ (28) H3C-C=C=CH-CH3

m/e = 67 (C₅H₇) H₃C-C=CH₂

m/e = 41 (C3H5)

- C2H2

(26)

9. Puncak dengan RT 20,242 menit merupakan senyawa monoterpenoid yaitu Perilil alkohol sebanyak 1,09% dengan rumus molekul C10H16O. Spektrum massa

menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 152 diikuti puncak-puncak fragmentasi 134, 121, 105, 93, 79, 68, 55, 41. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.19

a

b

Gambar 4.19. Spektrum Massa Perilil alcohol Keterangan: a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS

b. Spektrum standard library

Selanjutnya pola fragmentasi dari senyawa Perilil alkohol tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.20

H₂C=C H₃C

CH₂OH

H2C=C H₃C

CH3OH

H₂C=C H3C

H₃C +e

-2e

m/e =152

m/e = 121

m/e = 93 m/e = 79

(C10H16O)

(C₉H₁₃)

(C₇H₉) (C6H7)

- CH₃O (31)

-C2H4 (28)

- CH₂ (14) -2C (24)

H₃C

CH₃ CH m/e =55

(C4H7)

10. Puncak dengan RT 34,358 menit merupakan senyawa monoterpenoid yaitu 4-Hidroksi-beta-ionon sebanyak 1,03% dengan rumus molekul C10H16O. Spektrum

massa menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 152 diikuti puncak-puncak fragmentasi 137, 119, 109, 93, 81, 67, 43, 41. Dengan membandingkan spektrum yang diperoleh dengan data spektrum library seperti gambar 4.21

a

b

Gambar 4.21. Spektrum Massa 4-Hidroksi-beta-ionon Keterangan: a. Spektrum massa hasil analisis GC-MS

b. Spektrum standard library

Selanjutnya pola fragmentasi dari senyawa 4-Hidroksi-beta-ionon tersebut secara hipotesis seperti pada gambar 4.22

HO O CH₃ CH₃ CH₃ CH₃ HO O CH₃ CH₃ CH₃ CH₃ HO O CH₃ CH₃ CH₃ +e -2e

m/e = 208 (C₁₃H₂₀O₂)

- CH₃(15)

m/e = 193 (C₁₂H₁₇O₂)

O

CH₃

CH₃ CH₃

m/e = 175 (C₁₂H₁₅O)

-H₂O (18)

CH₃ CH₃

CH₂

-C₂H₂O (42) m/e = 133

(C₁₀H₁₃) CH₃

CH₃

-2C (24) m/e = 109

(C₈H₁₃) -C₂H₆

(30) m/e = 79

(C₆H₇) m/e = 43

(C₃H₇) H₃C CH₂ -3C

(36)

Handayani dan Nurcahyanti, 2014 memperoleh komponen kimia Daun Zodia asal Semarang melalui proses distilasi air sebanyak 9 senyawa yaitu Limonene (1,26), Menthofuran (13,47), Teresantalol (1,41%), p-Mentha-1(7),8-dien-9-ol (5,16%), 2-Cyclohexen-1-one (2,50%), 4(5)-Benzofuranone (57,49%), 1-Cyclohexene-1-menthanol (8,16%), Humulane-1,6-dien-3-ol (5,42), 4-Hidroxy-beta-ionone (5,11%). Hasil uji GC-MS minyak atsiri daun zodia dengan metode destilasi air hasil percobaan menunjukkan adanya 16 komponen senyawa. Perbandingan hasil uji GC-MS komponen kimia minyak atsiri hasil percobaan dengan literatur (Handayani dan Nurcahyanti, 2014) diperoleh persamaan yaitu adanya 4 senyawa yang sama yakni Limonene, Menthofuran, p-Mentha-1(7),8-dien-9-ol, 4-hidroxy-beta-ionone dan perbedaannya yaitu adanya 4 senyawa yang berbeda yakni Teresantalol, 2-Cyclohexen-1-one, 1-Cyclohexen-1-Methanol, Humulane-1,6-dien-3-ol. Selain itu komponen minyak atsiri daun zodia yang diperoleh pada literatur (Maryuni, 2008) adanya 26 komponen. Perbandingan senyawa hasil percobaan dengan literatur sangat berbeda jauh karena perbedaan metode yang dilakukan yaitu peneliti menggunakan metode destilasi air sedangkan literatur (Maryuni, 2008) menggunakan metode destilasi uap. Adanya perbedaan komponen yang diperoleh disebabkan karena kandungan minyak atsiri dari tumbuhan sangat dipengaruhi oleh: tempat tumbuh, musim, pengambilan bahan, keadaan bahan (umur, keadaan kering atau segar), jumlah bahan, tingkat perajangan bahan, lamanya penyulingan, perlakuan air suling serta kondisi operasional alat yang digunakan dalam mendeteksi komponen tersebut khususnya kolom yang digunakan (Guenther, 1987).

4.2.3. Uji Aktifitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Zodia

Terbentuknya daerah bening disekitar kertas cakram menunjukkan terjadinya penghambat pertumbuhan bakteri akibat pengaruh senyawa aktif yang terdapat pada minyak atsiri daun zodia yang diencerkan dalam DMSO. Minyak atsiri daun zodia dikatakan aktif terhadap bakteri Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas

aureginosa dan Shigella dysentriae dengan membentuk zona bening disekitar cakram

yang telah direndam dengan minyak atsiri. Semakin tinggi konsentrasi minyak atsiri maka semakin besar zona bening yang terbentuk.

Terjadinya penghambatan terhadap pertumbuhan bakteri diduga disebabkan karena kerusakan yang terjadi pada komponen struktural membran sel bakteri. Kerusakan membran sel menyebabkan terganggunya transport nutrisi melalui membran sel sehingga sel bakteri mengalami kekurangan nutrisi yang diperlukan bagi pertumbuhan(Wulandari, 2006). Aktivitas antibakteri dari senyawa terpenoid berturut-turut adalah golongan fenol, diikuti aldehid, keton, alkohol, dan hidrokarbon. Diduga senyawa aktif yang memiliki aktivitas antibateri yang terdapat pada minyak atsiri daun zodia adalah 1(7),8(10)-p-Mentadien-9-ol (8,56%), Epiglobulol (3,26%), Perilil alkohol (1,09) yang merupakan golongan alkohol.

Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa minyak atsiri daun zodia lebih mudah menghambat bakteri gram positif dibandingkan bakteri gram negatif artinya bakteri gram positif Bacillus cereus, Staphylococcus aureus lebih rentan terhadap senyawa kimia dibandingkan gram negatif Pseudomonas aeruginosa dan Shigella dysentriae. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan susunan dinding sel bakteri. Dinding sel bakteri Gram positif relatif lebih sederhana, hanya terdiri dari komponen peptidoglikan dan asam teikoat, sementara dinding sel bakteri Gram negatif mempunyai struktur berlapis 3, terdiri dari peptidoglikan, lipoprotein, membran luar dan lipopolisakharida.

Ardiansyah (2003) mengemukakan bahwa penentuan kekuatan antibakteri adalah sebagai berikut: diameter hambatan 20 mm atau lebih berarti sangat kuat, diameter hambatan 10-20 mm berarti kuat, 5-10 mm berarti sedang dan diameter hambatan 5 mm atau kurang berarti lemah Berdasarkan hasil tersebut kekuatan antibakteri minyak atsiri daun zodia termasuk dalam golongan sedang untuk bakteri Gram negatif dan kuat untuk Gram positif dalam menghambat bakteri uji. Hal ini disebabkan karena lapisan protein pada permukaan bakteri menyebabkan zat antibakteri kesulitan masuk ke dalam sel bakteri. Adanya lapisan lipopolisakharida pada membran sel bakteri Gram negatif akan melindungi senyawa-senyawa polar penyebab lisis sel agar tidak terjadi penetrasi pada membran. Sedangkan pada bakteri Gram positif yang tidak mempunyai lapisan lipopolisakharida yang melindungi membran, mengakibatkan minyak atsiri akan lebih mudah merusak protein (Pelczar dan Chan, 1986).

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Berdasarkan hasil analisa GC-MS menunjukkan komponen utama minyak atsiri daun zodia adalah Mentofuran (40,54%), 4(5H)-Benzofuranone (20,70%), Limonen (18,31%), 1(7),8(10)-p-Metadien-9-ol (8,56%), Epiglobulol (3,26%), 2(3H)-Naftalenone (1,25%), Mint Furanon 2 (1,10%), 3,5-Oktadiena,4,5-dietil (1,10%), Perilil alkohol (1,09%) dan 4-Hidroksi-beta-ionon (1,03%). Kadar minyak atsiri daun zodia yang diperoleh dengan metode hidrodestilasi adalah 0,60 %

2. Minyak atsiri daun zodia (Euodia Hortensis J.R & G.Forst) lebih mudah menghambat bakteri gram positif dibandingkan bakteri gram negatif artinya bakteri gram positif Bacillus cereus, Staphylococcus aureus lebih rentan terhadap senyawa kimia dibandingkan gram negatif Pseudomonas aeruginosa dan Shigella dysentriae.

5.2. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut minyak atsiri daun zodia (euodia hortensis J.R & G. Forst) serta uji terhadap antioksidan dan antijamur serta diaplikasikan.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, S. 1985. Kimia Organik Bahan Alam. Jakarta. Universitas Terbuka.

Agusta, A. 2000. Minyak Atsiri Tumbuhan Tropis Indonesia. Penerbit ITB: Bandung Anggreyni, M. 2009. Pembuatan dan Uji Aktivitas Sediaan Anti Nyamuk Bakar dari

Ekstrak Daun Tumbuhan Zodia (Euodia Hortensis J.R & G.Forst). Skripsi.Fakultas Farmasi USU. Medan

Ardiansyah, 2003. Atlas Tumbuhan Obat Indonesia, Trubus Agriwidya : Jakarta

Aziz Syaikhul.2010.Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Daun Dan Umbi Bakung Putih (crinum asiaticum L) Terhadap Bakteri Penyebab Jerawat. Skripsi. Fakultas Farmasi UIN Syarif hidayatullah. Jakarta

Baudoux, D

Bintang,M. 2010. Biokimia Teknik Penelitian. Erlangga : Jakarta

Brooks, G. F., J. S. Butel dan S. A. Morse. 2005. Medical Microbiology. Mc Graw Hill, New York

Buckle, K.A. 2007. Ilmu Pangan. Peterjemah Hari Purnomo dan Adiono. UI-Press.Jakarta

Ditjen POM. 1985. Tanaman Obat Indonesia. Jilid I. Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta

Dwidjoseputro. 1988. Dasar- dasar Mikrobiologi. Penerbit Djambatan. Jakarta

Eaton, D.C. 1988. Laboratory Investigations in Organic Chemistry. Mc Graw Hill, Inc. USA

Fardiaz,S. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama

Gritter,.R.J. 1991. Pengantar Kromatografi. Terjemahan Kosasih Padmawinata. Bandung: Penerbit ITB

Guenther, E. 1987. Minyak Atsiri. Jilid I. Terjemahan oleh S. Ketaren. UI Press. Jakarta

Harris,R. 1987.,Tanaman Minyak Atsiri. Penerbit PT Penebar Swadaya. Jakarta

Handayani, P dan Nurcahyanti, H. 2014. Ekstraksi Minyak Atsiri Daun Zodia (Evodia

Suaveolens) dengan metode maserasi dan distilasi air. Jurnal, Universitas

Negeri Semarang. Semarang.

2015.

Inouye, S., Takizawa,T dan Yamaguchi, H. 2001. Antibacterial Activitity of Essential oil dan their major Constituents against respiratory by gaseous contact. Journal of antimicrobial chemoterapy, 47 :565-573.

Irianto, K. 2007. Mikrobiologi Menguak Dunia Mikroorganisme. Jilid I. Penerbit Yrama Widya. Bandung

Ismawan, B. 2013. 100 Plus Herbal Indonesia Bukti Ilmiah & Racikan. Penerbit PT Trubus Swadaya. Depok

Jatmiko, Y. 2014. Tanaman-Tanaman Hias Ajaib untuk Kecantikan dan Kesehatan. Swadaya. Jakarta

Kardinan, A. 2004. Zodia, Tanaman Pengusir Nyamuk dalam Tabloid Sinar Tani 23 Juni 2004.