Kajian aktivitas antimikroba ekstrak dan fraksi limpang lekuas (Alfinia Galanga L. Swartz) terhadap mikroba patogen dan perusak pangan
KAJIAN AKTIVITAS ANTIMIKROBA EKSTRAK DAN
FRAKSI RIMPANG LENGKUAS (ALPINIA GALANGA
L. SWARTZ) TERHADAP MIKROBA PATOGEN DAN
PERUSAK PANGAN
oleh
WlNlATl PUDJI RAHAYU
IPN 95537
1999
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
PROGRAM PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
SUMMARY
WlNlATl PUDJl RAHAYU. STUDY ON ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF GALANGAL
EXCTRACTS AND THEIR FRACTIONS AGAINST FOOD-BORNE PATHOGENS AND
SPOILAGE MICROORGANISMS. Under the guidance of SRlKANDl FARDIAZ
[deceased] as the chairperson of the advisory committee and BETTY SRI LAKSMI
JENIE, AN%ON APRIYANTONO. BUDIATMAN SATIAWIHARDJA and LATIFAH KOSlM
DARUSMAN as members of the advisory committee.
Galangal (Alpinia galanga L. Swartz) is one of spices usually added to traditional
food and also used as traditional medicines in Indonesia. Recently. people avoid a
synthetic material for food preservation because of health reasons. Experiments was
conducted to investigate the antimicrobial activities of galangal as natural food
preservative.
The objectives of this research are: (1) to explore the antimicrobiat activities of
various extracts against Gram-positive, Gram-negative, and spore forming bacteria as well
as spoilage molds (2) to identify components of active fractions which give the highest
antimicrobial activities.
This research consisted of several experiments to study the extract activities with
respect to galangal age, varieties and bacterial MIC (Minimum Inhibitory Concentration).
The chosen galangal rhizome was extracted and fractionated to obtain the extracts and
fractions having antimicrobial activities. The antimicrobial activity was determined by agar
diffusion method against spore forming bacteria (Bacillus cereus). Gram-positive bacteria
(Staphylococcus aureus and Lisferia monocytogenes), Gram-negative bacteria (Vibrio
cholerae, Salmonella typhimurium, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa) and
molds (Rhizopus oligosporus, Aspergillus flavus and Penicillium funiculosum). The stability
of the extract at various pH and temperatures was also studied. Identification of
the
antimicrobial components were conducted with UV-Vis and IR spectrophotometer, GC-MS
as well as Dl-MS.
Aqueous extract of galangal inhibited a wide range of bacteria and molds. The
antibacterial and antifungal activities depended on the galangal variety and age as well as
extract concentration. Of the Gmm-positive bacteria, S. aureus and L. monocyfogenes
were the most sensitive to the extract while V. choleme was the most sensitive among the
Gram-negative bacteria.
The extraction steps were initially conducted with hexane to obtain a hexane extract.
The dried residue was then extracted with methanol followed by a liquid-iiquid extraction
with chloroform : water (l:l.v/v) as the solvent to obtain the methanol, chloroform and
methanol-water extracts. The galangal was also distilled to obtain its essential oil. The
chloroform extract was the most effective for all bacteria tested followed by the methanol
extract, the hexane extract and the essential oil. The most sensitive bacteria to chloroform
extract were S. aumus and 5. cereus whereas the most resistance bacteria was
P. aeruginosa. The MIC's of the chloroform extract on 5.cereus and P. aeruginosa were
1.0 and 7.5 mglml respectively. The chloroform extract showed a strong inhibitory activity
for 15 min.
on the growth of 5.cereus at p H 5.0 and was stable at 1 2 1 ' ~
The fractionation of the chloroform extract using silica gel column resulted in
8 fractions. Three of them showed antimicrobial activity in which one fraction (K3) showed
the highest antimicrobial activity on S. aureus. 5.cereus and V. cholerae. The fractionation
of the chloroform extract using precipitation technique produced 3 fractions and the highest
antimicrobial activity was fraction II. Separation of the active fraction using isocratic HPLC
with methanol : water (1:l. v/v) as the mobile phase produced 5 fractions and only the
fraction 11.3
had an antimicrobial activity on 5. cereus. The UV-Vis spectrophotometer
analysis showed that the fraction 11.3 had a maximum wavelength at 324 nm and a
shoulder at 235 nm whereas IR spectrophotometer analysis showed the presence of 0-H.
C-H, C=C, C=O, and G O functional groups. GGMS analysis indicated that the fraction
contained acetoxychavicol acetate as the major volatile compound. The fraction consisted
of some non-voiatile compounds as detected by Dl-MS, but they were not completely
identified.
WlNlATl PUDJL RAHAYU. KAJlAN AKTlVlTAS ANTIMIKROBA EKSTRAK DAN FRAKSI
RIMPANG LENGKUAS (ALPlNlA GALANGA L. SWARTZ) TERHADAP MIKROBA
PATOGEN DAN PERUSAK PANGAN. Dibawah bimbingan Srikandi Fardiaz (Alm)
sebagai ketua, dan Betty Sri Laksmi Jenie, Anton Apriyantono, Budiatman
Satiawihardja serta Latiah Kosim Darusman sebagai anggota.
Pangan tradisional Indonesia pada akhir-akhir ini mendapat banyak perhatian dan
sangat potensial untuk dapat dikernbangkan karena segi khasiat dan manfaatnya sebagai
surnber senyawa alami. Berbagai jenis rempah-rempah selama ini telah dirnanfaatkan
sebagai surnber flavor bagi bumbu rnasakan tradisional dan salah satunya adalah lengkuas
yang merupakan rernpah berbentuk rirnpang dari famili Zingiberaceae. Selain sebagai
bumbu, lengkuas dikenal juga sebagai ramuan jamu tradisional. Oleh karena itu penelitian
ini dilakukan untuk rnelihat sejauh mana lengkuas dapat berperan sebagai bahan
antimikroba sehingga penggunaan iengkuas tidak saja rnemberikan flavor khas tetapi juga
dapat berperan sebagai bahan pengawet.
Tujuan penelitian ini adalah rnenggali informasi yang lebih rnendasar terhadap
efektivitas lengkuas sebagai bahan antimikroba sehingga pemanfaatannya sebagai bahan
pengawet pangan dapat lebih dioptirnalkan. Evaluasi terhadap aktivitas antirnikroba dari
ekstrak dan fraksi lengkuas dilakukan terhadap rnikroba patogen dan perusak pangan
serta stabilitas aktivitas antirnikroba ekstrak lengkuas terhadap pengaruh pH medium dan
pemanasan juga dipelajari. Selain itu, identitas senyawa aktif yang berperan terhadap
aktivitas antirnikroba lengkuas juga dikaji.
Pada penelitian untuk rnelihat pengaruhjenis dan umur lengkuas terhadap aktivitas
antimikrobanya mernberikan hasil bahwa daya antirnikroba ekstrak lengkuas yang terefektif
terdapat pada lengkuas jenis rnerah dibandingkan dengan lengkuas putih, baik untuk
bakteri uji maupun pada kapang uji. Urnur lengkuas yang
efektif sebagai antimikroba
ekstrak lengkuas adalah pada umur yang masih muda (3 bulan), dibandingkan dengan
rirnpang lengkuas yang sudah tua (12 bulan). Penghambatan ekstrak (25 mglrnl medium)
dari lengkuas muda jenis
bakteri (Escherichia
coli.
rnerah, tua jenis rnerah dan tua jenis putih terhadap 7 jenis
Salmonella typhirnurium,
Vibrio
cholerae.
Pseudomonas
aeruginosa, Listeria monocytogenes. Staphylococcus aureus dan Bacillus cereus) rata-rata
38,3; 32.3 dan 32.5%. Bakteri uji yang relatif peka (daya hambat >400/0) adalah
V. cholerae, L. monocytogenes, dan S. aumus. Selain itu kepekaan bakteri terhadap
kornponen antimikroba lengkuas dipengaruhi oleh waktu
kontak antara
antimikmba dan kultur bakteri. Ekstrak lengkuas efektii menghambat B.
senyawa
cereus.
L. monocytogenes dan rnikroba lainnya pada waktw kontak masing-masing 6.12 dan
24 jam pada kisaran waktu kontak 6-24 jam.
Penelitian terhadap beberapa cara ekstraksi telah menghasilkan beberapa ekstrak
yaitu minyak atsiri, ekstrak heksana yang rnerupakan ekstrak nonpolar dan ekstrak metanol
yang rnerupakan ekstrak polar. Ketiga jenis ekstrak tersebut rnernpunyai pengaruh
antimikroba yang berbeda-beda tergantung dari jenis rnikroba uji. Minyak atsiri pada
konsentrasi 17 rnglml medium efektif datarn menghambat perhrrnbuhan kapang A. flavus
dan R. oligosporus, ekstrak nonpolar paling efeMif dengan aktivitas antirnikroba 288 mrnlg
ekstrak terhadap baMeri S. aureus dibandingkan dengan bakteri uji lainnya sedangkan
terhadap ekstrak polar bakteri ini paling tahan dengan aktivitas antimikroba 152 rnrnlg
ekstrak.
Ekstraksi Iebih lanjut dari ekstrak rnetanol menghasilkan ekstrak kloroform dan
ekstrak metanol-air. Ekstrak kloroform rnernpunyai aktivitas antimikroba yang lebih besar
terhadap 5 jenis bakteri (V. cholerae, P.aerug/nosa, L. monocytogenes, S. aureus dan
B. cemus) (rata-rata 3614 mmlg ekstrak) dibandingkan ekstrak metanol-air (rata-rata
118 mrnlg ekstrak) maupun rninyak atsiri (160 mrnlg rninyak atsiri), ekstrak nonpolar
(170 rnrnl g ekstrak) dan ekstrak polar (195 mmlg ekstrak).
Sifat antirnikroba ekstrak kloroform tersebut dapat ditunjukkan dari efektivitasnya
terhadap bakteri dan kapang uji yang dinyatakan datam MIC (Minimum Inhibitoty
Concentration). B. cereus merupakan bakteri yang paling peka tehadap komponen
antirnikroba ekstrak kloroform (MIC 1 rng ekstrak lml medium) dan dan yang paling kuat
adalah P. aeruginosa (MIC 7.5 rng ekstrak Irnl medium), sedangkan ekstrak kloroform yang
diperoieh dari pelarut teknis rnernpunyar nilal MIC tethadap 8. cereus 1.5 rng ekstraklml
medium. Efektivitas tertinggi antirnikroba dari ekstrak kloroform yang diekstrak dengan
peiarut teknis pada konsentrasi 1,25 rng ekstrak lml medium adalah pada medium dengan
kondisi pH 5. Pemanasan pada suhu 1 2 1 ' ~selama 15 menit
rnaupun 1 0 0 ' ~ sefama
30 menit tidak rnernpengamhi aktivitas antirnikroba ekstrak kloroform bila dibandingkan
dengan tanpa pernanasan pada waktu kontak 24 jam.
Fraksinasi ekstrak kloroform menggunakan kolom kmrnatografi rnenghasilkan
8 fraksi, dimana hanya fraksi K2, K3 dan K4 yang menunjukkan aktivitas antimikroba
terhadap bakteri uji S. aureus, 6. cereus, dan V. cholerae. Ekstraksi langsung dengan
proses pengendapan rnenghasilkan 3 fraksi dan fraksi yang beraktivitas antirnikroba
tertinggi terhadap B. cereus adalah fraksi I1 (18000 rnmlg fraksi). Separasi fraksi II
rnenggunakan krornatografi cair kineja tinggi sistern isokratik dengan peiarut metanol dan
air (?:I, vlv) telah rnenghasilkan 5 fraksi (11.1, 11.2, 11.3, 11.4 dan 11.5) dan hanya fraksi 11.3
yang rnernpunyai aktivitas antirnikroba terhadap B. cereus yaitu sebesar 11330 mmlg
fraksi. Analisis dengan krornatografi cair kinerja tinggi dengan sistern gradien rnenunjukkan
bahwa kornponen dari fraksi 11.3 berupa Ipuncak utarna (intensitas 76% pada panjang
gelombang 254 nrn) disarnping beberapa puncak kecil lainnya.
Fraksi 11.3. rnernpunyai serapan maksirnum pada panjsng gelombang 324 nm dan
bahu 235 nrn pada pengukuran rnenggunakan spektrofotometer UV-Vis dan pengukuran
rnenggunakan spektrofotorneter IR rnernberikan infomasi bahwa pada fraksi tersebut
terdapat senyawa dengan gugus fungsional
0-H, C-H. C=C, C=O dan C-0. Pada
pengukuran dengan GC-MS. terdapat 4 kornponen yang terdapat pada fraksi aktif
lengkuas dan komponen utarna dengan intensitas 79% dari total kornponen diidentifikasi
sebagai asetoksikavikol asetat atau isomemya. Dengan rnenggunakan Dl-MS dapat
terdeteksi adanya kornponen non volatil yang jenisnya belurn dapat teridentifikasi, narnun
dari analisis menggunakan spektrofotorneter IR diketahui kornponen tersebut rnengandung
gugus OH.
KAJIAN AKTIVITAS ANTlMlKROBA EKSTRAK DAN FRAKSI
RIMPANG LENGKUAS (ALPINIA G A U N G A L. SWARTZ)
TERHADAP MIKROBA PATOGEN DAN PERUSAK PANGAN
oleh
WlNlATl PUDJl RAHAYU
IPN 95537
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Doktor
pada
Program Pasca Sarjana, lnstitut Pertanian Bogor
1999
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul disertasi
: KAJIAN AKTWITAS ANTIMIKROBA EKSTRAK DAN FRAKSI
RIMPANG LENGKUAS (ALPINIA GALANGA L. SWARTZ)
TERHADAPMIKROBAPATOGENDANPERUSAKPANGAN
Narna rnahasiswa
: Winiati Pudji Rahayu
Nomor pokok
: IPN 95537
Program studi
: Ilrnu Pangan
Menyetujui:
1. Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. ~rikanbiFardiaz, MSc (Alrn.)
Ketua
Anggota
Anggota
2. Program Studi
Tanggal lulus : 18 Desember 1999
Anggota
Dr.lr. Latifah Kosirn Darusrnan, MS
Anggota
Pascasarjana
Penulis dtlahirkan pada tanggal 13 Agustus 1956 di kota Malang, Jawa Timur.
merupakan anak ke tiga belas dari tiga belas putra-putri R. Soetadjl (atmarhum) dan RA.
lsmiyatoen (almarhumah).
Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SDL. Santo Yusuf Semarang
pada tahun 1970,sekolah menengah pertama di SMP Negeri Ill Semarang pada tahun
1973 dan sekolah menengah atas di SMA Negeri 1-11 Semarang pada tahun 1976. Pada
tahun 1976, penulis berkesempatan melanjutkan pendidikan tinggi di lnstitut Pertanian
Bogor, Fakultas Mekanisasi dan Teknologi Hasil Pertanian, Jurusan Teknologi Hasil
Pertanian yang berhasil diselesaikan pada tahun 1980 dibawah bimbingan Prof. Dr. F.G.
Winamo dan Prof. Dr.lr. Betty Sri taksmi Jenie, MS.
Pada tahun 1986 bet-hasrl
menyelesaikan pendidikan magister sains di Jurusan llmu Pangan, Program Pasca
Sajana, lnstitut Pertanian Bogor, dengan komisi pembimbing adalah Prof. Dr. F.G
Winamo, Prof. Dr. Soewamo Tjokro Soekarto dan Prof. Dr.lr. Srikandi Fardiaz, MSc
Selanjutnya pada tahun 1995,penulis memasuki program doktor di lnstitut Pertanian Bogor
dengan program studi llmu Pangan dan minat utarna Mikrobiologi Pangan.
Pada tahun 1980 hingga 1985, penuiis bekerja sebagai peneliti di Pusat
Pengembangan Teknologi Pangan, lnstitut Pertanian Bagor dan sejak 1986 hingga
sekarang bekerja di Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi sebagai staf pengajar. Pelatihan
yang pernah diikutt adalah mengenai Isolasi dan ldentifikasi Mikroba Pangan di Purdue
University. Indiana USA selama 3 bulan pada tahun 1987.
KATA PENGANTAR
Pudji syukur ke hadirat Allah SWT. dengan selesainya penulisan disertasi yang
bejudul: Kajian Aktivitas Antimikroba Ekstrak dan Fraksi Rimpang Lengkuas (Alpinia
galanga L. Swartz.) terhadap Mikroba Patogen dan Perusak Pangan, sebagai salah satu
syarat untuk memperoleh gelar doktor di Program Studi llrnu Pangan.
Program
Pascasajana IPB.
Pada kesempatan ini, kami menghaturkan terima kasih yang mendalam disertai
penghargaan setinggi-tingginya kepada tim pembimbing kami yaitu Ibu Pmf. Dr. Ir. Srikandi
Fardiaz, MSc [Alm.) sebagai ketua, ibu Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS. bapak Dr. Ir.
Anton Apriyantono. MS. bapak Dr. Ir. Budiatman Satiawihardja. MSc dan ibu Dr. Ir. Latifah
Kosim Darusrnan. MS sebagai anggota. Segala saran, petunjuk, perhatian ibu dan bapak
sejak dari perencanaan dan pelaksanaan penelitian hingga proses penulisan disertasi ini
telah memperkaya pengetahuan kami pada umumnya dan pada bidang pangan pada
khususnya. Ucapan terima kasih juga kami tujukan kepada bapak Dr. Susono Saono. APU
dan ibu Dr.lr. Tun Tedja Irawadi, MS yang telah membekali kami dengan pengetahuan
untuk penyempurnaan karya tulis ini.
Terima kasih kepada orang tua
Bapak-ibu
R.
Soetadji
(Alm) yang telah
menghantarkan kami untuk dapat menempuh pendidikan S3 ini serta keluarga besar
R. Soetadji dan keluarga besar R. Adhi atas dukungan moril dan materiel yang kami terima.
Kepada suami Drs. Wargantono Adhi beserta anak-anak Widanto Prayogo Adhi, Wibisono
Adhi serta Wardianto Adhi, kami mengucapkan terima kasih yang tak terhingga atas
dukungan dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini.
Terima
kasih
kepada
Pascasajana IPB dan
pimpinan IPB,
terutama
kepada
pimpinan
Program
khususnya kepada pimpinan Program Studi llmu Pangan,
Pascasajana 1PB serta Pimpinan Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fateta IPB atas
kesempatan yang diberikan kepada kami untuk menempuh pendidikan pada jenjang 53.
Terima kasih kepada Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) Dikti atas dukungan
pembiayaan selama masa studi dan kepada Proyek Hibah Bersaing Dikti atas biaya
penelitiannya. Terima kasih kepada J U N S Teknologi
~~
Pangan dan Gizi IPB. Pusat Antar
Universitas Pangan dan Gizi IPB, Balai Penelitian Tanaman Obat dan Rempah Bogor,
Pusat Kajian Makanan Tradisional IPB, atas bantuan fasilitas dalam pelaksanaan
penelitian dan penulisan karya tulis ini.
Terima kasih kepada rekan-rekan sesama staf pengajar di Jumsan Teknologi
Pangan dan Gizi dan juga rekan-rekan IPN yang selama masa studi banyak memberikan
dukungan dan kepada Dr. Mappiratu sebagai teman berdiskusi. Terima kasih kepada
bapak ibu teknisi yang telah membantu selama berlangsungnya penelitian dan penulisan
karya tulis ini khususnya bapak Mulyono, bapak Taufik dan Sdr. Nurwandi serta kepada
semua pihak yang belum sempat kami sebutkan satu persatu.
Semoga bantuan, dukungan dan perhatian ibu dan bapak mendapat balasan yang
berlipat ganda dari Allah SVVT. Akhir kata semoga disertasi ini dapat memberi manfaat bagi
yang membacanya.
Bogor. Desember 1999
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
SUMMARY ..................................................................
RINGKASAN .................................................................
iii
RIWAYAT HlDUP
..........................................................
.....................................................
OAFTAR IS1 .................................................................
DAFTAR TABEL ............................................................
DAFTAR GAMBAR ..............................
.....................
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................
viii
KATA PENGANTAR
ix
.....................................................................
PENDAHULUAN ...........................................................
A . LATAR BELAKANG ....................................................
GLOSARI
.
1
...............................................
C. TUJUAN DAN KEGUNAAN PENELITIAN .......................
D. HIPOTESIS ...............................................................
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................
A . LENGKUAS (Alpinia galanga L. Swartz) .........................
I. Tanaman Lengkuas ................................................
2. Komposisi Kimia lengkuas ........................................
3. Potensi Komponen Bioaktif Lengkuas ........................
3. MEKANISME KERJA KOMPONEN ANTIMIKROBA
1. Pengaruh pada Dinding Sel .....................................
B. LINGKUP PENELlTlAN
I1.
i
2. Pengaruh Terhadap Membran Sel dan
Transpor Nutrien ...................................................
3. Pengaruh Terhadap Aktivitas Enzim ..........................
4 . Pengaruh Terhadap Sintesis Protein dan Asam
Nukleat ................................................................
C. EKSTRAKSI KOMPONEN BIOAKTIF .............................
D. MIKROSA PENGUJI AKTlVlTAS ANTIMIKROBA ..............
1. Bakteri Pembentuk Spora
2 . Bakteri Gram Positif
.......................................
................................................
xi
xiv
XV
xviii
xxi
1
1
3
3
4
5
5
5
7
12
15
15
3. Bakteri Gram Negatif
..............................................
......................................................
5. Kapang Perusak ........................... ...... ....................
METODOLOGI ..............................................................
4 . Bakteri Pewsak
.
111
................................................
B. BAHAN DAN ALAT .....................................................
1. Bahan Baku ..........................................................
2. Bahan Pembantu ....................................................
3. Mikroba ................................................................
4. Peralatan .............................................................
C. METODE PENELITIAN
1. Persiapan Bahan dan Mikroba ..................................
A . TEMPAT DAN WAKTU
2 . Pengaruh Jenis dan Umur Lengkuas Terhadap
Aktivitas Antimikroba ..............................................
3. Penentuan Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lengkuas ......
4. Stabilitas Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lengkuas
.........
5 .Fraksinasi dan ldentifikasi Komponen Antirnikroba
Fraksi Lengkuas ....................................................
IV.
HASlL DAN PEMBAHASAN .............................................
A . PENGARUH JENIS DAN UMUR LENGKUAS TERHADAP
DAYA ANTIMIKROBA EKSTRAK LENGKUAS ................
1. Zona Hambat Pertumbuhan Bakteri ...........................
2. Konsentrasi Minimum Penghambatan (MIC) ...............
3. Daya Harnbat Pertumbuhan Bakteri Secara
Deskriptif ............................................................
4 . Daya Hambat Pertumbuhan Kapang
.........................
B. AKTIVITAS ANTIMIKROBA EKSTRAK LENGKUAS .........
....................................
2 . Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lengkuas ......................
I. Rendemen Ekstrak Lengkuas
C . STABlLlTAS AKTlVtTAS ANTIMIKROBA EKSTRAK
LENGKUAS
...............................................................
1. Penentuan MIC Bakteri dan Kapang
...........................
2. Pengaruh Kemumian Pelarut Terhadap
Aktivitas Antirnikroba Ekstrak
...................................
3. Sifat dan Stabilitas Ekstrak Kforoform ........................
D. FRAKSlNASl DAN IDENTIFIKASI KOMPONEN
AKTlF EKSTRAK KLOROFORM LENGKUAS ...............
1. Fraksinasi dengan Kromatografi Kolom ........................
2. Fraksinasi dengan Pengendapan ...............................
3. Fraksinasi Kornponen Antirnikroba dengan
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi ..............................
...........................
E. PEMBAHASAN UMUM .................................................
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................
A . KESLMPULAN ...........................................................
B. SARAN .....................................................................
4 . ldentifikasi Komponen Antimikroba
DAFTAR PUSTAKA ........................................................
LAMPIRAN
....................................................................
DAFTAR TABEL
Halaman
... ... ... ... ...... ... ... ......
Komposisi minyak atsiri lengkuas ...... ...... ... ...... ...... .... ... ...
Sifat fisikokirnia rninyak atsiri lengkuas
Aktivitas beberapa kornponen bioaktif pada
rempah-rempah ... ... . .... . ... ... ...... ... ... ... ...... ..
. .. ... . ....
8
9
13
Kondisi kromatografi cair kinerja tinggi untuk fraksinasi
fraksi lengkuas dengan sistern isokratik ... ......... ...... .... ... ...
48
Kondisi kromatografi cair kinerja tinggi dengan sistern
gradien ..................................................................
49
Kondisi Dl-MS untuk identifikasi kornponen antimikroba
lengkuas ....................................................................
50
Kondisi GC-MS untuk identifikasi kornponen antimikroba
lengkuas ... ............ ... ...... ...... ... ... ... ... ...... ............ ... .. ...
51
Hasil analisis kirniawi bubuk lengkuas
(kadar bahan, % bk) ... ... ... ... ... ....... ... ... ... ... ... ... ............ ..
71
Data
berbagai
. . rendernen pernbentukan ekstrak dengan
jenls pelarut ... ... ............... ...... ...
... . . . . . . . .
.
75
Komponen dalarn minyak atsiri lengkuas muda
jenis rnerah ...... ...... ......... ... ... ...... ... ... . . .
.
81
.
.
. . .
Nilai Rf dari proses pernilihan pelarut untuk ekstrak
klorofonn dengan rnetode kromatografi lapis tipis ... ... ... ........
Nilai Rf dan aktivitas antimikroba fraksi pada krornatografi
lapis tipis gel siIika ...... ... ...... ... ... ...... ... ... ... .........-......,....
115
121
Nilai Rf dari spot ke 2 kromatografi lapis tipis gel siiika
yang dielusi kembali rnenggunakan beberapa campuran
pelarut rnenggunakan kromatografi lapis tipis gel silika ... ... ...
121
... ... ...... ... ...... ...... ...... .......
128
Ion fragmen kornponen antimikroba pada lengkuas ...... ......
133
lntepretasi spektra IR fraksi 11.3
DAFTAR GAMBAR
Hal
...........................................................
................................................
Struktur flavonol yang banyak terdapat pada Alpinia sp. ..........
Struktur kalkon pada Alpinia ...............................................
Struktur alpinetin .............................................................
Struktur dinding dan rnernbran sel bakteri ............................
Struktur dinding dan rnernbran sel karnir dan kapang ................
Bagan ekstraksi bubuk lengkuas ..........................................
Fraksinasi antirnikroba lengkuas dengan pengendapan ........
Gambar I.
Tanarnan lengkuas
Garnbar 2.
Struktur flavonol dan flavon
Garnbar 3.
Garnbar 4.
Gambar 5.
Garnbar 6.
Garnbar 7.
Garnbar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
P e n g a ~jenis
h
dan urnur lengkuas pada konsentrasi ekstrak
70 rnglml tarhadap zona harnbat pertumbuhan bakteri ...........
Garnbar II.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap MIC berbagai jenis
bakteri ................................ ...............................................
Garnbar 12.
Pengaruh ekstrak lengkuas muda jenis rnerah (25 rnglml)
terhadap daya harnbat (%) pertumbuhan bakteri dengan waktu
pengarnatan 0. 6, 12 dan 24 jam .................... .
.
........................
Garnbar 13.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis rnerah (25 mglml) terhadap
daya hambat (%) perturnbuhan bakteri dengan waktu
pengarnatan 0, 6, 12 dan 24 jam ...............................................
Gambar 14.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis putih (25 rnglml) terhadap
daya harnbat (YO)perturnbuhan bakteri dengan waktu
pengarnatan 0, 6, 12 dan 24 jam ...............................................
Garnbar 15.
Pengaruh ekstrak lengkuas rnuda jenis rnerah pada konsentrasi
0-25 mglrnl terhadap perturnbuhan kapang ...............................
Garnbar 16.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis rnerah pada konsentrasi O25 mglrnl terhadap perturnbuhan kapang ..................................
Garnbar 17.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis putih pada konsentrasi 0-25
mglrnl terhadap pertumbuhan kapang .......................................
Gambar 18.
Pengaruh ekstrak lengkuas pada konsentrasi 0.25 mglml
terhadap NPR kapang ................................................................
Pengaruh minyak atsiri lengkuas terhadap aktivitas antimikroba .
Gambar 19.
Gambar 20.
Pengaruh jenis pelarut rninyak atsiri terhadap aktivitas
antimikroba ..................................................................................
Gambar 21.
Pengaruh ekstrak nonpolar lengkuas terhadap aktivitas
antimikroba ..................................................................................
Gambar 22.
Zona hambat ekstrak lengkuas pada S. aumus. ...........................
Gambar 23.
Pengamh ekstrak polar lengkuas terhadap aktivitas antimikroba .
Gambar 24.
Pengaruh suhu ekstraksi (30dan 60%) ekstrak polar lengkuas
terhadap aktivitas antimikroba ......................................................
Gambar 25.
Zona hambat Pengaruh ekstrak polar lengkuas pada 6. cereus.
(1)ekstrak metanol dingin = suhu 30'~dan (2) ekstrak metanol
panas =suhu 60'~ .......................................................................
Gambar 26.
Penganih minyak atsiri, ekstrak polar dan ekstrak
nonpolar lengkuas terhadap aktivitas antimikroba ........................
Gambar 27.
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap pola
Pertumbuhan R. oligosporus dan A. flavus ..................................
Gambar 28.
Pengatuh ekstrak kloroform dan ekstrak metanol-air hasil
separasi ekstrak polar terhadap aktivibs antimikroba ...................
Gambar 29.
Pengaruh ekstrak kioroform dan ekstrak metanol-air hasil
separasi ekstrak polar terhadap pola pertumbuhan
R. oligosporus dan A. ti'avus ......................................................
Gambar 30.
Nilai MIC ekstrak kloroform Iengkuas terhadap berbagai
Jenis bakteri dan kapang .......................................................
Gambar 31.
Pengaruh kemurnian pelanit terhadap zona hambat 6. census
dan rendemen ekstrak klorofonn yang dihasilkan .........................
Gambar 32.
Pola pertumbuhan B. mmus dengan penambahan ekstrak
Woroform hingga konsentrasi2 rng/ml ..........................................
Gambar 33.
terhadap pola pertumbuhan
Pengaruh pH medium (5-9)
B. cereus pada medium tanpa ekstrak klorofonn ..........................
Gambar 34.
Pengamh pH medium (59)terhadap pola perturnbuhan
8. cereus pada medium yang diberi ekstrak klorofonn pada
konsentrasi 1.25mg/ml .............................................................
Gambar 35.
Pengaruh pemanasan (80,100,dan 121'~selama 30.30dan
15 menit) ekstrak kloroform terhadap pola pertumbuhan
B. cereus (log Ntllog No) ...............................................................
Gambar 36.
Bagan proses fraksinasi dan separasi antimikroba dari ekstrak
lengkuas .......................................................................................
Gambar 37.
Pengatuh fraksi hasil fraksinasi ekstrak klorafonn dengan kolom
kromatografi dengan teknik pergantian pelarut multi step
terhadap aktivitas antimikroba .....................................................
Garnbar 38.
Grafik absorbansi setiap fraksi dari fraksinasi ekstrak klorofornl
menggunakan koiom kromatografi ................................................
Gambar 39.
Pengaruh fraksi hasil fraksinasi ekstrak kloroform dengan kolom
kromatografi terhadap aktivitas antirnikroba .................................
Gambar 40.
Pengaruh fraksi kloroform yang diperoleh dengan
pengendapan terhadap aktivitas antimikroba ..............................
Garnbar 41.
Pola kromatogram kromatografi cair kineja tinggi dari fraksi aktif
hasil fraksinasi dengan kolom kromatografi dengan kondisi
analisis sepeti~terlihat pada Tabel 4............................................
Gambar 42.
Pola krornatogram kromatografi cair kineja tinggi dari fraksi aktif
hasil fraksinasi dengan pengendapan kondisi analisis seperti
terlihat pada TabeI 4 ...................................................................
Gambar 43.
Pengaruh fraksi yang diseparasi dari fraksi kloroform dengan
kromatografi cair kinej a tinggi sistern isokratik terhadap aktivitas
antirnikroba ................................................................................
Gambar 44.
Pola kromatogram fraksi 11.3 dengan Dl-MS. Kondisi analisis
dapat dilihat pada Tabel 6 .............................................................
Garnbar 45.
Pola kromatogram fraksi 11.3 kromatografi a i r kinej a tinggi yang
dianalisis dengan krornatografi cair kinej a tinggi sistem gradien.
Kondisi analisis dapat dilihat pada Tabel 5. .................................
Gambar 46.
Spektra IR fraksi 11. 3 pada frequensi 400-4600 cm" ..................
Gambar 47.
Spektra UV-Vis fraksi II. pada panjang gelombang 200-400 nm
Gambar 48.
Pola total ion kromatogram GC-MS dari fraksi aktif yang
difraksinasi dengan kromatografi kolorn. Kondisi analisis dapat
dilihat pada Tabel 7. Komponen I=BHT, Komponen 2 =
asetoksikavikol asetat, Komponen 3=ptalat .................................
Gambar 49.
Pola total ion kromatogram GGMS dari fraksi aktif yang
difraksinasi dengan pengendapan. Kondisi analisis dapat dilihat
pada Tabel 7. Kornponen 1= asarn lernak , Kornponen
2=asetoksikavikol asetat, Komponen 3= isomer asetoksikavikol
asetat. Kornponen 4= asarn lemak ...............................................
Gambar 50.
Spektra massa fraksi aktif lengkuas (1) dan standar
asetoksikavikol asetat (2) ...........................................................
Gambar 51.
Struktur asetoksikavikol asetat
Gambar 52.
Rangkuman hasil ekstraksi dan fraksinasi ekstrak lengkuas ......
....................................................
DAFTAR LAMPIRAN
... ... ......... .......
Lampiran 1.
Prosedur analisis kimiawi bubuk Iengkuas
Larnpiran 2.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap zona harnbat
perturnbuhan bakteri ... ...... ... ... ........................... ....-....
Larnpiran 3.
Pengaruh jenis dan umur lengkuas terhadap MIC bakteri
Larnpiran 4a.
Pengaruhjenis dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan S. typhimurium (log kolonilrnl)... ...... ......... ...
Lampiran 4b.
Pengaruhjenis dan urnur fengkuas terhadap daya harnbat
(%) perturnbuhan S. typhimunum ......... ... ... ...... .... .........
Larnpiran 5a.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan V. cholerae (log kotonilml)............ ...... ....
Larnpiran 5b.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya harnbat
(%) perturnbuhan V. cholerae ........................
......... ...
Larnpiran 6a.
Pengaruhjenis dan urnur lengkuas terhadap pola
pertumbuhan P. aeruginosa (log kolonilrnl)... ... ... ...... ... ......
Lampiran 6b.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya hambat
(%) perturnbuhan P. aeruginosa ............... ............ .... .....
Larnpiran 7b.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap
polaperturnbuhan E. coli (log kolonilrnl)... ... ... ... ... ... ....... . ...
Larnpiran 7b.
.....
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya harnbat
(%) perturnbuhan E.coli
................................
...... ,.-. .
Larnpiran 8a.
Pengaruhjenis dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan L. monocytogenes (log kolonilrnl)............ ......
Larnpiran 8b.
Pengamh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya hambat
(%) perturnbuhan L. monocytogenes .............................
Larnpiran 9a.
P e n g a ~ jenis
h
dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan S.aureus (log kolonilrnl)... ... ... ... ... ... ... ... ......
Larnpiran 9b.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya
harnbat (%) perturnbuhan S.aumus ..............................
Larnpiran 10a.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan 8. cereus (log kolonilrnl) ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Larnpiran lob.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya
harnbat (%) pertumbuhan B. cereus ......................
........
Larnpiran 11.
Pengaruh ekstrak lengkuas rnuda jenis merah terhadap
perturnbuhan R. oligospoms (rnrn) ... ...... ... ...... ... ......... ...
Larnpiran 12.
Pengaruh ekstrak lengkuas rnuda jenis rnerah terhadap
perturnbuhan P. funiculosum (mrn) ... ... ...... ... ...... ... ...... .. .
Lampiran 13.
Pengaruh ekstrak lengkuas muda jenis merah terhadap
perturnbuhan A. flavus (mrn) ...........................................
Lampiran 14.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis merah terhadap
pertumbuhan R. oligospoms (mm) ................................. .
.
.
Lampiran 15.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis merah terhadap
perturnbuhan P. funiculosum (mm) .................................
Lampiran 16.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis merah temadap
pertumbuhan A. flavus (mm) ..........................................
.--
,,..
Lampiran 17.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis putih
terhadap pertumbuhan R. oligospoms (mm)
Lampiran 18.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis push
terhadap pertumbuhan P. funiculosum (mm)
Lampiran 19.
Penga~h
ekstrak lengkuas tua jenis putih
terhadap pertumbuhan A. flavus (mm) ..............................
Lampiran 20a.
Pengaruh ekstrak lengkuas muda jenis merah terhadap
NPR kapang ..............................................................
Lampiran 20b.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis merah terhadap
NPR kapang ..............................................................
Lampiran 20c.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis putih terhadap
NPR kapang ..............................................................
.......................
.....................
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap zona hambat
pertumbuhan bakteri ...................................................
Lampiran 22.
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap aktivitas antimikroba.
Lampiran 23.
Pengaruh suhu ekstraksi ekstrak polar terhadap aktivitas
antirnikroba ...............................................................
Lampiran 24.
Pengaruh penambahan Tween 80 terhadap efektivitas
pengujian aktivitas antimikroba .......................................
Lampiran 25.
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap pertumbuhan
R. oligosponrs (mm) ......................................................
Lampiran 26.
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap pertumbuhan
A. flavus (mm) ................... :........................................
Lampiran 27.
Rendemen fraksinasi ekstrak polar sehingga menghasilkan
ekstrak rnetanol-air dan ekstrak kloroforrn .........................
Pengaruh ekstrak metanol-air dan ekstrak kloroform dari
ekstrak polar lengkuas terhadap zona hambat pertumbuhan
bakteri ........................................................................
Pengaruh ekstrak metanol-air dan ekstmk kloroform dari
ekstrak polar lengkuas terhadap aktivitas antirnikroba .........
Lampiran 28.
Lampiran 29.
Lampiran 30.
Koefisien polaritas pelarut
...............................................
Larnpiran 31.
Pengaruh ekstrak metanol-air dan ekstrak kloroform dari
ekstrak polar lengkuas terhadap perturnbuhan R. oligospoms
(rnrn) ...........................................................................
Larnpiran 32.
Pengaruh ekstrak rnetanol-air dan ekstrak kloroform dari
ekstrak polar lengkuas terhadap pertumbuhan A. flavus
(mm) ...........................................................................
Larnpiran 33.
Pengaruh ekstrak kloroform terhadap nilai MIC bakteri dan
kapang ......................................................................
Larnpiran 34.
Pengaruh penggunaan pelarut teknis untuk ekstraksi
terhadap efektivitas aktivitas antimikroba ekstrak kloroform
Larnpiran 35a.
Pengaruh ekstrak kloroform terhadap jurnlah B.cemus
(log kolonilrnl) .................................... ...... ..................
Larnpiran 35b.
Pengaruh ekstrak klorofom terhadap nilai log Ntllog NO
perturnbuhan 6. cemus ..............................................
Lampiran 36a.
Pengaruh pH medium terhadap aktivitas antirnikroba
ekstrak kloroform (1.25 rnglrnl) pada pola perturnbuhan
6. cereus (log kolonilml) ...............................................
Larnpiran 36b.
Pengawh pH medium pengujian aktivitas ekstrak kloroform
terhadap nilai Log NtILog NO perturnbuhan 5. cereus .........
Larnpiran 37a.
Pengaruh pernanasan terhadap aktivitas antirnikroba ekstrak
kloroform pada pola pertumbuhan 6. cereus (log kolonilrnl) ...
Larnpiran 37b.
Pengaruh pernanasan ekstrak klorofonn terhadap nilai Log
NtRog N O pertumbuhan 6. cereus .........................................
Lampiran 38.
Pengaruh fraksi dari ekstrak kloroform yang difraksinasi
dengan kolorn krornatografi terhadap aktivitas antirnikroba
Larnpiran 39.
Nilai absorbansi fraksi kloroform hasil fraksinasi dengan
krornatografi kolorn pada panjang gelornbang 254 dan 280
nrn ...............................................................................
Lampiran 40.
Pengaruh fraksi dari fraksinasi ekstrak klorofom terhadap
aktivitas antirnikroba .........................................................
Larnpiran 41.
Pengaruh fraksi dari fraksinasi dengan pengendapan
tefhadap aktivitas antirnikmba ........................................
Larnpiran 42.
Pengaruh fraksi dari ekstrak kloroform hasil fraksinasi
dengan proses pengendapan yang difraksinasi
dengan krornatografi cair kinerja tinggi sistem
isokratik terhadap aktivitas antimikroba ............................
...
Glosari
Ekstrak lengkuas adalah hasil proses ekstraksi bubuk lengkwas menggunakan air tanpa
menguapkan aimya
Ekstrak heksana adalah hasil proses ekstraksi bubuk lengkuas menggunakan pelarut
heksana dengan menggunakan alat Soxhlet kemudian pelarutnya diuapkan.
BerdasarKan sifat pelarutnya ekstrak ini dinamakan ekstrak nonpolar
Ekstrak rnetanol adalah hasil ekstraksi residu ekstrak heksana menggunakan pelarut
metanol dengan cara refluks kemudian pelarutnya diuapkan. Berdasarkan sifat
pelarutnya ekstrak ini dinamakan ekstrak polar
Ekstrak kloroform adalah hasil ekstraksi ekstrak rnetanol
menggunakan pelarut
k1oroform:air (l:?,vlv) menggunakan labu pernisah dimana bagian fasa kloroform
diarnbil dan pelarutnya diuapkan.
Ekstrak metanol-air adalah hasil ekstraksi ekstrak metanol
menggunakan pelarut
kloroform:air (1:l ,vh) rnenggunakan labu pemisah dimana bagian fasa metanolair diarnbil dan pelarutnya diuapkan.
Fraksi 1-8 adalah hasil fraksinasi ekstrak kloroform rnenggunakan kolom kromatografi
Fraksi 1-111 adalah hasil fraksinasi ekstrak Idoroform menggunakan proses pengendapan
Fraksi 11.1-11.5 adalah hasil fraksinasi lebih lanjut dari fraksi 11 menggunakan kromatografi
cair kinej a tinggi sistem isokratik
MIC (Minimum Inhibitory Concentration) adalah konsentrasi ekstrak terendah yang dapat
rnenginaktifkan rnikroba setelah waktu kontak 24 atau 48 jam
NPR kapang adalah nilai perturnbuhan relatif yaitu diameter perturnbuhan kapang pada
medium dengan penambahan antirnikroba dibandingkan dengan diameter
perturnbuhan kapang pada medium tanpa penambahan antimikroba
I. PENDAHULUAN
Rempah-rempah rnerupakan tanaman atau bagtan dan tanaman yang dapat
dimanfaatkan sebagai pemberi flavor pada rnakanan, sebagai bahan obat-obatan,
dan kosmetika. Bagian tanaman yang dapat digunakn sebagai rempah-rempah
antara lain adalah bagian kulit, batang, akar, daun, rimpang, bunga, buah, biji.
Indonesia adalah salah satu negara penghaeil rempah-rempah khas yang
telah dikenal sejak dahulu kala. Selain untuk kebutuhan ekspor. masyarakat
lndonesia banyak sekali memanfaatkan rempah-rempah dengan berbagai varias~
jumlah dan komposisi untuk mernbuat bumbu masakan yang bersifat tradisional, dan
rnenghasilkan flavor khas masakan akibat penggwnaan bumbu yang sangat
beragam. Penggunaan rempah-rempah sebagai bumbu pada masakan telah dikenal
secara luas dalarn berbagai bentuk, seperti bentuk segar, bentuk kering, bentuk
pasta, dan berbagai bentuk siap pakai lainnya.
Selain sebagai bahan bumbu pemberi flavor, rempah-rempah juga dikenal
sebagai bahan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba. Beberapa rempahrempah dikenal sebagai bahan yang bersifat merangsang dan beberapa yang lain
bersifat rnengharnbat atau membunuh mikroba tergantung dati dosisnya (Fardiaz et
al., 1988). Kemampuan rnempengaruhi pertumbuhan mikroba tersebut disebabkan
oleh komponen bioaktif yang terdapat di setiap jenis rempah-rempah.
Karakteristik bahan yang diinginkan mempunyai sifat antimikroba antara lain
adalah merniliki spektrum aktivitas yang luas, tidak menyebabkan perubahan mutu
organoleptik, aktivitasnya tidak banyak menurun bila diaplibsikan pada pangan,
tidak rnenyebabkan mutasi gen sehingga rnikroba menjadi resisten.
bersifat
rnikrosidal dan ekonornis (Branen. 1993).
Diantara berbagai jenis rernpah-rernpah yang terdapat di Indonesia, terdapat
rernpah yang berbentuk rimpang dan tumbuh-turnbuhan penghasil rirnpang tersebut
terrnasuk dalarn farnili Zingibemceae. Warga dari farnili ini rnerupakan tanaman
herba yang dapat beristirahat pada musirn kernarau.
Pada saat musirn kernarau
batangnya mengering, sedangkan rimpangnya masih tetap segar. Pada rnusim
hujan, rirnpangnya dapat tumbuh kernbali dengan baik (Risrnunandar, 1988).
Salah satu anggota Zingibemceae adalah lengkuas atau laos atau laja
(Alpinia galanga). Produksi lengkuas di Indonesia rnencapai 6.255 ton pada tahun
1994 yang diperoleh dari areal tanarnan lengkuas sekitar 1.279 Ha (Anonirn. 1995).
Lengkuas biasa dirnanfaatkan sebagai bahan untuk ramuan jarnu tradisional dan
penyernbuh penyakit panu (Heyne. 1987; Dannris et al.. 1991). Pada bidang pangan.
lengkuas digunakan harnpir pada sernua rnasakan tradisional. Lengkuas digunakan
sebagai salah satu burnbu yang ditarnbahkan pada pernasakan rendang, semur,
gudeg, opor, rawon, sayur lodeh, ayam goreng dan lain sebagainya.
Beberapa
diantara rnasakan tersebut dikenal sebagai rnasakan yang tahan lama. Walaupun
dernikian, peranan lengkuas dalarn rnemperpanjang umur sirnpan atau rnengawetkan
belurn banyak dipelajari.
suatu rnakanan karena aktlvltas anbm~krobanya
Penelitian yang sudah di[akukan di Indonesia untuk rnernpelajari aktivitas
antirnikroba lengkuas adalah pengaruh lengkuas pada berbagai rnikroba penyebab
panu (Hedy, 1980), berbagai rnikroba penyebab sakit kulit (Pratiwi, 1992), dan
berbagai
rnikroba penyebab ketombe (Rahrnawati, 1995). Sedangkan di bidang
pangan, sudah dipelajari pengaruh ekstrak lengkuas tehadap beberapa jenis
mikroba yang berperan dalarn ragi tape (Natawirya 1987). Hasilnya rnenunjukkan
bahwa ekstrak lengkuas dapat bersifat merangsang atau menghambat pertumbuhan
mikroba tergantung dari jenis ekstrak, dosis dan jenis mikroba penguji. Penelitian
yang lebih mendasar masih perlu dilakukan untuk memberi inforrnasi yang lebih
lengkap terhadap efektivitasnya sebagai bahan antimikroba sehingga pemanfaatan
lebih Ianjut sebagai bahan pengawet alami untuk pangan dapat lebih dioptimalkan.
Hal ini memenuhi tuntutan konsumen akhir-akhir ini yarrg menginginkan bahan
tambahan alami sebagai pengganti bahan tambahan sintetik.
6. LINGKUP PENELlTlAN
Penelitian ini meliputi beberapa kajian Iengkuas sebagai berikut :
1. Kajian untuk mengetahui efektivitas ekstrak dan fraksi rimpang lengkuas sebagai
antimikroba.
2. Kajian untuk rnengetahui identitas kimiawi komponen yang bersifat sebagai
antimikroba pada lengkuas.
C. TUJUAN DAN KEGUNAAN PENELlTlAN
Tujuan penelitian ini secara spesifik dapat dikemukakan sebagai berikut:
1.
Mengetahui pengaruh jenis dan umur lengkuas terhadap aktivitas antimikroba
ekstrak Iengkuas.
2. Mengetahui aktivitas antimikroba ekstrak dan fraksi rimpang iengkuas agar dapat
ditentukan bagian aktif sehingga dapat dioptimalkan potensinya sebagai senyawa
antimikroba.
3. Mengetahui perbedaan ketahanan berbagai jenis mikroba pangan terhadap
ekstrak dan fraksi komponen bioaktif lengkuas.
4. Mengetahui stabilitas aktivitas antimikroba ekstrak lengkuas terhadap pengaruh
pH dan pemanasan.
Kegunaan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui prospek pemanfaatan
sifat antimikroba lengkuas sebagai bahan pengawet alami baik pada bumbu
masakan tradisional Indonesia maupun pada produk pangan pada umumnya.
D. HlPOTESlS
I.Aktivitas antimikroba ekstrak lengkuas berbeda tergantung dari jenis dan umur
lengkuas. Lengkuas jenis merah lebih efektif daripada lengkuas jenis putih dan
lengkuas muda lebih efektif daripada lengkuas tua.
2. Daya antimikroba ekstrak dan fraksi lengkuas bemriasi terhadap baktefl Gram
negatif. Gram positif dan kapang.
3. Efektivitas dan stabilitas aktivitas antimikroba ekstrak lengkuas tergantung dari
konsentrasi. pH medium dan cara pemanasan. Pada medium dengan pH rendah
efektivitas antimikroba ekstrak akan lebih tinggi dan ekstrak antimikroba lengkuas
bersifat tahan panas.
4. Fraksinasi
ekstrak
antimikroba
lengkuas
dapat
meningkatkan
efektivitas
antimikrobanya.
5. Aktivitas antirnikroba lengkuas merupakan sinergi dari beberapa komponen
penyusunnya.
II. TlNJAUAN PUSTAKA
A.
LENGKUAS (Alpinia galanga L. Swam)
I . Tanaman Lengkuas
Lengkuas (Alpinia galanga L. Swartz) dikenal di seluruh Indonesia dengan
narna-nama yang berbeda-beda yaitu langkueuh (Aceh), lingkawas (Manado).
langkuweh (Padang), laja (Jawa Barat), laos (Jawa Tengah dan Jawa Timur) dan
lingkoboto (Gorontalo). Lengkuas terrnasuk dalam golongan Spennathophyta, sub
golongan
Angiospennae,
kelas
Monocofy/edonae, ordo
Zingiberales,
famili
Zingibemceae dan genus Alpinia (Laurance, 1955).
Lengkuas banyak ditanam sebagai tanaman burnbw dan obat. Kebanyakan
berbatang basah, dengan ketinggian 1.5
-
3,5 rn. Ciri-ciri umum dari tanaman ini
adalah: merupakan tanaman herba yang rnenahun, berakar rimpang mendatar
berbentuk urnbi, berakar serabut, berbatang tegak, daunnya jelas dua baris dengan
pelepah yang rnembungkus batang dan tarnpak berlidah diantara batas pelepah dan
helai daun. Bunganya membentuk malai yang kompak atau terbuka dan berwama
ungu, berkelamin dua, berbenang sari satu dan berputik tiga. Buahnya berbentuk
kotak dengan tiga ruangan dan berbiji satu atau lebih (Backer dan van den Brink,
1968; Rismunandar, 1988). Gambar tanaman lengkuas dapat dilihat pada Gambar 1.
Lengkuas dikenal ada dua jenis yaitu lengkuas yang rimpangnya merah dan
yang rimpangnya putih. Lengkuas banyak tumbuh di hutan-hubn, di pekarangan dan
di tegalan. Tumbuhan ini tumbuh baik pada dataran rendah hingga ketinggian
1.200 meter di atas perrnukaan laut.
setelah berurnur 2
-
Hasil dalam bentuk rirnpang dapat diperoleh
3 bulan untuk rimpang yang muda, dan untuk rirnpang yang
sudah berserat dapat dipanen pada umur 4
-
7 bulan (Rismunandar, 1988;
Anonim,l989).
Tanaman lengkuas.
Gambar I.
Lengkuas dikenal sebagai tanaman penghasil bahan pewangi dan penambah
flavor masakan. Rimpang dan batang yang muda banyak dimanfaatkan sebagqi
bahan sayur, samba1 atau campuran pada waktu membuat ayam goreng. Bunganya
yang telah mekar juga sering dibuat bahan sayur setelah direbus. Disamping itu,
menurut Sastrapradja (1977), rimpang yang muda dan segar dapat digunakan untuk
mengawetkan masakan.
Khasiat lengkuas sebagai bahan untuk obat-obatan telah banyak
dipraktekkan di Indonesia, India dan di Cina. Rimpang lengkuas yang bemarna
dimanfaatka.~
untuk rnenghilangkan rasa capek sebagairnana rarnuan beras kencur.
Akar
lengkuas dapat digunakan untuk
rnenguatkan perut dan
usus
serta
rnernperbaikj pencemaan. Ekstrak cabangnya yang rnasih rnuda digunakan untuk
obat tetes telinga dan bijinya untuk obat sakit perut. Rirnpang lengkuas jenis rnerah
setelah dilumatkan dan dicarnpur dengan cuka dapat rnenyembuhkan penyakit panu.
sedangkan yang dicarnpur dengan sedikit gararn digunakan untuk rnenyernbuhkan
pernbengkakan limpa.
Ekstrak rimpang lengkuas jenis rnerah setelah dicarnpur
dengan garam biasa digunakan untuk menggernukkan sapi yang kurus. Dernikian
halnya sapi yang terkena penyakit, biasa diberi 20 g rirnpang lengkuas jenis rnerah
yang dicarnpur garam (Heyne, 1987; Rismunandar, 1988).
Komponen volatil lengkuas dapat merangsang kelenjar bronkial, dan ekstrak
alkohol lengkuas menyebabkan efek hipotermia dan intoksikasi amfetamin pada
rnenci
FRAKSI RIMPANG LENGKUAS (ALPINIA GALANGA
L. SWARTZ) TERHADAP MIKROBA PATOGEN DAN
PERUSAK PANGAN
oleh
WlNlATl PUDJI RAHAYU
IPN 95537
1999
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
PROGRAM PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
SUMMARY
WlNlATl PUDJl RAHAYU. STUDY ON ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF GALANGAL
EXCTRACTS AND THEIR FRACTIONS AGAINST FOOD-BORNE PATHOGENS AND
SPOILAGE MICROORGANISMS. Under the guidance of SRlKANDl FARDIAZ
[deceased] as the chairperson of the advisory committee and BETTY SRI LAKSMI
JENIE, AN%ON APRIYANTONO. BUDIATMAN SATIAWIHARDJA and LATIFAH KOSlM
DARUSMAN as members of the advisory committee.
Galangal (Alpinia galanga L. Swartz) is one of spices usually added to traditional
food and also used as traditional medicines in Indonesia. Recently. people avoid a
synthetic material for food preservation because of health reasons. Experiments was
conducted to investigate the antimicrobial activities of galangal as natural food
preservative.
The objectives of this research are: (1) to explore the antimicrobiat activities of
various extracts against Gram-positive, Gram-negative, and spore forming bacteria as well
as spoilage molds (2) to identify components of active fractions which give the highest
antimicrobial activities.
This research consisted of several experiments to study the extract activities with
respect to galangal age, varieties and bacterial MIC (Minimum Inhibitory Concentration).
The chosen galangal rhizome was extracted and fractionated to obtain the extracts and
fractions having antimicrobial activities. The antimicrobial activity was determined by agar
diffusion method against spore forming bacteria (Bacillus cereus). Gram-positive bacteria
(Staphylococcus aureus and Lisferia monocytogenes), Gram-negative bacteria (Vibrio
cholerae, Salmonella typhimurium, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa) and
molds (Rhizopus oligosporus, Aspergillus flavus and Penicillium funiculosum). The stability
of the extract at various pH and temperatures was also studied. Identification of
the
antimicrobial components were conducted with UV-Vis and IR spectrophotometer, GC-MS
as well as Dl-MS.
Aqueous extract of galangal inhibited a wide range of bacteria and molds. The
antibacterial and antifungal activities depended on the galangal variety and age as well as
extract concentration. Of the Gmm-positive bacteria, S. aureus and L. monocyfogenes
were the most sensitive to the extract while V. choleme was the most sensitive among the
Gram-negative bacteria.
The extraction steps were initially conducted with hexane to obtain a hexane extract.
The dried residue was then extracted with methanol followed by a liquid-iiquid extraction
with chloroform : water (l:l.v/v) as the solvent to obtain the methanol, chloroform and
methanol-water extracts. The galangal was also distilled to obtain its essential oil. The
chloroform extract was the most effective for all bacteria tested followed by the methanol
extract, the hexane extract and the essential oil. The most sensitive bacteria to chloroform
extract were S. aumus and 5. cereus whereas the most resistance bacteria was
P. aeruginosa. The MIC's of the chloroform extract on 5.cereus and P. aeruginosa were
1.0 and 7.5 mglml respectively. The chloroform extract showed a strong inhibitory activity
for 15 min.
on the growth of 5.cereus at p H 5.0 and was stable at 1 2 1 ' ~
The fractionation of the chloroform extract using silica gel column resulted in
8 fractions. Three of them showed antimicrobial activity in which one fraction (K3) showed
the highest antimicrobial activity on S. aureus. 5.cereus and V. cholerae. The fractionation
of the chloroform extract using precipitation technique produced 3 fractions and the highest
antimicrobial activity was fraction II. Separation of the active fraction using isocratic HPLC
with methanol : water (1:l. v/v) as the mobile phase produced 5 fractions and only the
fraction 11.3
had an antimicrobial activity on 5. cereus. The UV-Vis spectrophotometer
analysis showed that the fraction 11.3 had a maximum wavelength at 324 nm and a
shoulder at 235 nm whereas IR spectrophotometer analysis showed the presence of 0-H.
C-H, C=C, C=O, and G O functional groups. GGMS analysis indicated that the fraction
contained acetoxychavicol acetate as the major volatile compound. The fraction consisted
of some non-voiatile compounds as detected by Dl-MS, but they were not completely
identified.
WlNlATl PUDJL RAHAYU. KAJlAN AKTlVlTAS ANTIMIKROBA EKSTRAK DAN FRAKSI
RIMPANG LENGKUAS (ALPlNlA GALANGA L. SWARTZ) TERHADAP MIKROBA
PATOGEN DAN PERUSAK PANGAN. Dibawah bimbingan Srikandi Fardiaz (Alm)
sebagai ketua, dan Betty Sri Laksmi Jenie, Anton Apriyantono, Budiatman
Satiawihardja serta Latiah Kosim Darusman sebagai anggota.
Pangan tradisional Indonesia pada akhir-akhir ini mendapat banyak perhatian dan
sangat potensial untuk dapat dikernbangkan karena segi khasiat dan manfaatnya sebagai
surnber senyawa alami. Berbagai jenis rempah-rempah selama ini telah dirnanfaatkan
sebagai surnber flavor bagi bumbu rnasakan tradisional dan salah satunya adalah lengkuas
yang merupakan rernpah berbentuk rirnpang dari famili Zingiberaceae. Selain sebagai
bumbu, lengkuas dikenal juga sebagai ramuan jamu tradisional. Oleh karena itu penelitian
ini dilakukan untuk rnelihat sejauh mana lengkuas dapat berperan sebagai bahan
antimikroba sehingga penggunaan iengkuas tidak saja rnemberikan flavor khas tetapi juga
dapat berperan sebagai bahan pengawet.
Tujuan penelitian ini adalah rnenggali informasi yang lebih rnendasar terhadap
efektivitas lengkuas sebagai bahan antimikroba sehingga pemanfaatannya sebagai bahan
pengawet pangan dapat lebih dioptirnalkan. Evaluasi terhadap aktivitas antirnikroba dari
ekstrak dan fraksi lengkuas dilakukan terhadap rnikroba patogen dan perusak pangan
serta stabilitas aktivitas antirnikroba ekstrak lengkuas terhadap pengaruh pH medium dan
pemanasan juga dipelajari. Selain itu, identitas senyawa aktif yang berperan terhadap
aktivitas antirnikroba lengkuas juga dikaji.
Pada penelitian untuk rnelihat pengaruhjenis dan umur lengkuas terhadap aktivitas
antimikrobanya mernberikan hasil bahwa daya antirnikroba ekstrak lengkuas yang terefektif
terdapat pada lengkuas jenis rnerah dibandingkan dengan lengkuas putih, baik untuk
bakteri uji maupun pada kapang uji. Urnur lengkuas yang
efektif sebagai antimikroba
ekstrak lengkuas adalah pada umur yang masih muda (3 bulan), dibandingkan dengan
rirnpang lengkuas yang sudah tua (12 bulan). Penghambatan ekstrak (25 mglrnl medium)
dari lengkuas muda jenis
bakteri (Escherichia
coli.
rnerah, tua jenis rnerah dan tua jenis putih terhadap 7 jenis
Salmonella typhirnurium,
Vibrio
cholerae.
Pseudomonas
aeruginosa, Listeria monocytogenes. Staphylococcus aureus dan Bacillus cereus) rata-rata
38,3; 32.3 dan 32.5%. Bakteri uji yang relatif peka (daya hambat >400/0) adalah
V. cholerae, L. monocytogenes, dan S. aumus. Selain itu kepekaan bakteri terhadap
kornponen antimikroba lengkuas dipengaruhi oleh waktu
kontak antara
antimikmba dan kultur bakteri. Ekstrak lengkuas efektii menghambat B.
senyawa
cereus.
L. monocytogenes dan rnikroba lainnya pada waktw kontak masing-masing 6.12 dan
24 jam pada kisaran waktu kontak 6-24 jam.
Penelitian terhadap beberapa cara ekstraksi telah menghasilkan beberapa ekstrak
yaitu minyak atsiri, ekstrak heksana yang rnerupakan ekstrak nonpolar dan ekstrak metanol
yang rnerupakan ekstrak polar. Ketiga jenis ekstrak tersebut rnernpunyai pengaruh
antimikroba yang berbeda-beda tergantung dari jenis rnikroba uji. Minyak atsiri pada
konsentrasi 17 rnglml medium efektif datarn menghambat perhrrnbuhan kapang A. flavus
dan R. oligosporus, ekstrak nonpolar paling efeMif dengan aktivitas antirnikroba 288 mrnlg
ekstrak terhadap baMeri S. aureus dibandingkan dengan bakteri uji lainnya sedangkan
terhadap ekstrak polar bakteri ini paling tahan dengan aktivitas antimikroba 152 rnrnlg
ekstrak.
Ekstraksi Iebih lanjut dari ekstrak rnetanol menghasilkan ekstrak kloroform dan
ekstrak metanol-air. Ekstrak kloroform rnernpunyai aktivitas antimikroba yang lebih besar
terhadap 5 jenis bakteri (V. cholerae, P.aerug/nosa, L. monocytogenes, S. aureus dan
B. cemus) (rata-rata 3614 mmlg ekstrak) dibandingkan ekstrak metanol-air (rata-rata
118 mrnlg ekstrak) maupun rninyak atsiri (160 mrnlg rninyak atsiri), ekstrak nonpolar
(170 rnrnl g ekstrak) dan ekstrak polar (195 mmlg ekstrak).
Sifat antirnikroba ekstrak kloroform tersebut dapat ditunjukkan dari efektivitasnya
terhadap bakteri dan kapang uji yang dinyatakan datam MIC (Minimum Inhibitoty
Concentration). B. cereus merupakan bakteri yang paling peka tehadap komponen
antirnikroba ekstrak kloroform (MIC 1 rng ekstrak lml medium) dan dan yang paling kuat
adalah P. aeruginosa (MIC 7.5 rng ekstrak Irnl medium), sedangkan ekstrak kloroform yang
diperoieh dari pelarut teknis rnernpunyar nilal MIC tethadap 8. cereus 1.5 rng ekstraklml
medium. Efektivitas tertinggi antirnikroba dari ekstrak kloroform yang diekstrak dengan
peiarut teknis pada konsentrasi 1,25 rng ekstrak lml medium adalah pada medium dengan
kondisi pH 5. Pemanasan pada suhu 1 2 1 ' ~selama 15 menit
rnaupun 1 0 0 ' ~ sefama
30 menit tidak rnernpengamhi aktivitas antirnikroba ekstrak kloroform bila dibandingkan
dengan tanpa pernanasan pada waktu kontak 24 jam.
Fraksinasi ekstrak kloroform menggunakan kolom kmrnatografi rnenghasilkan
8 fraksi, dimana hanya fraksi K2, K3 dan K4 yang menunjukkan aktivitas antimikroba
terhadap bakteri uji S. aureus, 6. cereus, dan V. cholerae. Ekstraksi langsung dengan
proses pengendapan rnenghasilkan 3 fraksi dan fraksi yang beraktivitas antirnikroba
tertinggi terhadap B. cereus adalah fraksi I1 (18000 rnmlg fraksi). Separasi fraksi II
rnenggunakan krornatografi cair kineja tinggi sistern isokratik dengan peiarut metanol dan
air (?:I, vlv) telah rnenghasilkan 5 fraksi (11.1, 11.2, 11.3, 11.4 dan 11.5) dan hanya fraksi 11.3
yang rnernpunyai aktivitas antirnikroba terhadap B. cereus yaitu sebesar 11330 mmlg
fraksi. Analisis dengan krornatografi cair kinerja tinggi dengan sistern gradien rnenunjukkan
bahwa kornponen dari fraksi 11.3 berupa Ipuncak utarna (intensitas 76% pada panjang
gelombang 254 nrn) disarnping beberapa puncak kecil lainnya.
Fraksi 11.3. rnernpunyai serapan maksirnum pada panjsng gelombang 324 nm dan
bahu 235 nrn pada pengukuran rnenggunakan spektrofotometer UV-Vis dan pengukuran
rnenggunakan spektrofotorneter IR rnernberikan infomasi bahwa pada fraksi tersebut
terdapat senyawa dengan gugus fungsional
0-H, C-H. C=C, C=O dan C-0. Pada
pengukuran dengan GC-MS. terdapat 4 kornponen yang terdapat pada fraksi aktif
lengkuas dan komponen utarna dengan intensitas 79% dari total kornponen diidentifikasi
sebagai asetoksikavikol asetat atau isomemya. Dengan rnenggunakan Dl-MS dapat
terdeteksi adanya kornponen non volatil yang jenisnya belurn dapat teridentifikasi, narnun
dari analisis menggunakan spektrofotorneter IR diketahui kornponen tersebut rnengandung
gugus OH.
KAJIAN AKTIVITAS ANTlMlKROBA EKSTRAK DAN FRAKSI
RIMPANG LENGKUAS (ALPINIA G A U N G A L. SWARTZ)
TERHADAP MIKROBA PATOGEN DAN PERUSAK PANGAN
oleh
WlNlATl PUDJl RAHAYU
IPN 95537
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Doktor
pada
Program Pasca Sarjana, lnstitut Pertanian Bogor
1999
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul disertasi
: KAJIAN AKTWITAS ANTIMIKROBA EKSTRAK DAN FRAKSI
RIMPANG LENGKUAS (ALPINIA GALANGA L. SWARTZ)
TERHADAPMIKROBAPATOGENDANPERUSAKPANGAN
Narna rnahasiswa
: Winiati Pudji Rahayu
Nomor pokok
: IPN 95537
Program studi
: Ilrnu Pangan
Menyetujui:
1. Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. ~rikanbiFardiaz, MSc (Alrn.)
Ketua
Anggota
Anggota
2. Program Studi
Tanggal lulus : 18 Desember 1999
Anggota
Dr.lr. Latifah Kosirn Darusrnan, MS
Anggota
Pascasarjana
Penulis dtlahirkan pada tanggal 13 Agustus 1956 di kota Malang, Jawa Timur.
merupakan anak ke tiga belas dari tiga belas putra-putri R. Soetadjl (atmarhum) dan RA.
lsmiyatoen (almarhumah).
Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SDL. Santo Yusuf Semarang
pada tahun 1970,sekolah menengah pertama di SMP Negeri Ill Semarang pada tahun
1973 dan sekolah menengah atas di SMA Negeri 1-11 Semarang pada tahun 1976. Pada
tahun 1976, penulis berkesempatan melanjutkan pendidikan tinggi di lnstitut Pertanian
Bogor, Fakultas Mekanisasi dan Teknologi Hasil Pertanian, Jurusan Teknologi Hasil
Pertanian yang berhasil diselesaikan pada tahun 1980 dibawah bimbingan Prof. Dr. F.G.
Winamo dan Prof. Dr.lr. Betty Sri taksmi Jenie, MS.
Pada tahun 1986 bet-hasrl
menyelesaikan pendidikan magister sains di Jurusan llmu Pangan, Program Pasca
Sajana, lnstitut Pertanian Bogor, dengan komisi pembimbing adalah Prof. Dr. F.G
Winamo, Prof. Dr. Soewamo Tjokro Soekarto dan Prof. Dr.lr. Srikandi Fardiaz, MSc
Selanjutnya pada tahun 1995,penulis memasuki program doktor di lnstitut Pertanian Bogor
dengan program studi llmu Pangan dan minat utarna Mikrobiologi Pangan.
Pada tahun 1980 hingga 1985, penuiis bekerja sebagai peneliti di Pusat
Pengembangan Teknologi Pangan, lnstitut Pertanian Bagor dan sejak 1986 hingga
sekarang bekerja di Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi sebagai staf pengajar. Pelatihan
yang pernah diikutt adalah mengenai Isolasi dan ldentifikasi Mikroba Pangan di Purdue
University. Indiana USA selama 3 bulan pada tahun 1987.
KATA PENGANTAR
Pudji syukur ke hadirat Allah SWT. dengan selesainya penulisan disertasi yang
bejudul: Kajian Aktivitas Antimikroba Ekstrak dan Fraksi Rimpang Lengkuas (Alpinia
galanga L. Swartz.) terhadap Mikroba Patogen dan Perusak Pangan, sebagai salah satu
syarat untuk memperoleh gelar doktor di Program Studi llrnu Pangan.
Program
Pascasajana IPB.
Pada kesempatan ini, kami menghaturkan terima kasih yang mendalam disertai
penghargaan setinggi-tingginya kepada tim pembimbing kami yaitu Ibu Pmf. Dr. Ir. Srikandi
Fardiaz, MSc [Alm.) sebagai ketua, ibu Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS. bapak Dr. Ir.
Anton Apriyantono. MS. bapak Dr. Ir. Budiatman Satiawihardja. MSc dan ibu Dr. Ir. Latifah
Kosim Darusrnan. MS sebagai anggota. Segala saran, petunjuk, perhatian ibu dan bapak
sejak dari perencanaan dan pelaksanaan penelitian hingga proses penulisan disertasi ini
telah memperkaya pengetahuan kami pada umumnya dan pada bidang pangan pada
khususnya. Ucapan terima kasih juga kami tujukan kepada bapak Dr. Susono Saono. APU
dan ibu Dr.lr. Tun Tedja Irawadi, MS yang telah membekali kami dengan pengetahuan
untuk penyempurnaan karya tulis ini.
Terima kasih kepada orang tua
Bapak-ibu
R.
Soetadji
(Alm) yang telah
menghantarkan kami untuk dapat menempuh pendidikan S3 ini serta keluarga besar
R. Soetadji dan keluarga besar R. Adhi atas dukungan moril dan materiel yang kami terima.
Kepada suami Drs. Wargantono Adhi beserta anak-anak Widanto Prayogo Adhi, Wibisono
Adhi serta Wardianto Adhi, kami mengucapkan terima kasih yang tak terhingga atas
dukungan dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini.
Terima
kasih
kepada
Pascasajana IPB dan
pimpinan IPB,
terutama
kepada
pimpinan
Program
khususnya kepada pimpinan Program Studi llmu Pangan,
Pascasajana 1PB serta Pimpinan Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fateta IPB atas
kesempatan yang diberikan kepada kami untuk menempuh pendidikan pada jenjang 53.
Terima kasih kepada Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) Dikti atas dukungan
pembiayaan selama masa studi dan kepada Proyek Hibah Bersaing Dikti atas biaya
penelitiannya. Terima kasih kepada J U N S Teknologi
~~
Pangan dan Gizi IPB. Pusat Antar
Universitas Pangan dan Gizi IPB, Balai Penelitian Tanaman Obat dan Rempah Bogor,
Pusat Kajian Makanan Tradisional IPB, atas bantuan fasilitas dalam pelaksanaan
penelitian dan penulisan karya tulis ini.
Terima kasih kepada rekan-rekan sesama staf pengajar di Jumsan Teknologi
Pangan dan Gizi dan juga rekan-rekan IPN yang selama masa studi banyak memberikan
dukungan dan kepada Dr. Mappiratu sebagai teman berdiskusi. Terima kasih kepada
bapak ibu teknisi yang telah membantu selama berlangsungnya penelitian dan penulisan
karya tulis ini khususnya bapak Mulyono, bapak Taufik dan Sdr. Nurwandi serta kepada
semua pihak yang belum sempat kami sebutkan satu persatu.
Semoga bantuan, dukungan dan perhatian ibu dan bapak mendapat balasan yang
berlipat ganda dari Allah SVVT. Akhir kata semoga disertasi ini dapat memberi manfaat bagi
yang membacanya.
Bogor. Desember 1999
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
SUMMARY ..................................................................
RINGKASAN .................................................................
iii
RIWAYAT HlDUP
..........................................................
.....................................................
OAFTAR IS1 .................................................................
DAFTAR TABEL ............................................................
DAFTAR GAMBAR ..............................
.....................
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................
viii
KATA PENGANTAR
ix
.....................................................................
PENDAHULUAN ...........................................................
A . LATAR BELAKANG ....................................................
GLOSARI
.
1
...............................................
C. TUJUAN DAN KEGUNAAN PENELITIAN .......................
D. HIPOTESIS ...............................................................
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................
A . LENGKUAS (Alpinia galanga L. Swartz) .........................
I. Tanaman Lengkuas ................................................
2. Komposisi Kimia lengkuas ........................................
3. Potensi Komponen Bioaktif Lengkuas ........................
3. MEKANISME KERJA KOMPONEN ANTIMIKROBA
1. Pengaruh pada Dinding Sel .....................................
B. LINGKUP PENELlTlAN
I1.
i
2. Pengaruh Terhadap Membran Sel dan
Transpor Nutrien ...................................................
3. Pengaruh Terhadap Aktivitas Enzim ..........................
4 . Pengaruh Terhadap Sintesis Protein dan Asam
Nukleat ................................................................
C. EKSTRAKSI KOMPONEN BIOAKTIF .............................
D. MIKROSA PENGUJI AKTlVlTAS ANTIMIKROBA ..............
1. Bakteri Pembentuk Spora
2 . Bakteri Gram Positif
.......................................
................................................
xi
xiv
XV
xviii
xxi
1
1
3
3
4
5
5
5
7
12
15
15
3. Bakteri Gram Negatif
..............................................
......................................................
5. Kapang Perusak ........................... ...... ....................
METODOLOGI ..............................................................
4 . Bakteri Pewsak
.
111
................................................
B. BAHAN DAN ALAT .....................................................
1. Bahan Baku ..........................................................
2. Bahan Pembantu ....................................................
3. Mikroba ................................................................
4. Peralatan .............................................................
C. METODE PENELITIAN
1. Persiapan Bahan dan Mikroba ..................................
A . TEMPAT DAN WAKTU
2 . Pengaruh Jenis dan Umur Lengkuas Terhadap
Aktivitas Antimikroba ..............................................
3. Penentuan Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lengkuas ......
4. Stabilitas Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lengkuas
.........
5 .Fraksinasi dan ldentifikasi Komponen Antirnikroba
Fraksi Lengkuas ....................................................
IV.
HASlL DAN PEMBAHASAN .............................................
A . PENGARUH JENIS DAN UMUR LENGKUAS TERHADAP
DAYA ANTIMIKROBA EKSTRAK LENGKUAS ................
1. Zona Hambat Pertumbuhan Bakteri ...........................
2. Konsentrasi Minimum Penghambatan (MIC) ...............
3. Daya Harnbat Pertumbuhan Bakteri Secara
Deskriptif ............................................................
4 . Daya Hambat Pertumbuhan Kapang
.........................
B. AKTIVITAS ANTIMIKROBA EKSTRAK LENGKUAS .........
....................................
2 . Aktivitas Antimikroba Ekstrak Lengkuas ......................
I. Rendemen Ekstrak Lengkuas
C . STABlLlTAS AKTlVtTAS ANTIMIKROBA EKSTRAK
LENGKUAS
...............................................................
1. Penentuan MIC Bakteri dan Kapang
...........................
2. Pengaruh Kemumian Pelarut Terhadap
Aktivitas Antirnikroba Ekstrak
...................................
3. Sifat dan Stabilitas Ekstrak Kforoform ........................
D. FRAKSlNASl DAN IDENTIFIKASI KOMPONEN
AKTlF EKSTRAK KLOROFORM LENGKUAS ...............
1. Fraksinasi dengan Kromatografi Kolom ........................
2. Fraksinasi dengan Pengendapan ...............................
3. Fraksinasi Kornponen Antirnikroba dengan
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi ..............................
...........................
E. PEMBAHASAN UMUM .................................................
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................
A . KESLMPULAN ...........................................................
B. SARAN .....................................................................
4 . ldentifikasi Komponen Antimikroba
DAFTAR PUSTAKA ........................................................
LAMPIRAN
....................................................................
DAFTAR TABEL
Halaman
... ... ... ... ...... ... ... ......
Komposisi minyak atsiri lengkuas ...... ...... ... ...... ...... .... ... ...
Sifat fisikokirnia rninyak atsiri lengkuas
Aktivitas beberapa kornponen bioaktif pada
rempah-rempah ... ... . .... . ... ... ...... ... ... ... ...... ..
. .. ... . ....
8
9
13
Kondisi kromatografi cair kinerja tinggi untuk fraksinasi
fraksi lengkuas dengan sistern isokratik ... ......... ...... .... ... ...
48
Kondisi kromatografi cair kinerja tinggi dengan sistern
gradien ..................................................................
49
Kondisi Dl-MS untuk identifikasi kornponen antimikroba
lengkuas ....................................................................
50
Kondisi GC-MS untuk identifikasi kornponen antimikroba
lengkuas ... ............ ... ...... ...... ... ... ... ... ...... ............ ... .. ...
51
Hasil analisis kirniawi bubuk lengkuas
(kadar bahan, % bk) ... ... ... ... ... ....... ... ... ... ... ... ... ............ ..
71
Data
berbagai
. . rendernen pernbentukan ekstrak dengan
jenls pelarut ... ... ............... ...... ...
... . . . . . . . .
.
75
Komponen dalarn minyak atsiri lengkuas muda
jenis rnerah ...... ...... ......... ... ... ...... ... ... . . .
.
81
.
.
. . .
Nilai Rf dari proses pernilihan pelarut untuk ekstrak
klorofonn dengan rnetode kromatografi lapis tipis ... ... ... ........
Nilai Rf dan aktivitas antimikroba fraksi pada krornatografi
lapis tipis gel siIika ...... ... ...... ... ... ...... ... ... ... .........-......,....
115
121
Nilai Rf dari spot ke 2 kromatografi lapis tipis gel siiika
yang dielusi kembali rnenggunakan beberapa campuran
pelarut rnenggunakan kromatografi lapis tipis gel silika ... ... ...
121
... ... ...... ... ...... ...... ...... .......
128
Ion fragmen kornponen antimikroba pada lengkuas ...... ......
133
lntepretasi spektra IR fraksi 11.3
DAFTAR GAMBAR
Hal
...........................................................
................................................
Struktur flavonol yang banyak terdapat pada Alpinia sp. ..........
Struktur kalkon pada Alpinia ...............................................
Struktur alpinetin .............................................................
Struktur dinding dan rnernbran sel bakteri ............................
Struktur dinding dan rnernbran sel karnir dan kapang ................
Bagan ekstraksi bubuk lengkuas ..........................................
Fraksinasi antirnikroba lengkuas dengan pengendapan ........
Gambar I.
Tanarnan lengkuas
Garnbar 2.
Struktur flavonol dan flavon
Garnbar 3.
Garnbar 4.
Gambar 5.
Garnbar 6.
Garnbar 7.
Garnbar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
P e n g a ~jenis
h
dan urnur lengkuas pada konsentrasi ekstrak
70 rnglml tarhadap zona harnbat pertumbuhan bakteri ...........
Garnbar II.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap MIC berbagai jenis
bakteri ................................ ...............................................
Garnbar 12.
Pengaruh ekstrak lengkuas muda jenis rnerah (25 rnglml)
terhadap daya harnbat (%) pertumbuhan bakteri dengan waktu
pengarnatan 0. 6, 12 dan 24 jam .................... .
.
........................
Garnbar 13.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis rnerah (25 mglml) terhadap
daya hambat (%) perturnbuhan bakteri dengan waktu
pengarnatan 0, 6, 12 dan 24 jam ...............................................
Gambar 14.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis putih (25 rnglml) terhadap
daya harnbat (YO)perturnbuhan bakteri dengan waktu
pengarnatan 0, 6, 12 dan 24 jam ...............................................
Garnbar 15.
Pengaruh ekstrak lengkuas rnuda jenis rnerah pada konsentrasi
0-25 mglrnl terhadap perturnbuhan kapang ...............................
Garnbar 16.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis rnerah pada konsentrasi O25 mglrnl terhadap perturnbuhan kapang ..................................
Garnbar 17.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis putih pada konsentrasi 0-25
mglrnl terhadap pertumbuhan kapang .......................................
Gambar 18.
Pengaruh ekstrak lengkuas pada konsentrasi 0.25 mglml
terhadap NPR kapang ................................................................
Pengaruh minyak atsiri lengkuas terhadap aktivitas antimikroba .
Gambar 19.
Gambar 20.
Pengaruh jenis pelarut rninyak atsiri terhadap aktivitas
antimikroba ..................................................................................
Gambar 21.
Pengaruh ekstrak nonpolar lengkuas terhadap aktivitas
antimikroba ..................................................................................
Gambar 22.
Zona hambat ekstrak lengkuas pada S. aumus. ...........................
Gambar 23.
Pengamh ekstrak polar lengkuas terhadap aktivitas antimikroba .
Gambar 24.
Pengaruh suhu ekstraksi (30dan 60%) ekstrak polar lengkuas
terhadap aktivitas antimikroba ......................................................
Gambar 25.
Zona hambat Pengaruh ekstrak polar lengkuas pada 6. cereus.
(1)ekstrak metanol dingin = suhu 30'~dan (2) ekstrak metanol
panas =suhu 60'~ .......................................................................
Gambar 26.
Penganih minyak atsiri, ekstrak polar dan ekstrak
nonpolar lengkuas terhadap aktivitas antimikroba ........................
Gambar 27.
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap pola
Pertumbuhan R. oligosporus dan A. flavus ..................................
Gambar 28.
Pengatuh ekstrak kloroform dan ekstrak metanol-air hasil
separasi ekstrak polar terhadap aktivibs antimikroba ...................
Gambar 29.
Pengaruh ekstrak kioroform dan ekstrak metanol-air hasil
separasi ekstrak polar terhadap pola pertumbuhan
R. oligosporus dan A. ti'avus ......................................................
Gambar 30.
Nilai MIC ekstrak kloroform Iengkuas terhadap berbagai
Jenis bakteri dan kapang .......................................................
Gambar 31.
Pengaruh kemurnian pelanit terhadap zona hambat 6. census
dan rendemen ekstrak klorofonn yang dihasilkan .........................
Gambar 32.
Pola pertumbuhan B. mmus dengan penambahan ekstrak
Woroform hingga konsentrasi2 rng/ml ..........................................
Gambar 33.
terhadap pola pertumbuhan
Pengaruh pH medium (5-9)
B. cereus pada medium tanpa ekstrak klorofonn ..........................
Gambar 34.
Pengamh pH medium (59)terhadap pola perturnbuhan
8. cereus pada medium yang diberi ekstrak klorofonn pada
konsentrasi 1.25mg/ml .............................................................
Gambar 35.
Pengaruh pemanasan (80,100,dan 121'~selama 30.30dan
15 menit) ekstrak kloroform terhadap pola pertumbuhan
B. cereus (log Ntllog No) ...............................................................
Gambar 36.
Bagan proses fraksinasi dan separasi antimikroba dari ekstrak
lengkuas .......................................................................................
Gambar 37.
Pengatuh fraksi hasil fraksinasi ekstrak klorafonn dengan kolom
kromatografi dengan teknik pergantian pelarut multi step
terhadap aktivitas antimikroba .....................................................
Garnbar 38.
Grafik absorbansi setiap fraksi dari fraksinasi ekstrak klorofornl
menggunakan koiom kromatografi ................................................
Gambar 39.
Pengaruh fraksi hasil fraksinasi ekstrak kloroform dengan kolom
kromatografi terhadap aktivitas antirnikroba .................................
Gambar 40.
Pengaruh fraksi kloroform yang diperoleh dengan
pengendapan terhadap aktivitas antimikroba ..............................
Garnbar 41.
Pola kromatogram kromatografi cair kineja tinggi dari fraksi aktif
hasil fraksinasi dengan kolom kromatografi dengan kondisi
analisis sepeti~terlihat pada Tabel 4............................................
Gambar 42.
Pola krornatogram kromatografi cair kineja tinggi dari fraksi aktif
hasil fraksinasi dengan pengendapan kondisi analisis seperti
terlihat pada TabeI 4 ...................................................................
Gambar 43.
Pengaruh fraksi yang diseparasi dari fraksi kloroform dengan
kromatografi cair kinej a tinggi sistern isokratik terhadap aktivitas
antirnikroba ................................................................................
Gambar 44.
Pola kromatogram fraksi 11.3 dengan Dl-MS. Kondisi analisis
dapat dilihat pada Tabel 6 .............................................................
Garnbar 45.
Pola kromatogram fraksi 11.3 kromatografi a i r kinej a tinggi yang
dianalisis dengan krornatografi cair kinej a tinggi sistem gradien.
Kondisi analisis dapat dilihat pada Tabel 5. .................................
Gambar 46.
Spektra IR fraksi 11. 3 pada frequensi 400-4600 cm" ..................
Gambar 47.
Spektra UV-Vis fraksi II. pada panjang gelombang 200-400 nm
Gambar 48.
Pola total ion kromatogram GC-MS dari fraksi aktif yang
difraksinasi dengan kromatografi kolorn. Kondisi analisis dapat
dilihat pada Tabel 7. Komponen I=BHT, Komponen 2 =
asetoksikavikol asetat, Komponen 3=ptalat .................................
Gambar 49.
Pola total ion kromatogram GGMS dari fraksi aktif yang
difraksinasi dengan pengendapan. Kondisi analisis dapat dilihat
pada Tabel 7. Kornponen 1= asarn lernak , Kornponen
2=asetoksikavikol asetat, Komponen 3= isomer asetoksikavikol
asetat. Kornponen 4= asarn lemak ...............................................
Gambar 50.
Spektra massa fraksi aktif lengkuas (1) dan standar
asetoksikavikol asetat (2) ...........................................................
Gambar 51.
Struktur asetoksikavikol asetat
Gambar 52.
Rangkuman hasil ekstraksi dan fraksinasi ekstrak lengkuas ......
....................................................
DAFTAR LAMPIRAN
... ... ......... .......
Lampiran 1.
Prosedur analisis kimiawi bubuk Iengkuas
Larnpiran 2.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap zona harnbat
perturnbuhan bakteri ... ...... ... ... ........................... ....-....
Larnpiran 3.
Pengaruh jenis dan umur lengkuas terhadap MIC bakteri
Larnpiran 4a.
Pengaruhjenis dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan S. typhimurium (log kolonilrnl)... ...... ......... ...
Lampiran 4b.
Pengaruhjenis dan urnur fengkuas terhadap daya harnbat
(%) perturnbuhan S. typhimunum ......... ... ... ...... .... .........
Larnpiran 5a.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan V. cholerae (log kotonilml)............ ...... ....
Larnpiran 5b.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya harnbat
(%) perturnbuhan V. cholerae ........................
......... ...
Larnpiran 6a.
Pengaruhjenis dan urnur lengkuas terhadap pola
pertumbuhan P. aeruginosa (log kolonilrnl)... ... ... ...... ... ......
Lampiran 6b.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya hambat
(%) perturnbuhan P. aeruginosa ............... ............ .... .....
Larnpiran 7b.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap
polaperturnbuhan E. coli (log kolonilrnl)... ... ... ... ... ... ....... . ...
Larnpiran 7b.
.....
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya harnbat
(%) perturnbuhan E.coli
................................
...... ,.-. .
Larnpiran 8a.
Pengaruhjenis dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan L. monocytogenes (log kolonilrnl)............ ......
Larnpiran 8b.
Pengamh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya hambat
(%) perturnbuhan L. monocytogenes .............................
Larnpiran 9a.
P e n g a ~ jenis
h
dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan S.aureus (log kolonilrnl)... ... ... ... ... ... ... ... ......
Larnpiran 9b.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya
harnbat (%) perturnbuhan S.aumus ..............................
Larnpiran 10a.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap pola
perturnbuhan 8. cereus (log kolonilrnl) ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Larnpiran lob.
Pengaruh jenis dan urnur lengkuas terhadap daya
harnbat (%) pertumbuhan B. cereus ......................
........
Larnpiran 11.
Pengaruh ekstrak lengkuas rnuda jenis merah terhadap
perturnbuhan R. oligospoms (rnrn) ... ...... ... ...... ... ......... ...
Larnpiran 12.
Pengaruh ekstrak lengkuas rnuda jenis rnerah terhadap
perturnbuhan P. funiculosum (mrn) ... ... ...... ... ...... ... ...... .. .
Lampiran 13.
Pengaruh ekstrak lengkuas muda jenis merah terhadap
perturnbuhan A. flavus (mrn) ...........................................
Lampiran 14.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis merah terhadap
pertumbuhan R. oligospoms (mm) ................................. .
.
.
Lampiran 15.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis merah terhadap
perturnbuhan P. funiculosum (mm) .................................
Lampiran 16.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis merah temadap
pertumbuhan A. flavus (mm) ..........................................
.--
,,..
Lampiran 17.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis putih
terhadap pertumbuhan R. oligospoms (mm)
Lampiran 18.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis push
terhadap pertumbuhan P. funiculosum (mm)
Lampiran 19.
Penga~h
ekstrak lengkuas tua jenis putih
terhadap pertumbuhan A. flavus (mm) ..............................
Lampiran 20a.
Pengaruh ekstrak lengkuas muda jenis merah terhadap
NPR kapang ..............................................................
Lampiran 20b.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis merah terhadap
NPR kapang ..............................................................
Lampiran 20c.
Pengaruh ekstrak lengkuas tua jenis putih terhadap
NPR kapang ..............................................................
.......................
.....................
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap zona hambat
pertumbuhan bakteri ...................................................
Lampiran 22.
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap aktivitas antimikroba.
Lampiran 23.
Pengaruh suhu ekstraksi ekstrak polar terhadap aktivitas
antirnikroba ...............................................................
Lampiran 24.
Pengaruh penambahan Tween 80 terhadap efektivitas
pengujian aktivitas antimikroba .......................................
Lampiran 25.
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap pertumbuhan
R. oligosponrs (mm) ......................................................
Lampiran 26.
Pengaruh ekstrak lengkuas terhadap pertumbuhan
A. flavus (mm) ................... :........................................
Lampiran 27.
Rendemen fraksinasi ekstrak polar sehingga menghasilkan
ekstrak rnetanol-air dan ekstrak kloroforrn .........................
Pengaruh ekstrak metanol-air dan ekstrak kloroform dari
ekstrak polar lengkuas terhadap zona hambat pertumbuhan
bakteri ........................................................................
Pengaruh ekstrak metanol-air dan ekstmk kloroform dari
ekstrak polar lengkuas terhadap aktivitas antirnikroba .........
Lampiran 28.
Lampiran 29.
Lampiran 30.
Koefisien polaritas pelarut
...............................................
Larnpiran 31.
Pengaruh ekstrak metanol-air dan ekstrak kloroform dari
ekstrak polar lengkuas terhadap perturnbuhan R. oligospoms
(rnrn) ...........................................................................
Larnpiran 32.
Pengaruh ekstrak rnetanol-air dan ekstrak kloroform dari
ekstrak polar lengkuas terhadap pertumbuhan A. flavus
(mm) ...........................................................................
Larnpiran 33.
Pengaruh ekstrak kloroform terhadap nilai MIC bakteri dan
kapang ......................................................................
Larnpiran 34.
Pengaruh penggunaan pelarut teknis untuk ekstraksi
terhadap efektivitas aktivitas antimikroba ekstrak kloroform
Larnpiran 35a.
Pengaruh ekstrak kloroform terhadap jurnlah B.cemus
(log kolonilrnl) .................................... ...... ..................
Larnpiran 35b.
Pengaruh ekstrak klorofom terhadap nilai log Ntllog NO
perturnbuhan 6. cemus ..............................................
Lampiran 36a.
Pengaruh pH medium terhadap aktivitas antirnikroba
ekstrak kloroform (1.25 rnglrnl) pada pola perturnbuhan
6. cereus (log kolonilml) ...............................................
Larnpiran 36b.
Pengawh pH medium pengujian aktivitas ekstrak kloroform
terhadap nilai Log NtILog NO perturnbuhan 5. cereus .........
Larnpiran 37a.
Pengaruh pernanasan terhadap aktivitas antirnikroba ekstrak
kloroform pada pola pertumbuhan 6. cereus (log kolonilrnl) ...
Larnpiran 37b.
Pengaruh pernanasan ekstrak klorofonn terhadap nilai Log
NtRog N O pertumbuhan 6. cereus .........................................
Lampiran 38.
Pengaruh fraksi dari ekstrak kloroform yang difraksinasi
dengan kolorn krornatografi terhadap aktivitas antirnikroba
Larnpiran 39.
Nilai absorbansi fraksi kloroform hasil fraksinasi dengan
krornatografi kolorn pada panjang gelornbang 254 dan 280
nrn ...............................................................................
Lampiran 40.
Pengaruh fraksi dari fraksinasi ekstrak klorofom terhadap
aktivitas antirnikroba .........................................................
Larnpiran 41.
Pengaruh fraksi dari fraksinasi dengan pengendapan
tefhadap aktivitas antirnikmba ........................................
Larnpiran 42.
Pengaruh fraksi dari ekstrak kloroform hasil fraksinasi
dengan proses pengendapan yang difraksinasi
dengan krornatografi cair kinerja tinggi sistem
isokratik terhadap aktivitas antimikroba ............................
...
Glosari
Ekstrak lengkuas adalah hasil proses ekstraksi bubuk lengkwas menggunakan air tanpa
menguapkan aimya
Ekstrak heksana adalah hasil proses ekstraksi bubuk lengkuas menggunakan pelarut
heksana dengan menggunakan alat Soxhlet kemudian pelarutnya diuapkan.
BerdasarKan sifat pelarutnya ekstrak ini dinamakan ekstrak nonpolar
Ekstrak rnetanol adalah hasil ekstraksi residu ekstrak heksana menggunakan pelarut
metanol dengan cara refluks kemudian pelarutnya diuapkan. Berdasarkan sifat
pelarutnya ekstrak ini dinamakan ekstrak polar
Ekstrak kloroform adalah hasil ekstraksi ekstrak rnetanol
menggunakan pelarut
k1oroform:air (l:?,vlv) menggunakan labu pernisah dimana bagian fasa kloroform
diarnbil dan pelarutnya diuapkan.
Ekstrak metanol-air adalah hasil ekstraksi ekstrak metanol
menggunakan pelarut
kloroform:air (1:l ,vh) rnenggunakan labu pemisah dimana bagian fasa metanolair diarnbil dan pelarutnya diuapkan.
Fraksi 1-8 adalah hasil fraksinasi ekstrak kloroform rnenggunakan kolom kromatografi
Fraksi 1-111 adalah hasil fraksinasi ekstrak Idoroform menggunakan proses pengendapan
Fraksi 11.1-11.5 adalah hasil fraksinasi lebih lanjut dari fraksi 11 menggunakan kromatografi
cair kinej a tinggi sistem isokratik
MIC (Minimum Inhibitory Concentration) adalah konsentrasi ekstrak terendah yang dapat
rnenginaktifkan rnikroba setelah waktu kontak 24 atau 48 jam
NPR kapang adalah nilai perturnbuhan relatif yaitu diameter perturnbuhan kapang pada
medium dengan penambahan antirnikroba dibandingkan dengan diameter
perturnbuhan kapang pada medium tanpa penambahan antimikroba
I. PENDAHULUAN
Rempah-rempah rnerupakan tanaman atau bagtan dan tanaman yang dapat
dimanfaatkan sebagai pemberi flavor pada rnakanan, sebagai bahan obat-obatan,
dan kosmetika. Bagian tanaman yang dapat digunakn sebagai rempah-rempah
antara lain adalah bagian kulit, batang, akar, daun, rimpang, bunga, buah, biji.
Indonesia adalah salah satu negara penghaeil rempah-rempah khas yang
telah dikenal sejak dahulu kala. Selain untuk kebutuhan ekspor. masyarakat
lndonesia banyak sekali memanfaatkan rempah-rempah dengan berbagai varias~
jumlah dan komposisi untuk mernbuat bumbu masakan yang bersifat tradisional, dan
rnenghasilkan flavor khas masakan akibat penggwnaan bumbu yang sangat
beragam. Penggunaan rempah-rempah sebagai bumbu pada masakan telah dikenal
secara luas dalarn berbagai bentuk, seperti bentuk segar, bentuk kering, bentuk
pasta, dan berbagai bentuk siap pakai lainnya.
Selain sebagai bahan bumbu pemberi flavor, rempah-rempah juga dikenal
sebagai bahan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba. Beberapa rempahrempah dikenal sebagai bahan yang bersifat merangsang dan beberapa yang lain
bersifat rnengharnbat atau membunuh mikroba tergantung dati dosisnya (Fardiaz et
al., 1988). Kemampuan rnempengaruhi pertumbuhan mikroba tersebut disebabkan
oleh komponen bioaktif yang terdapat di setiap jenis rempah-rempah.
Karakteristik bahan yang diinginkan mempunyai sifat antimikroba antara lain
adalah merniliki spektrum aktivitas yang luas, tidak menyebabkan perubahan mutu
organoleptik, aktivitasnya tidak banyak menurun bila diaplibsikan pada pangan,
tidak rnenyebabkan mutasi gen sehingga rnikroba menjadi resisten.
bersifat
rnikrosidal dan ekonornis (Branen. 1993).
Diantara berbagai jenis rernpah-rernpah yang terdapat di Indonesia, terdapat
rernpah yang berbentuk rimpang dan tumbuh-turnbuhan penghasil rirnpang tersebut
terrnasuk dalarn farnili Zingibemceae. Warga dari farnili ini rnerupakan tanaman
herba yang dapat beristirahat pada musirn kernarau.
Pada saat musirn kernarau
batangnya mengering, sedangkan rimpangnya masih tetap segar. Pada rnusim
hujan, rirnpangnya dapat tumbuh kernbali dengan baik (Risrnunandar, 1988).
Salah satu anggota Zingibemceae adalah lengkuas atau laos atau laja
(Alpinia galanga). Produksi lengkuas di Indonesia rnencapai 6.255 ton pada tahun
1994 yang diperoleh dari areal tanarnan lengkuas sekitar 1.279 Ha (Anonirn. 1995).
Lengkuas biasa dirnanfaatkan sebagai bahan untuk ramuan jarnu tradisional dan
penyernbuh penyakit panu (Heyne. 1987; Dannris et al.. 1991). Pada bidang pangan.
lengkuas digunakan harnpir pada sernua rnasakan tradisional. Lengkuas digunakan
sebagai salah satu burnbu yang ditarnbahkan pada pernasakan rendang, semur,
gudeg, opor, rawon, sayur lodeh, ayam goreng dan lain sebagainya.
Beberapa
diantara rnasakan tersebut dikenal sebagai rnasakan yang tahan lama. Walaupun
dernikian, peranan lengkuas dalarn rnemperpanjang umur sirnpan atau rnengawetkan
belurn banyak dipelajari.
suatu rnakanan karena aktlvltas anbm~krobanya
Penelitian yang sudah di[akukan di Indonesia untuk rnernpelajari aktivitas
antirnikroba lengkuas adalah pengaruh lengkuas pada berbagai rnikroba penyebab
panu (Hedy, 1980), berbagai rnikroba penyebab sakit kulit (Pratiwi, 1992), dan
berbagai
rnikroba penyebab ketombe (Rahrnawati, 1995). Sedangkan di bidang
pangan, sudah dipelajari pengaruh ekstrak lengkuas tehadap beberapa jenis
mikroba yang berperan dalarn ragi tape (Natawirya 1987). Hasilnya rnenunjukkan
bahwa ekstrak lengkuas dapat bersifat merangsang atau menghambat pertumbuhan
mikroba tergantung dari jenis ekstrak, dosis dan jenis mikroba penguji. Penelitian
yang lebih mendasar masih perlu dilakukan untuk memberi inforrnasi yang lebih
lengkap terhadap efektivitasnya sebagai bahan antimikroba sehingga pemanfaatan
lebih Ianjut sebagai bahan pengawet alami untuk pangan dapat lebih dioptimalkan.
Hal ini memenuhi tuntutan konsumen akhir-akhir ini yarrg menginginkan bahan
tambahan alami sebagai pengganti bahan tambahan sintetik.
6. LINGKUP PENELlTlAN
Penelitian ini meliputi beberapa kajian Iengkuas sebagai berikut :
1. Kajian untuk mengetahui efektivitas ekstrak dan fraksi rimpang lengkuas sebagai
antimikroba.
2. Kajian untuk rnengetahui identitas kimiawi komponen yang bersifat sebagai
antimikroba pada lengkuas.
C. TUJUAN DAN KEGUNAAN PENELlTlAN
Tujuan penelitian ini secara spesifik dapat dikemukakan sebagai berikut:
1.
Mengetahui pengaruh jenis dan umur lengkuas terhadap aktivitas antimikroba
ekstrak Iengkuas.
2. Mengetahui aktivitas antimikroba ekstrak dan fraksi rimpang iengkuas agar dapat
ditentukan bagian aktif sehingga dapat dioptimalkan potensinya sebagai senyawa
antimikroba.
3. Mengetahui perbedaan ketahanan berbagai jenis mikroba pangan terhadap
ekstrak dan fraksi komponen bioaktif lengkuas.
4. Mengetahui stabilitas aktivitas antimikroba ekstrak lengkuas terhadap pengaruh
pH dan pemanasan.
Kegunaan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui prospek pemanfaatan
sifat antimikroba lengkuas sebagai bahan pengawet alami baik pada bumbu
masakan tradisional Indonesia maupun pada produk pangan pada umumnya.
D. HlPOTESlS
I.Aktivitas antimikroba ekstrak lengkuas berbeda tergantung dari jenis dan umur
lengkuas. Lengkuas jenis merah lebih efektif daripada lengkuas jenis putih dan
lengkuas muda lebih efektif daripada lengkuas tua.
2. Daya antimikroba ekstrak dan fraksi lengkuas bemriasi terhadap baktefl Gram
negatif. Gram positif dan kapang.
3. Efektivitas dan stabilitas aktivitas antimikroba ekstrak lengkuas tergantung dari
konsentrasi. pH medium dan cara pemanasan. Pada medium dengan pH rendah
efektivitas antimikroba ekstrak akan lebih tinggi dan ekstrak antimikroba lengkuas
bersifat tahan panas.
4. Fraksinasi
ekstrak
antimikroba
lengkuas
dapat
meningkatkan
efektivitas
antimikrobanya.
5. Aktivitas antirnikroba lengkuas merupakan sinergi dari beberapa komponen
penyusunnya.
II. TlNJAUAN PUSTAKA
A.
LENGKUAS (Alpinia galanga L. Swam)
I . Tanaman Lengkuas
Lengkuas (Alpinia galanga L. Swartz) dikenal di seluruh Indonesia dengan
narna-nama yang berbeda-beda yaitu langkueuh (Aceh), lingkawas (Manado).
langkuweh (Padang), laja (Jawa Barat), laos (Jawa Tengah dan Jawa Timur) dan
lingkoboto (Gorontalo). Lengkuas terrnasuk dalam golongan Spennathophyta, sub
golongan
Angiospennae,
kelas
Monocofy/edonae, ordo
Zingiberales,
famili
Zingibemceae dan genus Alpinia (Laurance, 1955).
Lengkuas banyak ditanam sebagai tanaman burnbw dan obat. Kebanyakan
berbatang basah, dengan ketinggian 1.5
-
3,5 rn. Ciri-ciri umum dari tanaman ini
adalah: merupakan tanaman herba yang rnenahun, berakar rimpang mendatar
berbentuk urnbi, berakar serabut, berbatang tegak, daunnya jelas dua baris dengan
pelepah yang rnembungkus batang dan tarnpak berlidah diantara batas pelepah dan
helai daun. Bunganya membentuk malai yang kompak atau terbuka dan berwama
ungu, berkelamin dua, berbenang sari satu dan berputik tiga. Buahnya berbentuk
kotak dengan tiga ruangan dan berbiji satu atau lebih (Backer dan van den Brink,
1968; Rismunandar, 1988). Gambar tanaman lengkuas dapat dilihat pada Gambar 1.
Lengkuas dikenal ada dua jenis yaitu lengkuas yang rimpangnya merah dan
yang rimpangnya putih. Lengkuas banyak tumbuh di hutan-hubn, di pekarangan dan
di tegalan. Tumbuhan ini tumbuh baik pada dataran rendah hingga ketinggian
1.200 meter di atas perrnukaan laut.
setelah berurnur 2
-
Hasil dalam bentuk rirnpang dapat diperoleh
3 bulan untuk rimpang yang muda, dan untuk rirnpang yang
sudah berserat dapat dipanen pada umur 4
-
7 bulan (Rismunandar, 1988;
Anonim,l989).
Tanaman lengkuas.
Gambar I.
Lengkuas dikenal sebagai tanaman penghasil bahan pewangi dan penambah
flavor masakan. Rimpang dan batang yang muda banyak dimanfaatkan sebagqi
bahan sayur, samba1 atau campuran pada waktu membuat ayam goreng. Bunganya
yang telah mekar juga sering dibuat bahan sayur setelah direbus. Disamping itu,
menurut Sastrapradja (1977), rimpang yang muda dan segar dapat digunakan untuk
mengawetkan masakan.
Khasiat lengkuas sebagai bahan untuk obat-obatan telah banyak
dipraktekkan di Indonesia, India dan di Cina. Rimpang lengkuas yang bemarna
dimanfaatka.~
untuk rnenghilangkan rasa capek sebagairnana rarnuan beras kencur.
Akar
lengkuas dapat digunakan untuk
rnenguatkan perut dan
usus
serta
rnernperbaikj pencemaan. Ekstrak cabangnya yang rnasih rnuda digunakan untuk
obat tetes telinga dan bijinya untuk obat sakit perut. Rirnpang lengkuas jenis rnerah
setelah dilumatkan dan dicarnpur dengan cuka dapat rnenyembuhkan penyakit panu.
sedangkan yang dicarnpur dengan sedikit gararn digunakan untuk rnenyernbuhkan
pernbengkakan limpa.
Ekstrak rimpang lengkuas jenis rnerah setelah dicarnpur
dengan garam biasa digunakan untuk menggernukkan sapi yang kurus. Dernikian
halnya sapi yang terkena penyakit, biasa diberi 20 g rirnpang lengkuas jenis rnerah
yang dicarnpur garam (Heyne, 1987; Rismunandar, 1988).
Komponen volatil lengkuas dapat merangsang kelenjar bronkial, dan ekstrak
alkohol lengkuas menyebabkan efek hipotermia dan intoksikasi amfetamin pada
rnenci