Daun Zodia Euodia hortensis J.R G.Forst Isolasi Minyak Atsiri dengan Destilasi

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Daun Zodia Euodia hortensis J.R G.Forst

Berdasarkan taksonomi tanaman, klasifikasi daun zodia identifikasi tumbuhan di Laboratorium Herbarium Medanense MEDA Universitas Sumatera Utara adalah sebagai berikut : Kerajaan : Plantae Divisi : Spermatophyta Kelas : Dicotyledonae Bangsa : Rutales Familia : Rutaceae Genus : Euodia Spesies : Euodia hortensis J.R G.Forst Gambar 2.1. Foto daun zodia Zodia merupakan tumbuhan dari suku Rutaceae yang berasal dari Papua. Zodia merupakan tanaman perdu dari suku Rutaceae yang mempunyai tinggi berkisar antara 50–200 cm dengan rata-rata tinggi berkisar antara 75 cm. Daun zodia berbentuk pipih memanjang agak lentur dengan warna kuning kehijau-hijauan, panjang daunnya berkisar antara 2–30 cm. Tanaman zodia dapat mencapai ukuran 2 meter bila tumbuh di daerah bebas. Tanaman ini sangat mudah diperbanyak, yaitu melalui biji dan stek ranting Jatmiko, 2014.

2.1.1. Manfaat Daun Zodia

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

2.2. Minyak Atsiri

Minyak atsiri adalah minyak terbang atau disebut juga volatil oil atau essential oil merupakan campuran dari senyawa yang berwujud cairan atau padatan yang memiliki komposisi maupun titik didih yang berbeda Sastrohamidjojo, 2004. Minyak atsiri bersifat mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai rasa getir, serta berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya Sudaryanti dan Sugiharti, 1990. Minyak atsiri dapat dibagi menjadi dua kelompok. Pertama, minyak atsiri yang dengan mudah dapat dipisahkan menjadi komponen-komponen atau penyusunan murninya. Biasanya komponen utama yang terdapat dalam minyak atsiri tersebut dipisahkan atau diisolasi dengan penyulingan bertingkat atau dengan proses kimia yang sederhana. Sastrohamidjojo, 2004. Minyak atsiri beberapa tanaman telah diketahui memiliki aktivitas antibakteri. Aktivitas antibakteri minyak atsiri disebabkan karena minyak atsiri mengandung senyawa yang dapat menghambat atau membunuh pertumbuhan bakteri Inouye et al., 2001. Ditinjau dari sumber alami minyak atsiri, substansi mudah menguap ini dapat dijadikan sebagai ciri khas dari suatu jenis tumbuhan karena setiap tumbuhan menghasilkan minyak atsiri dengan aroma yang berbeda. Memang ada beberapa jenis minyak atsiri yang memiliki aroma yang mirip,tetapi tidak persis sama, dan sangat bergantung pada komponen kimia penyusun minyak tersebut Agusta 2000. Aktivitas kerja minyak atsiri dalam menghambat pertumbuhan atau mematikan bakteri yaitu dengan cara mengganggu proses terbentuknya membran atau dinding sel, tidak terbentuk atau terbentuk secara tidak sempurna Ajizah, 2004.

2.2.1. Komponen Kimia Minyak Atsiri

Pada umumnya perbedaan komposisi minyak atsiri disebabkan perbedaan jenis tanaman penghasil, kondisi iklim, tanah tempat tumbuh, umur panenan, metode ekstraksi yang digunakan dan cara penyimpanan minyak. Minyak atsiri biasanya terdiri dari berbagai campuran persenyawaan kimia yang terbentuk dari unsur karbon C, Hidrogen H dan oksigen O. pada umumnya komponen kimia minyak atsiri dibagi menjadi dua golongan, yaitu: 1. Hidrokarbon yang terutama terdiri dari persenyawaan terpen Persenyawaan yang termasuk golongan ini terbentuk dari unsur karbon C, dan hidrogen H. Jenis hidrokarbon yang terdapat dalam alam dan minyak atsiri sebagian besar terdiri dari monoterpen 2 unit isoprene sesquiterpen 3 unit isoprene, diterpen 4 unit isoprene, Sesterpen 5 unit isopren, Triterpen 6 unit isopren, Tetraterpen 8 unit isopren. 2. Hidrokarbon teroksigenasi Komponen kimia dari golongan ini terbentuk dari unsur karbon C, Hidrogen H dan oksigen O. persenyawaan yang termasuk dari golongan ini adalah persenyawaan alkohol, aldehid, ester, fenol. Ikatan karbon yang terdapat dalam molekulnya dapat terdiri dari ikatan tunggal, dan ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga Ketaren, 1985

2.2.2. Biosintesis minyak atsiri

Berdasarkan proses biosintesinya atau pembentukan komponen minyak atsiri di dalam tumbuhan, minyak atsiri dapat dibedakan menjadi dua golongan, Golongan pertama adalah turunan terpena yang terbentuk dari asam asetat dalam bentuk asetil koenzim A melalui jalur biosintesis asam mevalonat. Golongan kedua adalah senyawa aromatik yang terbentuk dari biosintesis asam siklamat melalui jalur fenil propanoid Agusta, 2000. Mekanisme dari tahap reaksi biosintesis terpenoid yaitu asam asetat yang telah diaktifkan oleh koenzim A melalui kondensasi jenis Cleisen menghasilkan asam asetoasetat. Senyawa yang dihasilkan ini dengan koenzim A melakukan kondensasi sejenis aldol menghasilkan rantai karbon bercabang sebagaimana ditemukan pada asam mevalonat. Reaksi-reaksi berikutnya ialah fosforilasi, eliminasi asam fosfat dan dekarboksilasi menghasilkan IPP Isopentenil Pirofosfat oleh enzim isomerase, IPP sebagai unit isoprene aktif bergabung secara kepala ke ekor dengan DMAPP dan penggabungan ini merupakan langkah pertama dari polimerasi isoprene untuk menghasilkan terpenoid. Penggabungan ini terjadi karena serangan elektron dari ikatan rangkap IPP terhadap atom karbon dari DMAPP yang kekurangan elektron diikuti oleh penyingkiran ion pirofosfat. Serangan ini menghasilkan geranil pirofosfat GPP yakni senyawa antara bagi semua senyawa monoterpen. Penggabungan selanjutnya antara satu unit IPP dan GPP, dengan mekanisme yang sama seperti anatara IPP dan DMAPP menghasilkan Farnesil Pirofosfat FPP yang merupakan senyawa antara bagi semua senyawa seskuiterpen. Senyawa-senyawa diterpen diturunkan dari geranil-geranil pirofosfat GGPP yang berasal dari kondensasi antara satu unit IPP dan FPP dengan mekanisme yang sama. Sintesa terpenoid sangat sederhana sifatnya. Ditinjau dari segi teori reaksi organik sintesa ini hanya menggunakan beberapa jenis reaksi dasar. Reaksi-reaksi selanjutnya dari senyawa antara GPP, FPP, GGPP untuk menghasilkan senyawa-senyawa terpenoid satu per satu hanya melibatkan beberapa jenis reaksi sekunder. Berikut ini adalah gambar biosintesa terpenoid dapat dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini: Gambar 2.2 Biosintesisa Terpenoid Achmad, 1985 ATP -ADP Untuk menjelaskan dapat diambil beberapa contoh monoterpen. Dari segi biogenetik, perubahan geraniol, nerol dan linalool dari yang satu menjadi yang lain berlangsung sebagai akibat reaksi isomerisasi. Ketiga alkohol ini, yang berasal dari hidrolisa geranil pirofosfat GPP dapat menjalani reaksi-reaksi sekunder berikut, misalnya dehidrasi menghasilkan mirsena, oksidasi menjadi sitral dan oksidasi reduksi menghasilkan sitronelal. Berikut ini adalah contoh perubahan senyawa monoterpen, dapat dilihat pada gambar 2.3 Gambar 2.3. Perubahan Senyawa Monoterpen Achmad, 1985 Senyawa-senyawa seskuiterpen diturunkan dari cis-farnesil pirofosfat dan trans-farnesil pirofosfat melalui reaksi siklisasi dan reaksi sekunder lainnya. Kedua isomer farnesil pirofosfat ini dihasilkan in vivo melalui mekanisme yang sama seperti isomerisasi antara geraniol dan nerol. Perubahan farnesil pirofosfat menjadi seskuiterpen terlihat pada gambar 2.4 Gambar 2.4. Reaksi Biogenetik Beberapa Seskuiterpena Achmad, 1985

2.3. Isolasi Minyak Atsiri dengan Destilasi

Dalam tanaman minyak atsiri, biasanya proses difusi berlangsung sangat lambat, maka untuk mempercepat proses difusi sebelum melakukan penyulingan terlebih dahulu bahan tanaman harus diperkecil dengan cara dipotong - potong atau digerus. Peristiwa terpenting yang terjadi dalam proses penyulingan dengan metode hidrodestilasi ini adalah terjadinya difusi minyak atsiri dan air panas melalui membran bahan yang disuling, terjadinya hidrolisa terhadap beberapa komponen minyak atsiri dan terjadinya dekomposisi yang disebabkan oleh panas Guenther, 1987. Penyulingan suatu campuran yang berwujud cairan yang tidak saling bercampur, hingga membentuk dua fase atau dua lapisan. Keadaan ini terjadi pada pemisahaan minyak atsiri dengan uap air. Penyulingan dengan uap air sering disebut steam destilasi. Pengertian umum ini memberikan gambaran bahwa penyulingan merupakan pemisahan komponen- komponen suatu campuran dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dari masing-masing zat tersebut Sastrohamidjojo, 2004. Beberapa jenis tanaman sumber minyak atsiri perlu dirajang terlebih dahulu sebelum disuling. Hal ini untuk memudahkan proses penguapan minyak yang terdapat didalamnya karena perajangan ini menyebabkan kelenjar minyak dapat selebar mungkin Lutony, 1994. Dalam industri minyak atsiri dikenal 3 macam metode penyulingan, yaitu: 1. Penyulingan air Hidrodestilasi Pada metode ini bahan yang akan disuling kontak langsung dengan air mendidih. Bahan tersebut mengapung di atas air atau terendam secara sempurna tergantung dari bobot jenis dan jumlah bahan yang disuling. Air yang dipanaskan dengan metode pemanasan yang bisa dilakukan yaitu dengan panas langsung, mantel uap, pipa uap melingkar tertutup. Ciri khas metode ini ialah kontak langsung antara bahan dan air mendidih. Oleh sebab itu sering disebut dengan penyulingan langsung Sastrohamidjojo, 2004. 2. Penyulingan dengan air dan uap Water and Steam distillation Pada metode penyulingan ini bahan diletakkan di atas rak-rak atau saringan berlubang. Ketel suling diisi dengan air sampai permukaan air berada tidak jauh dibawah saringan. Air dapat dipanaskan dengan berbagai cara yaitu dengan uap jenuh yang basah dan bertekanan rendah. Ciri khas metode ini adalah uap selalu dalam keadaan basah, jenuh dan tidak terlalu panas, bahan yang disuling hanya berhubungan dengan uap dan tidak dengan air panas. Untuk itu ukuran bahan harus seragam, pengisian dan kepadatan bahan harus merata didalam ketel sehingga uap dapat menembus bahan tersebut secara merata dan menyeluruh Lutony,1994. 3. Penyulingan uap Steam destilasi Penyulingan uap disebut juga penyulingan tak langsung. Uap yang digunakan adalah uap jenuh pada tekanan lebih dari 1 atmosfer. Didalam proses penyulingan dengan uap ini, uap dialirkan melalui pipa uap berlingkar yang berpori dan berada dibawah bahan tanaman yang akan disuling. Kemudian uap akan bergerak menuju ke bagian atas melalui bahan yang terletak di atas saringan Lutony, 1994.

2.4. Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri dengan GC-MS