4.1.2 Pengaruh Berbagai Tingkat Kematangan Buah Terhadap Aktivitas Larvasida Dan Sifat Fisiko-Kimia Minyak Kamandrah
Karakteristik minyak kamandrah sangat dipengaruhi oleh tingkat kematangan buah kamandrah dan proses penanganannya. Pemetikan buah
didasarkan atas umur buah, dihitung dari hari setelah pembungaan HSP atau warna kulit luar buah kamandrah yaitu W1 = umur buah 24 HSP warna kulit
buah hijau kecoklatan; W2 = umur buah 33 HSP warna kulit buah coklat kehijauan; dan W3 = umur buah 42 HSP warna kulit buah coklat penuh
Gambar 10.
Keterangan : W1 = umur buah 24 HSP warna kulit buah hijau kecoklatan; W2 = umur buah 33 HSP warna kulit buah coklat kehijauan; W3 = umur buah 42 HSP warna kulit buah coklat
penuh
Gambar 10. Buah tanaman kamandrah berbagai tingkat kematangan
Sumber : Koleksi AWWI-Balittri Sukabumi
Peningkatan taraf umur petik buah kamandrah yang ditunjukkan dengan semakin coklat warna kulit buah berdampak kepada peningkatan rendemen
minyak kamandrah dan kandungan senyawa aktifnya. Semakin tua umur buah kamandrah menunjukkan senyawa aktif yang terdapat dalam biji kamandrah akan
semakin tinggi pula. Hal ini ditunjukkan dengan semakin menurunnya nilai LC
50
dan LC
90
pada pengamatan 24 jam dan 48 jam, yaitu berturut-turut dari 385,480 ppm menjadi 132,669 dan dari 189,18 ppm menjadi 70,08 ppm Tabel 9.
W1 W2
W3
Tabel 9. Rendemen dan nilai LC
50
dan LC
90
pengamatan 24 dan 48 jam terhadap minyak kamandrah berbagai tingkat kematangan buah
Tingkat Kematangan Buah Karakteristik
24 HSP 33 HSP
42 HSP Rendemen bb
14,13 c 16,32 b
20,41 a LC
50
24 Jam ppm 385,48
341,52 132,67
LC
90
24 jam ppm 1322,57
1063,37 446,08
LC
50
48 Jam ppm 189,18
163,66 70,08
LC
90
48 jam ppm 809,08
712,16 345,29
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata α
= 0,05. HSP : Hari setelah pembungaaan
Hasil penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian Komalamirsa et al. 2005 bahwa ekstrak C. tiglium L. yang ditanam di Thailand memiliki nilai LC
50
60,87 ppm dan LC
90
263,66 ppm pada larva A. aegypti instar 3 dan 4. Minyak kamandrah hasil budidaya di kabupaten Barito Provinsi Kalimantan Tengah
mempunyai potensi yang tinggi sebagai larvasida terhadap larva nyamuk A. aegypti
instar 3 dengan nilai LC
50
dan LC
90
berturut-turut 25,98 ppm dan 164,80 ppm Iswantini et al. 2009. Semakin kecil nilai LC menunjukkan semakin
beracun insetisida tersebut. Bahan yang beracun dapat digolongkan dalam nilai LC
50
terhadap hewan coba, dimana nilai LC
50
antara 1 – 50 ppm dikatagorikan sangat beracun Tarumingkeng 1992. Riyadhi 2008 menyatakan bahwa minyak
yang diperoleh dari biji kamandrah memiliki potensi paling tinggi sebagai larvasida dibandingkan hasil ekstrak dengan air dan etanol pada bagian daun,
batang dan biji kamandrah. Penggunaan konsentrasi minyak kamandrah 0,3-0,5 dapat menghambat penetasan telur ovisida dan menurunkan jumlah peletakan
telur pada ovitrap anti-oviposisi nyamuk A. aegypti dan A. albopictus Iswantini et al.
2008, Astuti 2008. Rendemen minyak kamandrah tertinggi diperoleh pada umur tanaman 42
HSP dengan warna kulit buah coklat penuh, yaitu 20,41. Menurut Kataren 1986 bahwa lemak dalam tanaman di bentuk dalam sel hidup yang merupakan
hasil dari serangkaian reaksi yang kompleks dalam proses metabolisme. Proses pembentukan lemak dalam tanaman terdiri dari 3 tahap, yaitu : 1 sintesa gliserol,
2 sintesa asam lemak, dan 3 kondensasi gliserol dan asam lemak sehingga membentuk lemak. Hal ini didukung dengan hasil penelitian KKP3T yang
menunjukkan hasil budidaya tanaman kamandrah di Kalimantan Tengah pada
umur tanaman 10 bulan mempunyai rendemen minyak berkisar 4,94-13,14 dengan nilai LC
50
berkisar 40,98-109,96 ppm, sedangkan pada umur tanaman 16 bulan dapat mencapai 13,18-22,25 dengan nilai LC
50
berkisar 27,14-80,52 ppm Iswantini et al. 2009. Banyaknya minyaklemak yang dapat diekstrak tergantung
dari suhu pemanasan, lama pengepresan, tekanan yang dipergunakan, serta kandungan minyak dalam bahan asal Ketaren 1986; Aloge et al. 2003; Akinosa et
al. 2006; Owalarafa et al. 2007; Ogunsina et al. 2008; Banghoye et al. 2011.
Tingkat kematangan buah kamandrah berpengaruh terhadap sifat fisiko- kimia minyak kamandrah yang dihasilkan. Dilihat secara fisik, nilai indeks bias
minyak kamandrah antara 1,4771-1,4783 Tabel 11, mirip dengan nilai indeks bias minyak jarak yaitu 1,475-1,479 SNI No. 01-1904-1990, karena tanaman
kamandrah masih satu suku Euphorbiaceae. Swern 1982 menyatakan nilai indeks bias akan meningkat pada minyaklemak dengan rantai karbon yang
panjang dan juga dengan sejumlah ikatan rangkap. Nilai indeks bias dari asam lemak akan bertambah dengan meningkatnya bobot molekul, selain itu dengan
naiknya derajat ketidakjenuhan dari asam lemak tersebut. Demikian pula halnya dengan bobot jenis minyak kamandrah yaitu 0,9442-0,9466 gml Tabel 10.
Menurut Jacobs 1973, bobot jenis suatu cairan tergantung dari komponen- komponen yang tergantung dalam cairan tersebut, semakin banyak komponen
yang ada dalam cairan maka fraksi beratnya semakin tinggi sehingga bobot jenisnya juga semakin besar.
Tabel 10. Sifat fisiko-kimia minyak biji kamandrah pada berbagai tingkatan kematangan buah
Tingkat Kematangan Buah Karakteristik
24 HSP 33 HSP
42 HSP Bilangan Asam mg KOHg
1,65 c 5,74 b
8,76 a Kadar asam lemak bebas mg KOHg
0,82 c 2,85 b
4,36 a Bilangan Peroksida meq O100g
1,98 c 2,47 b
3,59 a Indeks Bias n
D
30
o
C 1,4771 b
1,4773 b 1,4783 a
Bobot Jenis gml 0,9442 a
0,9443 a 0,9466 b
Warna L 88,39 a
81,88 b 73,02 c
Warna a 10,46 b
13,92 a 3,26 c
Warna b 4,10 c
59,30 b 64,13 a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata α
= 0,05. HSP : Hari setelah pembungaaan
Dari Tabel 11, menunjukkan tingkat kematangan buah kamandrah berpengaruh terhadap atribut warna minyak kamandrah yang dihasilkan. Terjadi
penurunan derajat kecerahan nilai L warna minyak dari 88,39 menjadi 73,02 dan derajat kemerahan nilai a dari 13,92 menjadi 3,26, serta terjadi
meningkatkan derajat kekuningan nilai b dari 4,10 menjadi 64,13. Penurunan nilai L dan a, serta peningkatan nilai b dari perlakuan pemanasan pada suhu
65
o
C selama 15 menit, diduga selain disebabkan oleh proses oksidasi terhadap minyak itu sendiri, disebabkan juga oleh beberapa proses yang terjadi pada saat
pemanasan. Menurut Ketaren 1986, proses-proses tersebut adalah proses oksidasi terhadap tokoferol, ikut terekstraknya zat-zat yang terdapat dalam
minyak, dan degradasi komponen-komponen kimia lainnya yang terdapat dalam minyak. Selain itu, proses lain yang mungkin terjadi adalah proses browning,
yaitu suatu reaksi antara molekul karbohidrat dengan gugus pereduksi seperti aldehid serta gugus amin dari molekul protein dan yang disebabkan oleh adanya
aktivitas enzim-enzim seperti phenol oxidase, polyphenol oxidase dan sebagainya. Proses-proses tersebut yang dapat menyebabkan warna minyak menjadi lebih
gelap. Dilihat secara kimia, peningkatan taraf umur petik buah kamandrah
memberi efek peningkatan dan berpengaruh nyata terhadap nilai bilangan asam, kadar asam lemak bebas dan bilangan peroksida minyak kamandrah. Semakin
tinggi nilai bilangan asam suatu minyak, maka akan semakin tinggi pula tingkat kerusakannya karena jumlah molekul trigliserida yang terhidrolisis pula lebih
banyak. Dengan memikian kualitas dari minyak tersebut akan semakin rendah. Proses hidrolisis merupakan kebalikan dari sintesis trigliserida. Pada reaksi
hidrolisis, selain dihasilkan asam lemak bebas juga dihasilkan molekul gliserol. Pembentukan asam lemak bebas pada minyak dapat terjadi karena proses
pengolahan penyiapan bahan. Proses hidrolisis dapat berlangsung pada waktu minyak masih berada dalam jaringan biji yang telah dipanen, selama pengolahan,
dan penyimpanan. Lemak nabati dan Lemak nabati dan hewani yang masih berada dalam jaringan, biasanya mengandung enzim yang dapat menghidrolisis lemak.
Dari data hasil analisis diperolah nilai bilangan asam berkisar antara 1,65- 8,76 dengan rata-rata sebesar 5,38. Nilai bilangan asam tertinggi dihasilkan dari
buah kamandrah yang dipanan pada umur 42 HSP, sedangkan nilai bilangan asam terendah dihasilkan dari buah kamandrah yang dipanen pada umur 24 HSP,
demikian pula halnya dengan kadar asam lemak bebas dan bilangan peroksida Tabel 11. Peningkatan nilai bilangan asam dan kadar asam lemak bebas diduga
disebabkan oleh kenaikan suhu dan adanya air yang menyebabkan terjadinya reaksi hidrolisis. Selain itu, diduga disebabkan juga oleh masih tingginya aktivitas
enzim dan mikroorganisme yang mengkatalis proses hidrolisis minyak. Semua enzim yang termasuk golongan lipase, namun enzim tersebut inaktif oleh panas.
Meskipun demikian, diduga pemanasan pada suhu 65
o
C masih belum dapat menginaktifkan enzim tersebut, sehingga proses hidrolisisnya berjalan lebih cepat.
Bilangan peroksida adalah nilai penting untuk menentukan derajat kerusakan pada minyak. Semakin tinggi bilangan peroksida yang dihasilkan, maka
minyak semakin tengik hingga mencapai bilangan maksimal 100, maka minyak bersifat racun Ketaren 1986. Hidrogen pada asam lemak bebas dapat
membentuk radikal asam lemak. Radikal asam lemak ini kemudian akan bereaksi dengan oksigen udara, sehingga akan berbentuk peroksida dan hidroperoksida.
Oksidasi lemak dalam bahan makanan dapat terjadi bila suhu dinaikan atau selama penyimpanan, akibatnya nilai peroksida minyak semakin tinggi.
4.1.3 Identifikasi Asam Lemak Minyak Kamandrah Dengan Gas
Chromatography GC
Hasil analisis minyak kamandrah dengan GC menunjukkan enambelas puncak, dimana dari 16 puncak tersebut yang teridentifikasi sebagai asam lemak
ada 6 puncak selebihnya tidak teridentifikasi Gambar 11. Asam lemak yang terbanyak terdapat dalam minyak kamandrah adalah asam lemak tidak jenuh
44,36 terdiri dari asam oleat 42,33 dan asam linoleat, selanjutnya asam lemak jenuh 23,18 terdiri atas asam stearat 13,33, asam miristat 5,02,
asam palmitat 3,81 dan asam laurat 1,02 Tabel 11.
Tabel 11. Komponen asam lemak minyak biji kamandrah
Komponen Kandungan
Asam lemak jenuh : 23,18
1. Asam Laurat C12 : 0 1,02
2. Asam Miristat C14 : 0 5,02
3. Asam Palmitat C16 : 0 3,81
4. Asam Stearat C18 : 0 13,33
Asam lemak tidak jenuh : 44,36
1. Asam Oleat C18 : 1 42,33
2. Asam Linoleat C18 : 6 2,03
Gambar 11. Hasil kromatogram GC minyak kamandrah. Menurut Duke 1983, minyak yang terkandung dalam biji kamandrah
mengandung asam oleat 37, asam linoleat 19, asam miristat 7,8, asam palmitat 0,9, asam stearat 0,3, resin 3,4 dan tambah dengan senyawa
lain. Sedangkan hasil penelitian Saputera 2008, komponen asam lemak dalam biji kamandrah yang berasal dari Kalimantan Tengah hasil ekstrak heksana
mengandung asam oleat 10,99, asam miristat 4,20, asam palmitat 3,77, asam stearat 1,96, asam kaprat 1,78, asam laurat 1,48, asam linoleat
1,03, asam kaproat 0,59 dan asam Kaprilat 0,28. Hasil penelitian
memperlihatkan bahwa kandungan asam oleat yang terdapat dalam minyak kamandrah yang berasal dari Sukabumi jauh lebih tinggi yaitu 42,33. Hal ini
diduga bahwa banyaknya kandungan senyawa yang diperoleh dari suatu bahan sangat tergantung dari ekologiagroklimat tempat tumbuh bahan tersebut Herrerra
et al. 2006. Menurut Colegate dan Molyneux 1993 prosentase kandungan
komponen senyawa yang terdapat dalam bahan, menentukan aktifiatas bioaktif dari bahan tersebut.
4.1.4 Identifikasi Senyawa Aktif Minyak Kamandrah Dengan Gas
Chromatography-Mass Spectrometry GC-MS
Analisis dengan GC-MS digunakan untuk mengetahui bobot molekul dari suatu senyawa. Analisis GC-MS dilengkapi dengan penelusuran Library untuk
dapat mengidentifikasi MS dan hasil spektra massanya yang dibandingkan dengan database National Institute Standar and Tecnology NIST yaitu NIST05a.L dan
W8N05ST.L, selain itu dibandingkan juga dengan database Wiley7n.1, MPW2007.L, dan Pest.1. Hasil analisis GC-MS terhadap minyak kamandrah
menunjukkan komponen kimia yang cukup komplek, sebagian besar merupakan senyawa karbon rantai panjang yang memiliki beberapa isomer. Kromatogram
hasil analisis dengan GC-MS disajikan pada Gambar 12.
5.00 10.00
15.00 20.00
25.00 30.00
35.00 40.00
500000 1000000
1500000 2000000
2500000 3000000
3500000 4000000
4500000 5000000
5500000 6000000
6500000
Tim e--
Abundance TIC
: SAMPEL_1.D
6.99 8.73
10.04 10.36
11.55 11.83
12.41 12.50
12.73 13.13
13.23
13.68 14.04
14.29 14.54
14.78 14.95
15.07 15.55
15.79 15.97
16.26 16.37
25.36
a
15.00 20.00
25.00 30.00
35.00 40.00
45.00 50.00
55.00 200000
400000 600000
800000 1000000
1200000 1400000
1600000 1800000
2000000 2200000
2400000
Tim e--
Abundance TIC
: 11092003.D
11.83 21.38
22.00 24.27
29.68 34.36
36.27 36.81
37.00 38.80
39.79 40.26
40.54 42.79
43.01 46.83
55.79
b
15.00 20.00
25.00 30.00
35.00 40.00
45.00 50.00
200000 400000
600000 800000
1000000 1200000
1400000 1600000
1800000 2000000
2200000 2400000
2600000 2800000
Tim e--
A bundance
TIC : 11092004.D
28.76 31.05
36.29 38.39
38.54 39.96
40.64 43.04
43.21 44.91
46.67
c Gambar 12. Kromatogram GC dari minyak biji kamandrah metode I a,
metode II b dan metode III c Hasil identifikasi dengan database pest.l menunjukkan komponen utama yang
terdapat pada minyak biji kamandrah yang diprediksi sebagai insektisida yaitu butacarboxim, 2,3,6-trichlorphenol, dnoc,
dan propamocarb disajikan pada Tabel 12, sedangkan hasil analisis total ion khromatogram disajikan pada Lampiran 27,
28 dan 29. Fragmentasi ion senyawa insektisida disajikan pada Gambar 13, sedangkan struktur senyawa disajikan pada Gambar 14.
Hasil spektrum massa GC-MS komponen utama minyak biji kamandrah yang diprediksi sebagai bahan aktif insektisida terlihat pada RT 10,043 dengan
bobot molekul BM 190,077 adalah senyawa 3-methyltio butanone o-methyl- carbomoyloxime Butacarboxim
dengan rumus molekul C
7
H
14
N
2
O
2
S dari
golongan oxime carbamate. Butocarboxim merupakan insektisida sistemik golongan oxim carbamate, yang digunakan untuk pengendalian terhadap serangga
dan tungau pada buah-buahan, sayuran dan kapas Anomin 2012a. Butacarboxim bersifat insektisida yang sangat toksis Anonim 2012b. LC
50
untuk ikan pada pengamatan 96 jam adalah 29 ppm Anonim 2012b.
Tabel 12. Data hasil analisis GC-MS terhadap minyak kamandrah berdasarkan database pest.1.
Persen Luasan Metode No
Senyawa I
II III
1
Butocarboxim 0.14
2
2,3,6-trichlorphenol 1.01
3 2,4-D Methyl ester
0.75 4
Benfluralin 3.36
5 Demephion
0.43 6
4,6-dinitro-o-cresol Dnoc 0.27
7 Ethidimuron
0.13 0.04
8 Ethofumesate
0.88 9
Metribuzin 0.27
10
Propamocarb 0.45
0.66
Pada RT 10,043; 11,548 dan 12,924 dengan BM 216,004 adalah senyawa O,O-dimethylthioethyl phosphorothioate
I dan O,O-dimethyl S-2-methylthioethyl phosphorothioate
II Demephion dengan rumus molekul C
5
H
13
O
3
PS
2
dari golongan aliphatic organothiophosphate. Demephion bersifat insektisida yang
sangat toksis Anonim 2012b, menimbulkan iritasi pada kulit dan mata Anonim 2012d.
Pada RT 15,549; 15,617 dan 15,942 dengan BM 195,925 adalah senyawa 2,3,6-trichlorophenol
dengan rumus melekul C
6
H
3
Cl
3
O dari golongan phenol. 2,4,6-Trichlorophenol dikenal sebagai TCP, phenaclor, 2S Dowicide, 2S
Dowcide, dan omal adalah fenol terklorinasi digunakan sebagai insektisida, fungisida, pengawet herbisida, dan antiseptik Ogunniyi 2000. 2,4,6-
Trichlorophenol adalah asam lemah yang bersifat racun bagi organisme aquatik, dapat terurai pada pemanasan dan pada kontak dengan oksidan kuat akan
menghasilkan asap beracun dan korosif. Insektisida dri kelas hidrokarbon berklor, organofosfat, karbamat, dan piretroid merupakan racun saraf Djojosumarto
2006. Racun saraf bekerja dengan mempengaruhi sistem saraf seranggalarva sehingga bisa menimbulkan eksitensi kegelisahan, konvulsi kekejangan,
paralisis kelumpuhan, dan akhirnya kematian.
Pada RT 15,942 dengan BM 198.027 adalah senyawa 4,6-dinitro-o-cresol atau 2-methyl 4,6-dinitrophenol dnoc dengan rumus melekul C
7
H
6
N
2
O
5
dari golongan dinitrophenol. DNOC merupakan senyawa yang sangat toksis, berkerja
sebagai racun kontak dan racun perut dan menimbulkan iritasi kulit Djojosumarto 2006. DNOC bersifat insektisida, ovisida, akasida dan herbisida Tarumingkeng
1992. LD
50
untuk tikus adalah 26-65 mgkg berat badan Tarumingkeng 1992 dan atau 25-40 mgkg berat badan Djojosumarto 2006.
a. Senyawa butocarboxim
b. Senyawa demephion
c Senyawa 2,3,6-trichlorophenol
d senyawa Dnoc Gambar 13. Fragmentasi ion analisis dengan GC-MS dari minyak biji kamandrah
berdasarkan database pest.1
Gambar 14. Struktur senyawa insektisida dari minyak biji kamandrah berdasarkan database pest.1
a Butacarboxim b Demephion
c 2,3,6-trichlorophenol d Dnoc
Hasil identifikasi dengan database NIST menunjukkan komponen utama yang terdapat pada minyak kamandrah yang diprediksi sebagai insektisida yaitu
1,4-naphthoquinone dan piperidine disajikan pada Tabel 13, sedangkan hasil
analisis total ion chromatogram disajikan pada Lampiran 30, 31, dan 32. Tabel 13. Data hasil analisis GC-MS terhadap minyak biji kamandrah berdasarkan
database NIST
Persen Luasan No
Senyawa Metode I
Metode II Metode III
1 1,3,12-nonadecatriene
0.34 2
1,4-naphthoquinone 2.04
3 23H-Furanone
0.04 0.07
4 2,4-Decadienal
0.03 0.10
5 2-Hexanone
0.41 6
2-Oxopiperidine-3-carboxylic acid 1.35
7 3-[2-2-Dimethylaminoethyl-4,5-
methylenedioxyphenyl]methylene-6,7- dimethoxy-3H-isobenzofuran-1-one
0.46 8
3-Heptadecene 0.06
0.18 9
5,6-Dimethyl-4-phenyl-2-pyridone 0.75
10 6,9-Heptadecadiene
0.10 11
9,12-Octadecadienoic acid 76.50
87.76 79.40
12 9,17-Octadecadienal
0.34 13
10,13-Octadecadienoic acid 0.81
14 9-Octadecenoic acid
0.53 15
Benzofuran 0.04
16 cis-7-Dodecen-1-yl acetate
0.18 17
Cyclohexanone 1.59
18 Dodecanoic acid
0.83 1.01
1.35 19
gamma-Sitosterol 0.72
20 Hydrazine
0.17 21
Linoleic acid ethyl ester 2.27
22 Methyl tetradecanoate
0.12 23
n-Decanoic acid 0.85
1.09 2.05
24 n-Hexadecanoic acid
3.48 12.12
25 Octanoic Acid
0.14 0.22
26 Oxirane
0.04 27
Pentadecane 0.02
0.06 28
Pentadecanoic acid 0.18
29 Phenanthro[1,2-b]furan-10
1.24 30
Piperidine, 1-1-oxo-3-phenyl-2- propynyl
5.25
31 Squalene
0.14 4.23
32 Tetradecanoic acid
4.82 5.29
33 Thiazolo[5,4-d] pyrimidine
0.29 34
Thioxan-3-one, oxime 0.41
Hasil spektrum massa GC-MS menunjukkan senyawa 1,4-naphthoquinone yang terdeteksi pada RT 14.54, BM 292.058 dengan rumus molekul C
10
H
6
O
2
sedangkan senyawa piperidine, 1-1-oxo-3-phenyl-2-propynyl muncul pada RT 11.83 dengan BM 213.115 dan rumus molekul C
14
H
15
NO. Fragmentasi ion senyawa insektisida disajikan pada Gambar 15, sedangkan struktur senyawa
disajikan pada Gambar 16. Senyawa 1,4-naphthoquinone merupakan turunan dari naftalena melalui penggantian dari dua hidrogen atom oleh dua kelompok keton.
Senyawa ini bersifat sitotoksik sebagai insektisida, antibakteri, antijamur, antivirus, anti-inflamasi, dan antipiretik yang digunakan untuk mengobati
penyakit ganas dan parasit Babula et al 2007. Hasil penelitian Iswantini et al. 2007 dan Riyadhi 2008 melaporkan
bahwa salah satu senyawa aktif yang diprediksi sebagai larvasida nabati dari minyak biji kamandrah adalah senyawa piperidine, 1-[5-1,3-benzodioxol-5-yl-1-
oxo-2,4-pentadienyl]-,E,E Gambar 17. Piperine adalah suatu alkaloida
piperidine yang bersifat toksik yang biasa digunakan sebagai insektisida. Salah
satu senyawa golongan piperidine yang telah diteliti sebagai pembunuh nyamuk Aedes aegypti
adalah 2-ethyl-piperidine Gambar 18 Pridgeon et al. 2007.
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
50000 100000
150000 200000
250000 300000
350000 400000
450000 500000
m z--
Abundance Scan 1024 11.830 m
in: SAMPEL_1.D 73
43 129
256 213
97 185
157 281
343 429
401 310
487 373
a. Senyawa piperidine, 1-1-oxo-3-phenyl-2-propynyl
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
10000 20000
30000 40000
50000 60000
70000 80000
90000 100000
110000
m z--
Abundance Scan 1341 14.540 m
in: SAMPEL_1.D 292
221 55
95 165
249 123
193 328355
412 489 519
439 385
b. Senyawa 1,4-naphthoquinone Gambar 15. Fragmentasi ion analisis dengan GC-MS dari minyak biji kamandrah
berdasarkan database NIST
Gambar 16. Struktur senyawa insektisida dari minyak biji kamandrah berdasarkan database NIST
Gambar 17. Struktur senyawa piperidine, 1-[5-1,3-benzodioxol-5-yl-1-oxo-2,4- pentadienyl]-, E,E
Piperidine , 1-1-oxo-3-phenyl-2-propynyl 1,4-naphthoquinone
N O
2-ethyl-1-undec-10-enoyl-piperidine
NH
2-ethyl-piperidine
N O
1-undec-10-enoyl-piperidine
Gambar 18. Beberapa contoh struktur piperidine Senyawa golongan piperidine yang lain telah berhasil di ekstrak oleh Yang
et al. 2002 dari tanaman piper longum dan dilaporkan menunjukan aktifitas
sebagai larvasida A. aegypti. Bandara et al. 2000 melaporkan telah berhasil mendapatkan senyawa golongan piperidine dari Microcosm paniculata yaitu
N-Methyl-6beta-deca-1,3,5-trienyl-3beta-methoxy-2beta-methyl-piperidine yang menunjukan aktifitas sebagai larvasida A. aegypti instar kedua, sedangkan
Julia et al. 2006 telah berhasil mensintesis senyawa golongan piperidine yaitu 1- undec-10-enoyl-piperidine
dan 2-ethyl-1-undec-10-enoyl-piperidine dan Piperine [E, E-1-piperoyl-piperidine]
Gambar 19, dan diuji sebagai adulticides A. aegypti .
4.1.5 Identifikasi
Gugus Fungsional
Minyak Kamandrah
Dengan Spektrofotometer FTIR
Identifikasi gugus fungsional menggunakan spektrofotometer FTIR digunakan untuk melihat gugus-gugus fungsi dalam struktur molekul yang
terdapat dalam senyawa dengan rentang bilangan gelombang pengukuran 400- 4.000 cm
-1
. Spektrum hasil analisis dengan spektrofotometer FTIR Shimadzu dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19. Spektrum infra merah minyak biji kamandrah Spektra yang dihasilkan dari serapan minyak kamandrah terhadap sinar
infra merah menunjukkan struktur gugus-gugus fungsi suatu senyawa untuk menguatkan bahwa senyawa aktif yang diidentifikasi menggunakan GC-MS
adalah butacarboxim,
2,3,6-trichlorphenol, dnoc,
propamocarb, 1,4-naphthoquinone
dan piperidine,1-1-oxo-3-phenyl-2-propynyl. Hasil analisis spektrum infra merah pada senyawa butacarboxim ditunjukkan pada 725,23 cm
-1
C-H, 1103,28 cm
-1
C-S, 1165 cm
-1
C-O, 1242,16 cm
-1
N-O, 1458,18 cm
-1
C-H, 1651,67 cm
-1
C=O, dan 2368,59 cm
-1
C-N. Senyawa dnoc ditunjukkan pada 1373,32 cm
-1
fenol, 725,23 cm
-1
aromatik trisubtitusi, 1651,07 cm
-1
nitrat, dan 1705,07 cm
-1
C-C. Senyawa 2,3,6-trichlorphenol ditunjukkan pada 1373,32 cm
-1
fenol, 725,23 cm
-1
aromatik trisubtitusi dan 378,05 cm
-1
C-X halogen. Senyawa propamocarb ditunjukkan pada 725,23 cm
-1
P-O-C, 1103,28 cm
-1
C-S, dan 1242,16 cm
-1
P-O. Senyawa 1,4-naphthoquinone ditunjukkan pada 725,23 cm
-1
aromatik, dan 1242,16 cm
-1
C-O. Senyawa piperidine,1-1- oxo-3-phenyl-2-propynyl
ditunjukkan pada 725,23 cm
-1
aromatik, 1651,07 cm
-1
C=C, dan 1242,16 cm
-1
N=O.
4.2 Optimasi Proses Ekstraksi Minyak Biji Kamandrah Dengan Pengempaan
Optimasi proses ekstraksi dengan pengempaan hidrolik merupakan bagian tahapan penelitian utama. Proses ekstraksi senyawa aktif dari simplisia serbuk biji
kamandrah dilakukan dengan metode pengempaan, dengan pertimbangan senyawa bioaktif yang terdapat dalam biji tidak terdegradasi karena pengaruh
panas yang tinggi. Optimasi proses pengempaan minyak biji kamandrah dilakukan terhadap 3 perubah yaitu 1 suhu pengempaan X
1
, lama pemanasan X
2
dan tekanan pengempaan X
3
dengan respon yang diamati adalah rendemen minyak, nilai LC
50
dan LC
90
. Pencarian peubah optimum ini menggunakan Response Surface Methodology
RSM.
4.2.1 Model Yang Sesuai Untuk Respon Rendemen Minyak Biji Kamandrah sebagai Produk Utama
Model permukaan respon digunakan untuk menentukan model yang
sesuai. Evaluasi dilakukan terhadap model yang meliputi linear, kuadratik, kubik dan 2FI interaksi. Pemilihan model didasarkan dari rekomendasi sekuen model
yang memberikan hasil yang signifikan P0,05. Hasil analisis menunjukkan bahwa model kuadratik merupakan model yang disarankan oleh program
Lampiran 20. Model lainnya seperti : linier, kubik dan interaksi tidak signifikan P0,05 sehingga tidak dipilih.
Uji simpang model lack of fit test dilakukan untuk mengetahui adanya gangguan noise yang berpengaruh secara signifikan terhadap model yang
dipilih. Hasil uji simpang model menunjukkan tidak ada pengaruh gangguan yang nyata terhadap model kuadratik yang dipilih sebelumnya Lampiran 22. Dengan
demikian gangguan bukan merupakan faktor yang mempengaruhi akurasi model yang dipilih. Selanjutnya dilakukan analisis pemilihan model berikutnya
berdasarkan ringkasan model secara statistik model summery statistics. Parameter yang digunakan untuk menentukan model yang tepat adalah standar
deviasi terendah, R-Square tertinggi, Adjusted R-Square tertinggi, dan Predicted R-Square
tertinggi. Berdasarkan kelima kriteria diatas, maka model yang memenuhi persyaratan untuk dipilih adalah model kuadratik Lampiran 21.
Berdasarkan ringkasan statistik, model kuadratik memiliki standar deviasi yang rendah sebesar 0,48 dengan nilai Adj R
2
tertinggi sebesar 0,9705. Hal ini menunjukkan bahwa model tersebut mempunyai tingkat signifikasi yang tinggi,
dengan variabel bebas X
1
, X
2
dan X
3
memiliki pengaruh yang kuat terhadap respon yang dihasilkan. Model kuadratik memiliki nilai koefisien determinasi R2
sebesar 98,71 yang menunjukkan tingginya korelasi antara nilai-nilai observasi dengan nilai-nilai dugaan, sedangkan sisanya 1,29 dipengaruhi oleh faktor lain
yang tidak dijadikan variabel yang diteliti. Berdasarkan proses pemilihan model tersebut, maka model yang sesuai untuk proses ekstraksi minyak biji kamandrah
dengan pengempaan adalah model kuadratik. Hasil analisis ragam dari permukaan respon kuadratik menunjukkan model kuadratik mempunyai pengaruh yang nyata
terhadap respon yang diamati Lampiran 22. Model kuadratik yang dikembangkan memiliki nilai CV sebesar 2 yang
menunjukkan bahwa derajat ketepatan precision dari perlakuan yang dibandingkan cukup tinggi, yaitu semakin kecil nilai CV maka derajat ketepatan
dari perlakuan yang dibandingkan semakin tinggi Montgomery 1997. Hasil uji asumsi risidual menunjukkan bahwa gambar sisa menyebar acak disekitar nol.
Pemeriksaan asumsi kenormalan juga menunjukkan gambar sisa mendekati garis lurus sehingga dapat disimpulkan bahwa sisa telah terdistribusi normal dan
memenui asumsi identik seperti terlihat pada Gambar 20. Persamaan kuadratik dapat digunakan untuk memprediksi respon rendemen
berbagai taraf suhu pemanasan, lama pemanasan dan tekanan pengempaan. Persamaan kuadratik yang diperoleh adalah : Y = 24,22 + 3,12X
1
+ 0,40X
2
+ 2,29X
3
– 0,082X
1
X
2
- 0,33X
1
X
3
+ 0,067X
2
X
3
– 0,77X
1 2
+ 0,26 X
2 2
+ 0,61X
3 2
dengan X
1
= suhu pemanasan, X
2
= tekanan pengempaan dan X
3
= lama pemanasan. Tanda minus - pada variable X
1 2
menunjukkan bahwa grafik respon yang diperoleh adalah maksimum seperti yang ditunjukkan pada Gambar 21.
Gambar 20. Plot residual uji kenormalan respon rendemen minyak kamandrah terhadap suhu pemanasan, lama pemanasan dan tekanan
pengempaan.
a