ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS) DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI TESIS

  

ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI

TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS

KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS)

DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

  

TESIS

Oleh

  

EFI SRIVITA SINAMBELA

107006001/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

  

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2012

  

ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI

TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS

KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS)

DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

  

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam

Program Studi Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

  

Universitas Sumatera Utara

Oleh

EFI SRIVITA SINAMBELA

107006001/KIM

  

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2012

  

Judul Tesis : ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI

DARI TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS KROMATOGRAFI - SPEKTROMETER MASSA (GC–MS) DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI Nama Mahasiswa : Efi Srivita Nomor Pokok : 107006001 Program Studi : Magister Ilmu Kimia Menyetujui

  

Komisi Pembimbing

(Lamek Marpaung, M.Phil,Ph.D) (Dr.Mimpin Ginting.MS.) Anggota

  Ketua

   Ketua Program Studi Dekan (Prof. Basuki Wirjosento,MS,Ph.D) (Dr.Sutarman,M.Sc) Tanggal Lulus : 4 Mei 2012

PERNYATAAN ORISINALITAS

  ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI TEMULAWAK

  

(Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS

  KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS) DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

  

TESIS

  Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang sepengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebut sumbernya dalam daftar pustaka

  Medan, 4 Mei 2012 (Efi Srivita Sinambela)

  NIM.107006001

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

  Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Efi Srivita Sinambela NIM : 107006001 Program Studi : Magister Ilmu Kimia Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (No-Exclusive Royalty

  Free Righ) atas Tesis saya yang berjudul:

  ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI TEMULAWAK

  

(Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS

  KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS) DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

  Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalty Non- Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

  Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

  Medan, 4 Mei 2012 Efi Srivita Sinambela

  NIM.107006001

  Telah diuji pada Tanggal : 4 Mei 2012 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D Anggota : 1. Dr. Mimpin Ginting, MS

   2. Prof. Basuki Wirjosentono. MS,Ph.D

   3. Prof. Dr. Jamaran Kaban, MSc

   4. Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI TEMULAWAK

  

(Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS

  KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS) DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

  

ABSTRAK

  Penelitian tentang isolasi dan analisis kimia minyak atsiri serta uji aktivitas mikroba dengan metode Cork Borer dari temulawak (Curcuma xanthoriza Roxb ) telah dilakukan. terhadap beberapa bakteri. Perlakuan yang diperlakukan yaitu mengisolasi minyak atrisi umbi temulawak dengan destilasi stahl dan dianlisis komponen kimianya dengan Kromotografi Gas Spektrometri Massa. Hasil Kromatografi Gas menunjukkan adanya 30 puncak yang berarti terdapat 30 komponen kimia dalam minyak atsiri umbi temulawak. Dengan Spektrometri Massa hanya 22 komponen dari 30 komponen yang dianalisis (identifikasi) berdasarkan data spektrum yang ada. Berikut ini 22 komponen kimia minyak atsiri yang terkandung dalam umbi temulawak yaitu : α-pinen (0,68%), Kampen (1,60%), sabinen (0,51%), Mirsen (0,67%), α-Pilandren (0,48%) ,δ-4- Carin (0,67%), 1,8 Sineol (14,64%), terpinolen (11,29%), Kamfor (7,21%), borneol (0,75%), Terpineol (0,70%), ρ-Simen(0,22%), α-Terpineol (0,78%), Piperitenon(2,20%), β- Elemen(1,38%), Zingiberen (4,55%), Cariopilen (1,45%), γ-Elemen (3,43%), β- Farnesen (0,30%), Ar-

  Curcumin (0,92%), Furanodiena (5,88%), dan β- Seskuifelandren(4,46%). Minyak atsiri dari temulawak telah di uji aktifitasnya terhadap bakteri Shigella sp (2,4 ; 4,4 ), S.aureus ( 1,6 ; 1,8 ), S,thyphii 1,2 ; 1,4 ) dan E.coli (1,0 ; 0,8 ).

  Kata kunci : Temulawak, Destilasi Sthal, Minyak atsiri, GC-MS, Aktifitas antibakteri.

ISOLATION AND ANALYSIS CHEMICAL COMPONENT ESSENTIAL OIL OF

  TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) WITH GC-MS AND ANTI

BACTERIA ACTIVITY TEST

  ABSTRACT The research for isolation and analysis chemical component essential oil of

   (Curcuma xanthoriza Roxb) with

temulawak GC-MS and anti bacteria activity

test by Cork Borer method was conducted. The purposes of this research are to

   (Curcuma xanthoriza know chemical component essential oil of temulawak Roxb) with

   GC-MS and anti bacteria activity. The treatment done was isolate the

essential oil of the temulawak trought steam distillation and then it is chemical

components were analyzed throught Mass Spectrometry – Gas Cromotography. The

result of gas Cromatography showed 30 apeas meaning that the essential oil of

temulawak contained 30 chemical components. The result of Mass Spectrometry

only showed 22 out of the 30 chemical components analyzed (identified). The 22

chemical components of essential oil were : α-pinene (0,68%), Campen (1,60%),

sabinen (0,51%), Mircen (0,67%),

  α-Pilandren (0,48%) ,δ-4- Carin (0,67%), 1,8

Cineole (14,64%), terpinolen (11,29%), Kamper (7,21%), borneol (0,75%),

Terpineol (0,70%), ρ-Cimen(0,22%), α-Terpineol (0,78%), Piperitenon(2,20%), β-

Elemen(1,38%), Zingiberen (4,55%), Caryopilen (1,45%), γ-Elemen (3,43%), β-

Farnesene (0,30%), Ar- Curcumin (0,92%), Furanodiena (5,88%), dan β-

Sesquiplilendren(4,46%). Also the activity test has been done and result show that

for some bacteria namely Shigella sp (2,4 ; 4,4 ), S.aureus ( 1,6 ; 1,8 ), S,thyphii 1,2

  ; 1,4 ) dan E.coli (1,0 ; 0,8 ).

  

Key words : Temulawak, Sthal destilation, Essential Oil, GC-MS, Bacteria activity.

RIWAYAT HIDUP

  Nama : Efi Srivita Sinambela, S.Si Tempat/Tanggal Lahir : Medan, 1 April 1977 Riwayat Pendidikan : Tahun 1990 tamat dari SD Negeri 060838 Medan Tahun 1993 tamat dari SMP Negeri 17 Medan Tahun 1996 tamat dari SMA Negeri 4 Medan Tahun 2001 tamat dari FMIPA-USU Tahun 2010 mengikuti program S2 di Pasca Sarjana –

  Kimia , Universitas Sumatera Utara dan tamat pada tahun 2012.

  Nama Suami : Rikson AF Siburian,M.Si Nama Anak : 1. Madeline HannaTasya.

  2. Nathania Yosephine. Nama Ayah : Alm.Osman Sinambela Nama Ibu : Lisken Silaen

  

KATA PENGANTAR

K

  Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena berkat dan RahmatNya, saya dapat menyelesaikan penulisan Tesis ini sebagai tugas akhir dalam jenjang Magister.

  Saya menyadari bahwa Tesis ini masih banyak kekurangan, baik dalam penulisan kata mungkin juga bobot ilmiahnya. Pendapat dan saran dari pembaca diterima dengan senang hati untuk kesempurnaan Tesis ini.

  Selesainya penulisan tesis ini, bukanlah semata – mata karena kemampuan saya sendiri, tetapi berkat sarana, bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak, untuk itu saya ucapkan terima kasih kepada Universitas Sumatera Utara, karena telah memberi wadah pendidikan kepada saya untuk melanjutkan pendidikan.

  Bapak Prof.Dr.dr.Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM),Sp.A(K) sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas kepada penulisuntuk menyelesaikan pendidikan Magister Kimia.

  Bapak Prof.Dr.Ir.Rahim Matondang,MSi, selaku Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan Magister Kimia.

  Kepada seluruh staf dosen yang memberi kuliah di Program Magister Kimia maupun pegawai yang telah banyak membantu. Kepada Bapak Lamek Marpaung, M. Phil, Ph,D dan Bapak Dr.Mimpin

  Ginting,MS, sebagai pembimbing-1 dan 2 saya, dan juga kepada Bapak Prof. Basuki Wirjosentono. MS,Ph.D (Ketua Program dan dosen penguji), Bapak Prof.Dr.Jamaran Kaban MSc, serta Bapak Dr.Hamonangan Nainggolan, MSc sebagai dosen penguji yang telah banyak memberi saran dan masukan.

  Kepada suami saya Rikson AF Siburian dan anak anak saya Madeline dan Nathania dan keluarga yang telah banyak memberi semangat dan dorongan.

  Pihak-pihak yang tidak dapat saya tuliskan satu persatu tetapi begitu banyak bantuannya selama saya mengerjakan tesis ini.

  Medan, 26 April 2012 Hormat Saya,

  Efi Srivita Sinambela

DAFTAR ISI

  Halaman

KATA PENGANTAR

  i ABSTRAK iii

  ABSTRACT iv DAFTAR ISI v DAFTAR TABEL vii DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR LAMPIRAN x

  BAB 1. PENDAHULUAN 1 1.1.

  1 Latar Belakang 1.2.

  3 Permasalahan 1.3.

  3 Tujuan Penelitian 1.4.

  3 Manfaat Penelitian 1.5.

  4 Tempat Penelitian 1.6.

  4 Metodologi Penelitian

  BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

  5

  2.1. Tumbuhan Temulawak

  5

  2.1.1. Deskripsi Temulawak

  5

  2.1.2. Manfaat Tanaman

  6

  2.1.3. Kandungan Kimia Temulawak

  6

  2.2. Senyawa Terpen

  8

  2.3. Minyak Atsiri

  10

  2.3.1. Sumber Minyak Atsiri

  11

  2.3.2. Penggunaan Minyak Atsiri

  13

  2.3.3. Cara Memproduksi Minyak Atsiri

  14

  2.3.4. Penyimpanan Minyak Atsiri

  16

  2.4. Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS)

  17

  2.4.1. Kromatografi Gas

  17

  2.4.2. Spektrum Massa

  20

  2.4.3. Spektroskopi Infra Merah

  23

  2.4.4. Sensitivitas Antimikrobial

  24

  2.4.5. Bakteri Escherichia coli

  24

  2.4.6. Bakteri Salmonella

  25

  2.4.7. Bakteri Shigella

  26

  2.4.8. Bakteri Staphylococcus aure

  28 BAB 3. METODE PENELITIAN

  30

  3.1

  30 Alat dan Bahan

  3.1.1. Alat

  30

  3.1.2. Bahan

  30

  3.2. Prosedur Penelitian

  30

  3.2.1. Pengolahan Sampel

  30

  3.2.2. Pemurnian Minyak

  30

  3.2.3. Analisis Minyak

  31

  3.2.3.1. Analisis dengan GC-MS

  31

  3.2.3.2. Analisis dengan Spektroskopi FT-IR

  31

  3.2.3.3. Analisis Uji Anti Bakteri

  32

  3.2.3.4. Skema Penelitian

  33 BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

  34

  4.1. Hasil Penelitian

  34

  4.1.1. Hasil Isolasi Minyak Atsiri dari Umbi Temulawak

  34

  4.1.2. Hasil Analisis dengan GC – MS

  34

  4.1.3. Hasil Analisis Spektrum FT-IR

  35

  4.2. Pembahasan

  36

  4.2.1. Analisis Data Spektra GC-MS

  36

  4.2.2. Analisis Spektrum FT-IR

  82

  4.2.3. Hasil Uji Sensitivitas Antimikrobial Minyak Atsiri

  83 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

  85

  5.1. Kesimpulan

  85

  5.2. Saran

  85 DAFTAR PUSTAKA

  86 LAMPIRAN

  89

  

DAFTAR TABEL

  Nomor Judul Halaman

  2.2. Klasifikasi Terpen

  10

  2.2. Sumber-sumber Minyak Atsiri

  12

  4.1. Senyawa Kimia Hasil Analisa GC-MS yang Terdapat pada

  35 Minyak Atsiri dari Umbi Temulawak

  4.2. Hasil Uji Sensitivitas Antimikrobial Minyak Atsiri dengan

  83 Metode Cork Borer

  

DAFTAR GAMBAR

  48

  43

  4.10. Pola Fragmentasi dari Mirsen

  44

  4.11. Spektra Massa Senyawa α- Pilandren

  45

  4.12. Pola Fragmentasi dari Senyawa α - Pilandren

  46

  4.13. Spektra Massa Senyawa δ- 4 – Carin

  47

  4.14. Pola Fragmentasi dari SenyawA δ – 4 – Carin

  4.15 Spektra 1,8 Sineol

  42

  49

  4.16. Pola Fragmentasi dari Senyawa 1,8 Sineol

  50

  4.17. Spektra massa dari Senyawa Terpinolen

  51

  4.18. Pola Fragmentasi dari Senyawa Terpinolen

  52

  4.19. Spektra Massa Senyawa Kamfor

  53

  4.20. Pola Fragmentasi dari senyawa Kamfor

  4.9. Spektra Massa dari Mirsen

  4.8. Pola Fragmentasi dari Sabinen

  Nomor Judul Halaman

  4.1. Kromatogram GC-MS Sampel Minyak Atsiri Hasil

  2.1. Tanaman Temulawak

  6

  2.2. Berbagai rumus kimia minyak atsiri temulawak

  8

  2.3. Bakteria Escherichia coli

  24

  2.4. Bakteri Shigella

  27

  2.5. Bakteria Staphylococcus aureus

  28

  34 Isolasi dari Temulawak

  41

  4.2. Spektra FI-IR Minyak Atsiri Temulawak

  36

  4.3. Spektra Massa dari α-pinen

  37

  4.4. Pola Fragmentasi dari α- pinen

  38

  4.5. Spektra Massa dari Kampen

  39

  4.6. Pola Fragmentasi dari Kampen

  40

  4.7. Spektra Massa dari Senyawa Sabinen

  54

  4.21. Spektra massa senyawa Borneol

  4.42. Pola Fragmentasi senyawa Ar – Curcumin

  70

  4.37. Spektra massa senyawa γ – Elemen

  71

  4.38. Pola fragmentasi senyawa γ – Elemen

  72

  4.39. Spektra massa senyawa β – Farnesen

  73

  4.40. Pola fragmentasi senyawa β - Farnesen

  74

  4.41. Spektra massa senyawa Ar – Curcumin

  75

  76

  69

  4.43. Spektra massa senyawa Zingiberen

  77

  4.44. Pola Fragmentasi senyawa Zingiberen

  78

  4.45. Spektra massa senyawa Furanodiena

  79

  4.46. Pola Fragmentasi senyawa Furanodiena

  80

  4.47. Spektra massa senyawa β – Seskuifelandren

  81

  4.48. Pola Fragmentasi senyawa β - Seskuifelandren

  4.36. Pola fragmentasi senyawa Cariopilen

  4.35. Spektra massa senyawa Cariopilen

  55

  61

  4.22. Pola fragmentasi senyawa Borneol

  56

  4.23. Spektra massa senyawa Terpineol

  57

  4.24. Pola fragmentasi senyawa Terpineol

  58

  4.25. Spektra massa senyawa ρ- Simen

  59

  4.26. Pola fragmentasi senyawa ρ-Simen

  60

  4.27. Spektra massa senyawa α–Terpineol

  4.28. Pola fragmentasi senyawa α – Terpineol

  68

  62

  4.29. Spektra massa senyawa Piperitenon

  63

  4.30. Pola Fragmentasi senyawa Piperitenon

  64

  4.31. Spektra massa senyawa β – Elemen

  65

  4.32. Pola Fragmentasi senyawa β – Elemen

  66

  4.33. Spektra massa senyawa Zingiberen

  67

  4.34. Pola fragmentasi senyawa Zingiberen

  82