FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI ANTIBAKTERI TESIS

  FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI ANTIBAKTERI TESIS Oleh DIAN NIRWANA HARAHAP 117006021/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

  FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI ANTIBAKTERI TESIS Diajuan 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 DIAN NIRWANA HARAHAP 117006021/KIM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

  Judul Tesis : FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI ANTIBAKTERI Nama : DIAN NIRWANA HARAHAP Nomor Pokok : 117006021 Program Studi : MAGISTER (S2) ILMU KIMIA

Menyetujui

Komisi Pembimbing

  Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc Saharman Gea, M.Si, Ph.D Ketua Anggota Ketua Program Studi Dekan Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Dr. Sutarman, M.Sc NIP.195204181980021001 NIP.196310261991031001 Tanggal Lulus : 29 Juli 2013

  Telah diuji pada

Tanggal : 29 Juli 2013

PANITIA PENGUJI TESIS KETUA : Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc Anggota : 1. Saharman Gea, M.Si, Ph.D

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

  3. Dr. Nimpan Bangun, M.Sc

  4. Dr. Mimpin Ginting, MS

  PERNYATAAN FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI ANTIBAKTERI TESIS Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan sumbernya dalam daftar pustaka. Medan, Juli 2013 Penulis DIAN NIRWANA HARAHAP

  FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI ANTIBAKTERI ABSTRAK

  Aktivitas antibakteri film layak makan berbahan dasar isolat protein whey (WPI) digabungkan dengan ektrak herba meniran (Phyllanthus niruri L.) pada konsentrasi 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dan perbandingan gliserol 40%, 30% dan 20% terhadap beberapa bakteri patogen gram positif (S. aureus) dan gram negatif (Salmonella sp dan E. coli) telah diteliti dengan menggunakan metode difusi agar.

  Ekstrak herba meniran diuji fitokimia terlebih dahulu. Hasil uji fitokimia menunjukkan bahwa sampel ekstrak herba meniran positif mengandung senyawa golongan flavonoid, alkaloid, tannin, glikosida, antrakuinon, dan triterpen/steroid. Zona hambat diukur setelah masa inkubasi 24 jam. Film yang mengandung ekstrak herba meniran (WPI-Meniran) berhasil menghambat bakteri S. aureus pada konsentrasi meniran 2% (w/w) yaitu 14.08; 14.68; 15.07 mm. Sedangkan film paling optimum zona penghambatannya berada pada film WPI-Meniran 10% (w/w) yaitu 27.12mm; 28.17mm dan 29.10 mm. Sama halnya pada bakteri S. aureus, edible film WPI-Meniran berhasil menghambat Salmonella sp dan E. coli pada film WPI- Meniran 2% (w/w) dengan zona penghambatan untuk Salmonella sp yaitu 15,12 mm; 15,42 mm; 15,92 mm dan untuk E. coli yaitu 14.40 mm; 15.47 mm dan 15.93 mm. Zona hambat optimum terletak pada konsentrasi 10% (w/w) untuk Salmonella sp yaitu 29.60 mm; 30.38 mm; 31.33 mm dan zona hambat E. coli yaitu 28.23 mm; 29,12 mm; 30,30 mm. Disimpulkan bahwa film layak makan WPI-Meniran sensitif terhadap bakteri patogen.

  Kata kunci : film layak makan, protein whey, meniran, dan antibakteri

  

EDIBLE FILM PROTEIN WHEY WITH MENIRAN EXTRACT

HERBA (Phyllanthus niruri L.) AS ANTIBACTERIAL

ABSTRACT

  Antibacterial activities of isolate protein whey-based edible film incorporated

with meniran extract herba (Phyllanthus niruri L.) at various concentration of 2%,

4%, 6%, 8%, 10% and glycerol (40%, 30% and 20%) on pathogenic bacteria (S.

aureus, Salmonella sp and E. coli) have been tested following a plate diffusion assay. The test of Phytochemical showed that Phyllanthus niruri L. contained chemical

compounds of flavonoid, alkaloid, tannin, glikosida, antraquinon, and triterpen/

steroid. The zona of inhibition were measured after an incubation period. The film contained Phyllanthus niruri L. (WPI-Meniran) inhibited the growth S.aureus bacteria at 2% (14.08 mm; 14.68 mm; 15.07 mm). The most optimum zone of

inhibition Edible film WPI-Meniran at 10% (w / w) were 27.12 mm; 28.17 mm;

29.10 mm. The edible film of WPI-Meniran inhibited Salmonella sp and E. coli at 2% (w/w) with inhibition zones for Salmonella sp were 15.12 mm; 15.42 mm; 15.92 mm and E. coli were 14:40 mm; 15:47 mm; 15.93 mm. The most optimum of inhibition zone at 10% (w / w) for Salmonella sp were 29.60 mm; 30.38 mm; 31.33 mm and inhibition zone E. coli were 28.23 mm; 29.12 mm; 30.30 mm. The conclusion of this

experiment showed that the WPI-Meniran edible film gave the result of sensitivity

with pathogenic bacteria.

  Key word: edible film, whey protein, meniran, and antibacterial

KATA PENGANTAR

  Bismillahirrahmanirrahim Puji Syukur yang tak terhingga penulis ucapkan dengan segala kerendahan hati dan diri kepada Allah SWT, Sang Khaliq yang senantiasa mencurahkan segala nikmat Iman, Islam dan Ihsan, serta Shalawat dan salam kepada Nabi Allah sebagai teladan insan terbaik; Rasulullah Muhammad SAW sehingga penulis mampu menyelesaikan penelitian hingga selesainya penulisan tesis ini dengan sebaik mungkin. Tesis ini berjudul “FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI ANTIBKTERI”. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universias Sumatera Utara Medan.

  Keberhasilan dari penelitian dan penulisan tesis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dan telah memberikan dukungan baik secara moril maupun materil. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tidak terhingga kepada Orangtua penulis, buat Ayahanda Kapten CAJ Dian Bahri Harahap dan Ibunda Hesti

  Yulianti yang selalu sabar dan mendoakan, memberi perhatian, dan menjadikan

  inspirasi di setiap langkah hidup kami. Kepada (alm) Kakek Soetrisno R, Nenek

  Omi, yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Kepada kakak saya tersayang

Diannita Harahap, S.Pd, M.Si dan adik-adik saya tersayang Rio Ferdiani, S.Pd

  dan Ricky Harahap yang selalu memotivasi dan menginspirasi disetiap langkah hidup kami.

  Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DMT & H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K) dan Dr. Sutarman, M.Sc selaku Rektor Universitas Sumatera Utara dan Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Bapak Saharman Gea, M.Si, Ph.D selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan tesis ini.

  Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D dan Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc selaku Ketua Program Studi dan Sekretaris Pascasarjana Ilmu Kimia. Bapak dan Ibu dosen Pascasarjana Ilmu Kimia yang telah membimbing dan memotivasi serta memberi disiplin ilmu selama penulis menjalani studi.

  Seluruh staf laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU, laboratorium Fitokimia Farmasi FMIPA USU, laboratorium Mikrobiologi PTKI. Ibu Leo Asnah Munthe, S.Ag selaku kepala SMP Nusa Penida Medan dan bapak Drs. Jasa Sembiring selaku kepala SMK 1 Medan Area Medan. Ibu Iyus Dahniar S, S.Pd serta ananda siswa-siswi SMP Nusa Penida Medan dan SMK 1 Medan Area Medan yang telah bersedia membantu peneliti dalam penelitian ini. Kak Lely selaku tata usaha Pascasarjana Ilmu Kimia dan bang Edi selaku teknisi Laboratorium Kimia Polimer FMIPA-USU.

  Sahabat seperjuangan yang selalu mengerti, membantu, dan berbagi dalam suka dan duka, temon Adilah Wirdhani Lubis, S.Pd, M.Si. Teman-teman Kak Emma Suryani, Kak Dwi yuliani, Tisna, Ibu Tuty, Ibu Gimelia, Deni Reflianto, Kak Sari, Kak Ferry, Ibu Ratna, Bang Frans, Bang Nasir, Bang Mulia, Bang Ridwan, serta seluruh saudara dan teman-teman yang selalu mendoakan yang terbaik kepada penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah dengan sabar mendengarkan segala keluh kesah dan memberikan masukannya kepada penulis.

  Hanya Allah SWT yang dapat membalas segala kebaikan yang telah kalian berikan kepada penulis. Penulis berharap Allah memberikan Berkah-Nya berlipat ganda kepada kalian, amin ya Rabbalalamin.

  Penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari pihak pembaca sangat diharapkan penulis demi kesempurnaan tesis ini. Akhir kata semoga tesis ini bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan untuk masa yang akan datang.

  Medan, Juli 2013 Penulis Dian Nirwana Harahap

  

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

  Nama Lengkap berikut gelar : Dian Niwana Harahap, S.Pd Tempat dan Tanggal Lahir : Jayapura, 16 April 1989 Alamat Rumah : Jl. Lapangan Golf Asrama Kodam I/BB blok

  Anggrek No. H12, Tuntungan II, Kec. Pancur Batu, Kab. Deliserdang, Prov. SUMUT

  Telepon/HP : +6285296737673 Email : dian_pangan@yahoo.com Nama Ayah : Kapten CAJ Dian Bahri Harahap Nama Ibu : Hesti Yulianti

DATA PENDIDIKAN

  SD : SD Swasta Alwashliyah Medan Tamat : 2000 SMP : SLTP Negeri 1 Pancur Batu Tamat : 2003 SMA : SMA Swasta Palapa Medan Tamat : 2006 Strata-1 : Pendidikan Kimia FKIP UISU Tamat : 2010 Strata-2 : Program Magister Ilmu Kimia USU Tamat : 2013

DAFTAR ISI

  Halaman ABSTRAK i ABSTRACT ii KATA PENGANTAR iii RIWAYAT HIDUP vi DAFTAR ISI vii DAFTAR TABEL x DAFTAR GAMBAR xi DAFTAR LAMPIRAN xii DAFTAR SINGKATAN xiii

BAB 1. PENDAHULUAN

  1.2. Permasalahan

  4

  1.3. Pembatasan Masalah

  4

  1.4. Tujuan Penelitian

  4

  1.1. Latar Belakang

  5

  1.6. Metodologi Penelitian

  5

  1.7. Waktu dan Lokasi Penelitian

  5 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

  2.1. Smart Food Coating

  6

  1

  1.5. Manfaat Penelitian

  2.2. Film Layak Makan

  7

  2.3. Protein Whey Isolate

  9

  2.4. Agen Antibakteri

  12

  2.4.1. Meniran (Phyllanthus niruri L.)

  12

  2.4.2. Kandungan Kimia

  15

  2.4.2.1. Alkaloid

  17

  2.4.2.2. Flavonoid

  18

  2.4.2.3. Terpenoid

  18

  2.4.2.4. Tanin

  19

  2.4.2.5. Saponin

  19

  2.5. Bakteri Patogen

  19

  2.5.1. Bakteri S. aureus

  19

  2.5.2. Bakteri Salmonella sp

  21

  2.5.3. Bakteri E. coli

  23

  2.6. Mekanisme Kerja Antibakteri

  24

  2.7. Penggabungan Matriks dengan Agen Antibakteri

  25 BAB 3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN

  3.1. Waktu dan Lokasi penelitian

  27

  3.2. Alat dan Bahan

  27

  3.2.1. Alat

  27

  3.2.2. Bahan 27 3.3. Prosedur Penelitian ..........................................................................

  27

  3.3.1. Proses Ekstraksi Herba Meniran

  27

  3.3.2. Proses Pembuatan Film Layak Makan WPI-Meniran

  28

  3.4. Karakterisasi Film Layak Makan WPI-Meniran

  29

  3.4.1. Uji Fitokimia

  29

  3.4.1.1. Alkaloid

  29

  3.4.1.2. Flavonoid

  29

  3.4.1.3. Steroida dan Triterpen Bentuk Bebas

  4.1.3. Uji Aktivitas Antibakteri Edible Film WPI-Meniran

  35 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1. Hasil Penelitian

  36

  4.1.1. Ekstraksi Herba Meniran

  36

  4.1.1.1. Uji Fitokimia

  36

  4.1.2. Pembuatan film layak makan WPI-Meniran

  37

  40

  34

  4.1.4. Analisa Gugus Fungsi dengan Fourier Tarnsform

   Infrared Spectroscopy (FTIR)

  46

  4.1.5. Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Scanning

   Electron Microscopy (SEM)

  51 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1. Kesimpulan

  53

  5.2. Saran

  3.5.3. Karakterisasi Film Layak Makan WPI-Meniran

  3.5.2. Pembuatan Film Layak Makan WPI-Meniran

  30

  31

  3.4.1.4. Tanin

  30

  3.4.1.5. Saponin

  30

  3.4.1.6. Glikosida

  30

  3.4.1.7. Antrakinon Glikosida

  31

  3.4.1.8. Sianogenik Glikosida

  3.4.2. Uji Antibakteri

  33

  31

  3.4.3. Analisa Gugus Fungsi dengan Fourier Transform

   Infrared Spectroscopy (FTIR)

  32

  3.4.4. Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Scanning

  Electron Microscopy (SEM)

  32

  3.5. Bagan Penelitian

  33

  3.5.1. Ekstraksi Herba Meniran

  53

DAFTAR PUSTAKA

  54 LAMPIRAN L-1

  DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman

Tabel 2.1 Komposisi Protein Whey Susu Sapi

  10 Tabel 4.1 Uji Fitokimia Herba Meniran (Phyllanthus niruri L.)

  36 Tabel 4.2 Perbandingan Persentase WPI:Gliserol:Meniran

  39 Tabel 4.3 Zona Hambat Film Layak Makan WPI-Meniran terhadap

  43 Bakteri Patogen

  DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman

  34 Gambar 3.3 Karakterisasi Film Layak Makan WPI-Meniran

  50 Gambar 4.8 Foto SEM permukaan film layak makan WPI dan WPI- Meniran

  49 Gambar 4.7 Spektrum FT-IR Film Layak Makan WPI-Meniran

  47 Gambar 4.6 Skema Ikatan Silang Antara Senyawa 1,2-seco-cladiellan pada Herba Meniran dan Gugus Fungsi Asam Amino Protein

  42 Gambar 4.5 Spektrum FT-IR Film Layak Makan WPI

  41 Gambar 4.4 Grafik Zona Hambat Bakteri E. Coli

  40 Gambar 4.3 Grafik Zona Hambat Bakteri Salmonella sp

  38 Gambar 4.2 Grafik Zona Hambat Bakteri S. aureus

  35 Gambar 4.1 Film Layak Makan WPI dan WPI-Meniran

  33 Gambar 3.2 Bagan Pembuatan Film Layak Makan WPI-Meniran

Gambar 2.1 Herba Meniran (Phyllanthus niruri L)

  25 Gambar 3.1 Bagan Ekstraksi Tumbuhan Meniran

  24 Gambar 2.8 Perbandingan Struktru Dinding Sel Bakteri Gram Positif dan Negatif

  22 Gambar 2.7 E. coli

  20 Gambar 2.6 Bakteri Salmonella sp

  17 Gambar 2.5 Bakteri S. aureus

  16 Gambar 2.4 Struktur Kimia Senyawa ) farnesil farnesol, isolintetralin, niranthin, 5-demethoxy-niranthin, dimethylenodioxy- niranthin

  14 Gambar 2.3 Struktur Kimia Filantin dan Hipofilantin

  13 Gambar 2.2 Struktur Senyawa Phytadiene dan 1,2-seco-cladiellan

  51