Analisis Komponen Senyawa Kimia Minyak Atsiri Kulit Buah Asam Bunga (Citrus cf. nobilis Lour) Serta Uji Aktivitas Antibakteri Dan Antioksidan
14
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minyak atsiri disebut juga minyak menguap, minyak eteris, atau minyak esensial
karena pada suhu kamar mudah menguap di udara terbuka,mempunyai rasa getir,
berbau wangi sesuai dengan aroma tanaman yang menghasilkannya, dan
umumnya larut dalam pelarut organik. Dalam keadaan segar dan murni tanpa
pencemar, minyak atsiri umumnya tidak berwarna. Minyak ini dihasilkan dari
bagian tanaman tertentu seperti akar, batang, kulit, daun, bunga, atau biji
(Gunawan dan Mulyani, 2004; Lutony dan Rahmayati, 1994).
Asam bunga (Citrus cf. nobilis Lour) merupakan kerabat dekat dari
tumbuhan jeruk keprok (citrus nobilis Lour), hanya saja ada beberapa perbedaan
pada bagian kulit dan rasa asam dari asam bunga. Pada bagian kulit buah jeruk
keprok kulitnya mudah di kupas, rasanya yang manis dan septanya mudah
dilepaskan (Ball, 1997). Asam bunga merupakan salah satu spesies dari sekian
banyak spesies citrus yang jarang dikenal dan dibudidayakan oleh banyak orang.
Dewasa ini, tanaman penghasil minyak atsiri banyak dimanfaatkan sebagai
aroma terapi untuk terapi komplementer. Minyak ini mempunyai komponen kimia
tertentu, yang pada prinsipnya akan memberikan aktivitas yang spesifik bagi
tanaman tersebut (Claus, 1970). Minyak atsiri banyak dibutuhkan di berbagai
industri, seperti pada industri kosmetik (sabun, pasta gigi, shampo, lotion dan
parfum), pada industri makanan digunakan sebagai bahan penyedap atau
penambah cita rasa, dalam industri farmasi atau obat–obatan (anti nyeri, anti
infeksi, pembunuh bakteri), bahkan dapat digunakan pula sebagai insektisida
(Lutony dan Rahmayanti, 1994). Beberapa tanaman dari genus Citrus suku
Universitas Sumatera Utara
15
Rutaceae telah dimanfaatkan sebagai aromaterapi dengan efek antiseptik dan
meringankan stress (Mulyani, 2009).
Asam bunga dalam penggunannya digunakan sebagai minuman dan
bumbu masak, sebagai contoh digunakan sebagai bumbu penghilang bau amis
dari ikan. Dimana semakin banyak jumlah air asam yang diberikan pada ikan dan
semakin lama dilakukan waktu pendiaman maka jumlah koloni bakteri yang
tumbuh juga semakin berkurang.
Menurut (Pelczar and Chan, 1986) Antimikroba merupakan bahan atau
senyawa yang menghambat pertumbuhan dan metabolisme mikroba. Dalam
penggunaan umum antimikroba, sering digunakan istilah seperti antibakterial dan
antifungal. Bakteri gram positif seperti basillus cereus yang menyebabkan diare
dan streptococcus mutan yang menyebabkan kerusakan pada gigi (Buckle, 2007),
kemudian bakteri gram negatif seperti pseudomonas aeruginosa merupakan
bakteri yang menyebababkan kebusukan pada makanan (Fardiaz, 1992) dan
escherichia coli yang menyebabkan diare pada bayi dan dewasa (Buckle, 2007).
Berdasarkan dari penggunaan minyak atsiri pada industri pangan serta sebagai
antiseptik maka dilakukan pengujian terhadap bakteri tersebut.
Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi,
dengan mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif, sehingga dapat
menghambat kerusakan sel (Winarsi, 2007). Antioksidan alami dapat diperoleh
pada tumbuh-tumbuhan dan buah-buahan, seperti buah jeruk. Jeruk memiliki
jumlah senyawa bioaktif yang tinggi dan dapat memberi dampak yang baik bagi
kesehatan manusia seperti provitamin C, karotenoid, flavonoid, limonoid,
kumarin, alkaloid, serat dan mineral. Provitamin C dan Flavonoid merupakan
senyawa yang memiliki aktivitas antioksidan yang mampu menetralisir oksigen
reaktif dan berkontribusi terhadap pencegahan penyakit (Devy, 2010).
Universitas Sumatera Utara
16
Adanya persamaan dari segi kelompok famili dan genusnya, terdapat
kemungkinan adanya senyawa yang sama pada kulit buah tanaman asam bunga
yang berpotensi sebagai antioksidan dan antibakteri.
Beberapa penelitian yang pernah dilakukan terhadap golongan citrus
diantaranya, karakterisasi simplisia dan isolasi serta analisis komponen minyak
atsiri secara GC-MS dari kulit buah jeruk bali (Citrus maximaepericarpium), hasil
analisis GC-MS minyak atsiri yang diperoleh dari kulit buah jeruk bali
segarmenunjukkan 6 komponen dengan konsentrasi paling tinggi yaitu: β-pinen,
β-misren, D-limonen, limonen oksid, kariofillen dan germakren D (Sari, 2010).
Analisis GC-MS dan daya anti bakteri minyak atsiri Citrus amblycarpa (Hassk)
Ochse, hasil analisis GC-MS minyak atsiri yang diperoleh dari daun adalah βpinen, linalool, sitronelal, sitronelol dan geraniol, sedang minyak atsiri kulit buah
adalah β-pinena, simena, limonena dan sitronelal (Mulyani, 2009). Selanjutnya
diikuti analisa komponen kimia minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau
(Citrus Medica L.var. Sarcodactylus) dengan GC-MS dan uji antioksidan
menggunakan metode DPPH, hasil analisis GC-MS minyak atsiri yang diperoleh
yang dominan adalah Limonen, Cyclohexadien, Z-Citral, Octadienal, α-Pinen, βPinen, Myrcen ( Valentine, 2014).
Dari studi literatur yang dilakukan, peneliti belum menemukan laporan
dalam publikasi ilmiah mengenai penelitian terhadap asam bunga (Citrus cf.
nobilis Lour).Maka dari itu peneliti tertarik untuk melakukan penelitian terhadap
analisa komponen senyawa kimia minyak atsiri kulit buah asam bunga (Citrus cf.
nobilis Lour) serta uji aktivitas antibakteri dan antioksidan. Uji aktivitas
antibakteri dilakukan terhadap bakteri Basillus cereus, Streptococcus mutan yang
mewakili bakteri gram positif dan Escherichia coli, Paseudomonas aeruginosa
yang mewakili dari bakteri gram negatif dengan metode difusi agar dan diakhiri
uji antioksidan dengan menggunakan metode DPPH (2,2 – diphenyl-1picrylhydrazyl).
Universitas Sumatera Utara
17
1.2 Permasalahan
1.
Komponen senyawa kimia apa sajakah yang terdapat pada minyak atsiri yang
diperoleh dari kulit buah Asam Bunga.
2.
Apakah minyak atsiri kulit buah Asam Bunga dapat bersifat sebagai
antibakteri terhadap bakteri Bacillus cereus, Streptococcus mutans,
Pseudomonas aeruginosa, dan Escherichia coli.
3.
Bagaimanakah aktivitas antioksidan dari kulit buah Asam Bunga yang
ditentukan dengan metode DPPH.
1.3 Pembatasan Masalah
1.
Kulit buah Asam Bunga diperoleh dari desa Lumban Balian Kecamatan
Balige kabupaten Toba Samosir.
2.
Uji aktivitas antibakteri minyak atsiri kulit buah Asam Bunga dilakukan
terhadap
bakteri
Streptococcus
mutans,
Pseudomonas
aeruginosa,
Escherichia coli, dan Bacillus cereus.
3.
Pengujian aktivitas antioksidan minyak atsiri kulit buah Asam
Bunga
dilakukan dengan metode DPPH
1.4 Tujuan Penelitian
1.
Untuk mengetahui komponen senyawa kimia yang terdapat pada minyak
atsiri dari kulit buah Asam Bunga dengan metode GC-MS
2.
Untuk mengetahui aktivitas antibakteri dari minyak atsiri kulit buah Asam
Bunga terhadap bakteri Bacillus cereus, Streptococcus mutans, Pseudomonas
aeruginosa, Escherichia coli.
3. Untuk mengetahui aktivitas antioksidan dari kulit buah Asam Bunga
menggunakan metode DPPH (2,2 – diphenyl-1-picrylhydrazyl).
Universitas Sumatera Utara
18
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi di bidang kimia organik
mengenai komponen senyawa kimia serta aktivitas antibakteri dan antioksidan
minyak atsiri kulit buah Asam Bunga.
1.6 Lokasi Penelitian
Penelitian untuk destilasi Stahl dan uji aktivitas antioksidan di lakukan
diLaboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan, penelitian untuk uji aktivitas
antibakteri dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas
Farmasi USU
Medan, dan Analisis GC-MS dilakukan di Laboratorium Penelitian Fakultas
Farmasi USU Medan.
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian yang dilakukan bersifat eksperimen laboratorium dan sebagai objek
penelitian adalah kulit buah asam bunga segar yang diperoleh dari desa Lumban
Balian Kecamatan Balige Kabupaten Toba Samosir dicuci bersih, dikuliti
kemudian kulitnya di iris. Isolasi minyak atsiri dari bahan kulit buah asam bunga
dilakukan dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl selama ± 4-5 jam
pada suhu 1100C hingga menghasilkan minyak atsiri, dan destilasi diakhiri pada
saat destilat yang keluar jernih. Minyak atsiri yang diperoleh ditampung pada
gelas Erlenmeyer kemudian ditambahkan NaCl hingga jenuh lalu dimasukkan ke
dalam corong pisah, ditambahkan eter didiamkan hingga diperoleh dua lapisan.
Lapisan atas ditambahkan Na 2 SO 4 anhidrous, kemudian diuapkan eternya,
dimasukkan ke dalam botol vial, di tutup rapat dan disimpan di tempat sejuk.
Minyak atsiri yang diperoleh sebagian sebagai cuplikan disuntikkan ke alat GCMS untuk dianalisis komponen kimianya, serta dilakukan uji aktivitas antibakteri
dan antioksidan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minyak atsiri disebut juga minyak menguap, minyak eteris, atau minyak esensial
karena pada suhu kamar mudah menguap di udara terbuka,mempunyai rasa getir,
berbau wangi sesuai dengan aroma tanaman yang menghasilkannya, dan
umumnya larut dalam pelarut organik. Dalam keadaan segar dan murni tanpa
pencemar, minyak atsiri umumnya tidak berwarna. Minyak ini dihasilkan dari
bagian tanaman tertentu seperti akar, batang, kulit, daun, bunga, atau biji
(Gunawan dan Mulyani, 2004; Lutony dan Rahmayati, 1994).
Asam bunga (Citrus cf. nobilis Lour) merupakan kerabat dekat dari
tumbuhan jeruk keprok (citrus nobilis Lour), hanya saja ada beberapa perbedaan
pada bagian kulit dan rasa asam dari asam bunga. Pada bagian kulit buah jeruk
keprok kulitnya mudah di kupas, rasanya yang manis dan septanya mudah
dilepaskan (Ball, 1997). Asam bunga merupakan salah satu spesies dari sekian
banyak spesies citrus yang jarang dikenal dan dibudidayakan oleh banyak orang.
Dewasa ini, tanaman penghasil minyak atsiri banyak dimanfaatkan sebagai
aroma terapi untuk terapi komplementer. Minyak ini mempunyai komponen kimia
tertentu, yang pada prinsipnya akan memberikan aktivitas yang spesifik bagi
tanaman tersebut (Claus, 1970). Minyak atsiri banyak dibutuhkan di berbagai
industri, seperti pada industri kosmetik (sabun, pasta gigi, shampo, lotion dan
parfum), pada industri makanan digunakan sebagai bahan penyedap atau
penambah cita rasa, dalam industri farmasi atau obat–obatan (anti nyeri, anti
infeksi, pembunuh bakteri), bahkan dapat digunakan pula sebagai insektisida
(Lutony dan Rahmayanti, 1994). Beberapa tanaman dari genus Citrus suku
Universitas Sumatera Utara
15
Rutaceae telah dimanfaatkan sebagai aromaterapi dengan efek antiseptik dan
meringankan stress (Mulyani, 2009).
Asam bunga dalam penggunannya digunakan sebagai minuman dan
bumbu masak, sebagai contoh digunakan sebagai bumbu penghilang bau amis
dari ikan. Dimana semakin banyak jumlah air asam yang diberikan pada ikan dan
semakin lama dilakukan waktu pendiaman maka jumlah koloni bakteri yang
tumbuh juga semakin berkurang.
Menurut (Pelczar and Chan, 1986) Antimikroba merupakan bahan atau
senyawa yang menghambat pertumbuhan dan metabolisme mikroba. Dalam
penggunaan umum antimikroba, sering digunakan istilah seperti antibakterial dan
antifungal. Bakteri gram positif seperti basillus cereus yang menyebabkan diare
dan streptococcus mutan yang menyebabkan kerusakan pada gigi (Buckle, 2007),
kemudian bakteri gram negatif seperti pseudomonas aeruginosa merupakan
bakteri yang menyebababkan kebusukan pada makanan (Fardiaz, 1992) dan
escherichia coli yang menyebabkan diare pada bayi dan dewasa (Buckle, 2007).
Berdasarkan dari penggunaan minyak atsiri pada industri pangan serta sebagai
antiseptik maka dilakukan pengujian terhadap bakteri tersebut.
Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi,
dengan mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif, sehingga dapat
menghambat kerusakan sel (Winarsi, 2007). Antioksidan alami dapat diperoleh
pada tumbuh-tumbuhan dan buah-buahan, seperti buah jeruk. Jeruk memiliki
jumlah senyawa bioaktif yang tinggi dan dapat memberi dampak yang baik bagi
kesehatan manusia seperti provitamin C, karotenoid, flavonoid, limonoid,
kumarin, alkaloid, serat dan mineral. Provitamin C dan Flavonoid merupakan
senyawa yang memiliki aktivitas antioksidan yang mampu menetralisir oksigen
reaktif dan berkontribusi terhadap pencegahan penyakit (Devy, 2010).
Universitas Sumatera Utara
16
Adanya persamaan dari segi kelompok famili dan genusnya, terdapat
kemungkinan adanya senyawa yang sama pada kulit buah tanaman asam bunga
yang berpotensi sebagai antioksidan dan antibakteri.
Beberapa penelitian yang pernah dilakukan terhadap golongan citrus
diantaranya, karakterisasi simplisia dan isolasi serta analisis komponen minyak
atsiri secara GC-MS dari kulit buah jeruk bali (Citrus maximaepericarpium), hasil
analisis GC-MS minyak atsiri yang diperoleh dari kulit buah jeruk bali
segarmenunjukkan 6 komponen dengan konsentrasi paling tinggi yaitu: β-pinen,
β-misren, D-limonen, limonen oksid, kariofillen dan germakren D (Sari, 2010).
Analisis GC-MS dan daya anti bakteri minyak atsiri Citrus amblycarpa (Hassk)
Ochse, hasil analisis GC-MS minyak atsiri yang diperoleh dari daun adalah βpinen, linalool, sitronelal, sitronelol dan geraniol, sedang minyak atsiri kulit buah
adalah β-pinena, simena, limonena dan sitronelal (Mulyani, 2009). Selanjutnya
diikuti analisa komponen kimia minyak atsiri kulit buah jeruk cakar harimau
(Citrus Medica L.var. Sarcodactylus) dengan GC-MS dan uji antioksidan
menggunakan metode DPPH, hasil analisis GC-MS minyak atsiri yang diperoleh
yang dominan adalah Limonen, Cyclohexadien, Z-Citral, Octadienal, α-Pinen, βPinen, Myrcen ( Valentine, 2014).
Dari studi literatur yang dilakukan, peneliti belum menemukan laporan
dalam publikasi ilmiah mengenai penelitian terhadap asam bunga (Citrus cf.
nobilis Lour).Maka dari itu peneliti tertarik untuk melakukan penelitian terhadap
analisa komponen senyawa kimia minyak atsiri kulit buah asam bunga (Citrus cf.
nobilis Lour) serta uji aktivitas antibakteri dan antioksidan. Uji aktivitas
antibakteri dilakukan terhadap bakteri Basillus cereus, Streptococcus mutan yang
mewakili bakteri gram positif dan Escherichia coli, Paseudomonas aeruginosa
yang mewakili dari bakteri gram negatif dengan metode difusi agar dan diakhiri
uji antioksidan dengan menggunakan metode DPPH (2,2 – diphenyl-1picrylhydrazyl).
Universitas Sumatera Utara
17
1.2 Permasalahan
1.
Komponen senyawa kimia apa sajakah yang terdapat pada minyak atsiri yang
diperoleh dari kulit buah Asam Bunga.
2.
Apakah minyak atsiri kulit buah Asam Bunga dapat bersifat sebagai
antibakteri terhadap bakteri Bacillus cereus, Streptococcus mutans,
Pseudomonas aeruginosa, dan Escherichia coli.
3.
Bagaimanakah aktivitas antioksidan dari kulit buah Asam Bunga yang
ditentukan dengan metode DPPH.
1.3 Pembatasan Masalah
1.
Kulit buah Asam Bunga diperoleh dari desa Lumban Balian Kecamatan
Balige kabupaten Toba Samosir.
2.
Uji aktivitas antibakteri minyak atsiri kulit buah Asam Bunga dilakukan
terhadap
bakteri
Streptococcus
mutans,
Pseudomonas
aeruginosa,
Escherichia coli, dan Bacillus cereus.
3.
Pengujian aktivitas antioksidan minyak atsiri kulit buah Asam
Bunga
dilakukan dengan metode DPPH
1.4 Tujuan Penelitian
1.
Untuk mengetahui komponen senyawa kimia yang terdapat pada minyak
atsiri dari kulit buah Asam Bunga dengan metode GC-MS
2.
Untuk mengetahui aktivitas antibakteri dari minyak atsiri kulit buah Asam
Bunga terhadap bakteri Bacillus cereus, Streptococcus mutans, Pseudomonas
aeruginosa, Escherichia coli.
3. Untuk mengetahui aktivitas antioksidan dari kulit buah Asam Bunga
menggunakan metode DPPH (2,2 – diphenyl-1-picrylhydrazyl).
Universitas Sumatera Utara
18
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi di bidang kimia organik
mengenai komponen senyawa kimia serta aktivitas antibakteri dan antioksidan
minyak atsiri kulit buah Asam Bunga.
1.6 Lokasi Penelitian
Penelitian untuk destilasi Stahl dan uji aktivitas antioksidan di lakukan
diLaboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan, penelitian untuk uji aktivitas
antibakteri dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas
Farmasi USU
Medan, dan Analisis GC-MS dilakukan di Laboratorium Penelitian Fakultas
Farmasi USU Medan.
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian yang dilakukan bersifat eksperimen laboratorium dan sebagai objek
penelitian adalah kulit buah asam bunga segar yang diperoleh dari desa Lumban
Balian Kecamatan Balige Kabupaten Toba Samosir dicuci bersih, dikuliti
kemudian kulitnya di iris. Isolasi minyak atsiri dari bahan kulit buah asam bunga
dilakukan dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl selama ± 4-5 jam
pada suhu 1100C hingga menghasilkan minyak atsiri, dan destilasi diakhiri pada
saat destilat yang keluar jernih. Minyak atsiri yang diperoleh ditampung pada
gelas Erlenmeyer kemudian ditambahkan NaCl hingga jenuh lalu dimasukkan ke
dalam corong pisah, ditambahkan eter didiamkan hingga diperoleh dua lapisan.
Lapisan atas ditambahkan Na 2 SO 4 anhidrous, kemudian diuapkan eternya,
dimasukkan ke dalam botol vial, di tutup rapat dan disimpan di tempat sejuk.
Minyak atsiri yang diperoleh sebagian sebagai cuplikan disuntikkan ke alat GCMS untuk dianalisis komponen kimianya, serta dilakukan uji aktivitas antibakteri
dan antioksidan.
Universitas Sumatera Utara