ANALISIS SENYAWA KIMIA MINYAK ATSIRI AKAR SEMBUNG (Blumea balsamifera DC) DENGAN GC-MS SERTA UJI AKTIVITAS ANTIMIKROBA DAN ANTIOKSIDAN TESIS

  

ANALISIS SENYAWA KIMIA MINYAK ATSIRI AKAR SEMBUNG

(Blumea balsamifera DC) DENGAN GC-MS SERTA UJI

AKTIVITAS ANTIMIKROBA DAN ANTIOKSIDAN

TESIS

  Oleh; MAYANG SARI 127006001/ KIM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  

ANALISIS SENYAWA KIMIA MINYAK ATSIRI AKAR SEMBUNG

(Blumea balsamifera DC) DENGAN GC-MS SERTA UJI

AKTIVITAS ANTIMIKROBA DAN ANTIOKSIDAN

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 MAYANG SARI 127006001 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  ANALISIS SENYAWA KIMIA MINYAK Judul Tesis : ATSIRI AKAR SEMBUNG (Blumea balsamifera DC) DENGAN GC-MS SERTA UJI AKTIVITAS ANTIMIKROBA DAN ANTIOKSIDAN Nama : Mayang Sari Nomor Pokok : 127006001 Program studi : Kimia

  

Menyetujui :

Komisi Pembimbing

( Lamek Marpaung, M.Phil,Ph.D ) ( Prof.Dr. Tonel Barus) Ketua

  Anggota Ketua Program Studi Dekan ( Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D) (Dr. Sutarman, MSc) Tanggal lulus : 22 Juli 2014

  Telah diuji pada Tanggal : 22 Juli 2014 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua :

  1. Dr. Lamek Marpaung, M.Phil Anggota :

  2. Prof.Dr. Tonel Barus

  3. Dr. Hamonangan Nainggolan, Msc

  4. Prof.Dr. Jamaran Kaban, Msc

  5. Dr. Sovia Lenny, MS

PERNYATAAN ORISINALITAS

  

JUDUL TESIS : ANALISIS SENYAWA KIMIA MINYAK ATSIRI AKAR

SEMBUNG (Blumea balsamifera DC) DENGAN GC-MS SERTA UJI AKTIVITAS ANTIMIKROBA DAN ANTIOKSIDAN

  

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis ini tidak terdapat karya yang pernah

diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi dan

sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis maupun diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu

dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka. Medan, Juli 2014 Penulis ( Mayang Sari )

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 “ANALISIS SENYAWA KIMIA MINYAK ATSIRI AKAR SEMBUNG

  

(Blumea balsamifera DC) DENGAN GC-MS SERTA UJI AKTIVITAS

ANTIMIKROBA DAN ANTIOKSIDAN

  ”. 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:

  1. 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.

  2. 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.

  3. Bapak Lamek Marpaung, M.Phil,Ph.D selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof.Dr Tonel Barus selaku dosen pembimbing II yang telah

  4. dengan sabar meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan tesis ini.

  5. Seluruh staf laboratorium Kimia Bahan Alam FMIPA USU, Terutama Bapak Dr. Lamek Marpaung, Ph.D, laboratorium Fitokimia Farmasi FMIPA USU, laboratorium Mikrobiologi PTKI Medan. Kak Lely selaku tata usaha Pascasarjana Ilmu Kimia USU.

  6. Orangtua penulis, buat Ayahanda dan Ibunda Misnawaty yang selalu sabar dan mendoakan, memberi perhatian, dan menjadikan inspirasi di setiap langkah hidup kami.

  7. Kepada Suami , yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis.

  8. Sahabat seperjuangan yang selalu mengerti, membantu, dan berbagi dalam suka dan duka dan 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 2014 Penulis

  Mayang Sari

RIWAYAT HIDUP

  1. Nama : Mayang Sari

  2. Tempat/Tanggal Lahir : Medan/11 Maret 1974

  3. Agama : Islam

  4. Status : Menikah

  5. Alamat : Jln. Binjai km 6,8 gg. Nuri no.6 Medan

  6.Nama Suami : Rizal Zulkhairi, ST

  8.Nama Ayah : Norman

  9.Nama Ibu : Misnawaty

  10. Riwayat Pendidikan : SD Methodist 6 Medan : Tahun 1987 SMP Negeri 16 Medan : Tahun 1990 SMA Negeri 4 Medan : Tahun 1993 S-1 Teknik Kimia USU Medan : Tahun 1999 S-2 MIPA Kimia USU Medan : Tahun 2014

  

ANALISIS SENYAWA KIMIA MINYAK ATSIRI AKAR SEMBUNG

(Blumea balsamifera DC) DENGAN GC-MS

SERTA UJI AKTIVITAS ANTIMIKROBA

DAN ANTIOKSIDAN

ABSTRAK

  Hasil isolasi minyak atsiri akar Blumea balsamifera DC ini dilakukan dengan cara destilasi air (hidrodestilasi) didapat kadar minyak atsiri 0,17% (v/b). Analisis komponen kimia minyak atsiri akar Blumea balsamifera DC menggunakan metoda gabungan Kromatografi Gas dan Spektrometri Massa (GC-MS), memperlihatkan bahwa minyak akar Blumea balsamifera DC memiliki 21 komponen kimia dengan 14 komponen utama (kandungan diatas 1%) yaitu : Propane, 2-Ethoxy ; 1,3,6-Octatriene, 3,7-Dimethyl (ocimena); Thujopsen-13; Thymohydroquinone Dimethyl Ether; 2-Allyl- 1,4-Dimethoxy-3-Methyl-Benzene; Thymol; Neryl Acetat; 1,5-Dimethyl-1-Vinil-4- Hexenyl-3-Methil Butanoate; Geranyl Pentanoate; 5-Oxatricyclo [8.2.0.0(4,6)] Dodecane, 1,2-trimethyl-9-Methylene dan Tridecane. Berdasarkan hasil uji antimikroba terhadap 4 jenis mikroba, memberikan hasil yang positif pada

  

Staphylococcus aureus, Escherichia coli , Salmonella typhi dan Candida Albicans.

  Dan Uji antioksidan dengan metode DPPH menunjukkan bahwa minyak atsiri dari akar Blumea balsamifera DC memiliki persen aktivitas antioksidan yang baik (12,1 ppm) , sehingga dapat digunakan sebagai salah satu sumber antioksidan alami.

  Kata kunci: Akar Blumea balsamifera DC, Minyak atsiri , Hidrodestilasi , uji aktivitas antimikroba, uji antioksidan.

  

CHEMICAL COMPOUNDS ANALYSIS OF SEMBUNG ROOTS

(Blumea balsamifera DC) ESSENTIAL OIL

WITH GC-MS AND TEST ANTIMICROBIAL

ACTIVITY AND ANTIOXIDANT

  

ABSTRACT

The results of the root essential oil isolation Blumea balsamifera DC is done by

water distillation (hidrodestilasi) obtained volatile oil content of 0.17% (v / w).

Analysis hemical components essential oils roots of roots Sembung using a combined

method of Gas Chromatography and Mass Spectrometry (GC-MS), shows that the

roots of Blumea balsamifera DC oils have chemical components 21 to 14 major

components (content above 1%) are: Propane, 2-Ethoxy; 1,3,6-Octatriene, 3,7-

Dimethyl (ocimena); Thujopsen-13; Thymohydroquinone Dimethyl Ether; 2-Allyl-1 ,4-

Dimethoxy-3-Methyl-Benzene; Thymol; Neryl acetate; 1,5-Dimethyl-1-vinyl-4-

Hexenyl-3-Methil Butanoate; Geranyl Pentanoate; 5-Oxatricyclo [8.2.0.0 (4,6)]

Dodecane, 1,2-trimethyl-9-methylene and Tridecane. Based on the results of

antimicrobial testing against 4 types of microbes, gave a positive result in

Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella typhi and Candida albicans. And

antioxidants with DPPH test showed that the essential oil from the roots of Blumea

balsamifera DC has a good percent antioxidant activity (12,1 ppm), so it can be used

as a source of natural antioxidants.

Keywords: Root Blumea balsamifera DC, Essential oils, hidrodestilasi, test the

antimicrobial activity, antioxidant test.

  DAFTAR ISI Nomor Judul Halaman KATA PENGANTAR i RIWAYAT HIDUP iii ABSTRAK iv ABSTRACT v DAFTAR ISI vi DAFTAR TABEL ix DAFTAR GAMBAR x DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB 1. PENDAHULUAN

  1

  1.7 Metodologi Penelitian

  2.4 Isolasi Minyak Atsiri 11

  9

  2.3 Tumbuhan Sembung (Blumea Balsamifera DC)

  6

  2.2 Minyak Atsiri

  6

  2.1 Metabolit Skunder Tumbuhan sebagai Obat Tradisional

  5 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

  5

  1.2 Permasalahan

  1.1 Latar Belakang

  4

  1.5 Lokasi Penelitian

  4

  1.4 Tujuan Penelitian

  3

  1.3 Pembatasan Masalah

  3

  1.6 Manfaat Penelitian

  34

  3.3.1 Alat – Alat Yang Digunakan

  28

  2.11 Antioksidan

  29

  2.12 Sumber Antioksidan

  30 BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN

  3.1 Metode Penelitian

  32

  3.2 Waktu dan Tempat Penelitian

  32

  3.3 Alat Dan Bahan

  32

  27

  3.3.2 Bahan

  33

  3.4 Prosedur Penelitian

  3.4.1 Persiapan Sampel

  33

  3.4.2 Ekstraksi Minyak Atsiri

  33

  3.4.3 Kromotografi Gas

  34

  3.4.4 Uji Aktivitas Antimikroba Minyak Atsiri

  2.10.4 Candida Albicans

  2.10.3 Salmonella Thypi

  2.4.1 Ekstraksi Komponen Bahan Alam

  20

  11

  2.4.2 Metode Penyulingan

  12

  2.5 Analisa Minyak Atsiri Menggunakan GC-MS

  14

  2.5.1 Kromatografi Gas

  14

  2.5.2 Spektrofotometri Massa

  17

  2.6 Uji Aktivitas Antimikroba

  2.7 Mekanisme Antimikroba

  26

  21

  2.8 Amoksisilin

  22

  2.9 Daya Kerja Antimikrobial

  22

  2.10 Jenis Bakteri yang Diuji

  23

  2.10.1 Staphylococcus Aureus

  25

  2.10.2 Escherichia Coli

• – Bahan Yang Digunakan
• – Spektrometer Massa (GC-MS)

  3.4.5 Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri

  36 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Penelitian

  4.1.1 Ekstraksi Minyak Atsiri

  40

  4.1.2 Hasil Analisis Kromatografi Gas-Spektrometr Massa

  40

  4.2 Pembahasan

  4.2.1 Analisis Data Spektrum GC-MS

  43

  4.2.2 Uji Aktivitas Antimikroba Minyak Atsiri Akar Sembung

  67

  4.2.3 Indeks Antimikrobial Kontrol Positif dan Negatif

  70

  4.2.4 Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri Akar Sembung

  72 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1

  77 Kesimpulan

  5.2

  78 Saran

DAFTAR PUSTAKA

  79 LAMPIRAN

  84

  

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

  2.1

  8 Beberapa Suktur Monoterpen

  2.2

  8 Struktur Seskuiterpen

  2.3

  10 Tumbuhan Sembung

  2.4

  14 Skema Alat GC-MS

  2.5

  18 Diagram Spektrometer Massa

  2.6 Struktur Kimia Amoksisilin

  22

  2.7 Stapilococus aureus

  25

  2.8 Escherichia coli

  26

  2.9 Salmonella typhi

  27

  2.10

  28 Candida albicans

  2.11 Struktrur senyawa DPPH radikal bebas dan non radikal 31

  3.1 Bagan Penelitian Pembuatan Minyak Atsiri

  38

  3.2 Bagan Penyiapan Mikroba Uji 39

  3.3 Bagan Uji Aktivitas Antimikroba

  39

  4.1 Kromagram Minyak Atsiri Akar Sembung

  41

  4.2 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 22,81

  44

  4.3 Pola Fragmentasi Senyawa Thymohydroquinone Dimethyl Ether 46

  4.4 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 20,39

  47

  4.5 Pola Fragmentasi Senyawa Naphthalene, 1,2,3,5,6,7,8,8A-Octahydro-1,8A-Dimethyl

  49

  4.6 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 7,024

  50

  4.7 Pola Fragmentasi Senyawa 1,3,6-Octatriene, 3,7-Dimethyl (cis-Ocimene)

  51

  4.8 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 18,81

  52

  4.28 Kurva Regresi Linier Pengujian Antioksidan Vitamin C 741

  66

  63

  4.20 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 24,275

  64

  4.21 Pola Fragmentasi Senyawa Bycyclo Undec-4-ene,4,11,11

  65

  4.22 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 26,808

  4.23 Pola Fragmentasi Senyawa 5-Oxatricyclo [8.2.0.0(4,6)] Dodecane,1,2-trimethyl-9-Methylene

  63

  66

  4.24 Diameter Zona Hambat Pertumbuhan Mikroba oleh Minyak Atsiri 68

  4.25 Perbandingan Indeks Antimikrobial Amoksisilin dengan Minyak 70

  4.26 Mekanisme DPPH Akseptor

  73

  4.27 Kurva Regresi Linier Pengujian Antioksidan Minyak Atsiri

  74

  4.19 Pola Fragmentasi Senyawa Neryl Acetat

  4.18 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 24,175

  4.9 Pola Fragmentasi Senyawa Thujopsen

  4.13 Pola Fragmentasi Senyawa Anisole, 2-isopropil,-5 methyl

  54

  4.10 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 21,183

  55

  4.11 Pola Fragmentasi Senyawa Alloaromadendren

  56

  4.12 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 16,864

  57

  58

  62

  4.14 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 23,151

  59

  4.15 Pola Fragmentasi Senyawa 2-Allyl-1,4-Dimethoxy-3- Methyl-Benzene (Metil Eugenol)

  60

  4.16 Spektrum Massa Minyak Atsiri Dengan RT 24,033

  61

  4.17 Pola Fragmentasi Senyawa Thymol

• Trimethyl-8-Methylene (gama caryopilen)

  

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

  4.3 Data Penghambatan Kontrol Positif dan Kontrol Negatif

  4.6 Hasil Pengukuran Aktivitas Antimikroba Minyak Atsiri

  74

  4.5 Hasil Pengukuran Aktivitas Antimikroba Vitamin C

  71

  4.4 Indeks Antimikrobial Minyak Atsiri terhadap Amoksisilin

  70

  67

  2.1 Klasifikasi Senyawa Terpenoid

  4.2 Data Penghambatan Minyak Atsiri terhadap Mikroba

  42

  4.1 Komponen Minyak Atsiri Akar Tumbuhan Sembung

  30

  2.2 Perbedaan Bakteri Gram Positif dan Gram Negatif

  7

  75