ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC MS DAN UJI ANTIMIKROBA

Transkripsi

1 ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC MS DAN UJI ANTIMIKROBA TESIS Oleh MAULIDNA /KIM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC MS DAN UJI ANTIMIKROBA TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam program studi Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Oleh : MAULIDNA /KIM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 Judul Proposal : ISOLASI DAN ANLISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC MS DAN UJI ANTIMIKROBA Nama : Maulidna Nomor Pokok : Program studi : Ilmu Kimia Menyetujui : Komisi Pembimbing (Dr. Sovia Leni, MSi ) Ketua (Prof. Dr. Tonel Barus ) Anggota Ketua Program Studi Dekan (Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D) (Dr. Sutarman, M.Sc) Tanggal Lulus : 11 Januari 2014

4 Telah diuji pada Tanggal : 11 Januari 2014 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua Anggota : 1. Dr. Sovia Leni, M.Si : 2. Prof. Dr. Tonel Barus 3. Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D 4. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D 5. Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc

5 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kerjasama dari suatu perguruan tinggi dan sepanjang sepengatahuan 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.

6 ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC MS DAN UJI ANTIMIKROBA ABSTRAK Penelitian ini dilakukan dengan skala laboratorium. Sebagai bahan penelitian digunakan daun kesturi (Citrus microcarpa B) yang segar. Perlakuan yang dilakukan yaitu mengisolasi minyak atsiri daun kesturi, dengan cara destilasi air (hidrodestilasi) menggunakan alat Stahl didapat kadar minyak atsiri sebesar 1,3%. Komponenkomponen kimia dilakukan dengan kromatografi gas spektrofotometri massa (GC- MS) diperoleh 30 senyawa dan senyawa utama yang diidentifikasi sebanyak 15 senyawa diantaranya Elemol 19,19%, Beta Pinene 14,99%, Linalool 7,06, Beta Eudesmol 6,23%, Beta Elemene 3,94%, dan Trans Caryophylene 3,11%. Berdasarkan hasil uji antimikroba yang dilakukan dengan metode difusi agar terhadap 3 mikroba Candica albicans, Staphylococcus aureus, dan Escherichia coli ternyata memberikan hasil yang positif yang ditunjukkan dengan terbentuknya zona bening. Kata kunci : Minyak atsiri, Kesturi (Citrus microcarpa B.), antimikroba, Hidrodestilasi, GC-MS

7 ANALYSIS CHEMICAL AND ISOLATION COMPONENT ESSENTIAL OIL OF KESTURI (Citrus microcarpa B.) WITH GC MS AND ANTIMIKROBA ACTIVITY TEST ABSTRACT This research was carried out with a laboratory scale. As research material used fresh musk leaves (Citrus microcarpa B). The treatment is done is isolate the leaf essential oil of musk, this is done by water distillation (hidrodestilasi) obtained volatile oil content of 1.3 %. To analyze the chemical components is done by gas chromatography mass spectrometry. The results of gas chromatography showed the presence of 30 chemical components of the leaf essential oil of musk. Based on the analysis (identification) with mass spectrophotometric obtained 6 compounds are major components : Elemol 19,19%, Beta Pinene 14,99%, Linalool 7,06, Beta Eudesmol 6,23%, Beta Elemene 3,94%, dan Trans Caryophylene 3,11%. Based on the results of antimicrobial tests conducted on microbial Candica 3 albicans, Staphylococcus aureus, Escherichia coli and it gives positive results. Keywords: Essential oil, Kesturi (Citrus microcarpa B.), Antimicrobial, Hidrodestilasi, GC-MS

8 KATA PENGANTAR 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 ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC MS DAN UJI ANTIMIKROBA. 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: Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DMT & H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K) dan Dr. Sutarman, M.Sc selaku Rektor dan Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 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 dan memotivasi serta memberi disiplin ilmu selama penulis menjalani studi. Ibu Dr. Sovia Leni, M.Si selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Tonel Barus selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar meluangkan waktu,

9 tenaga, dan pikirannya serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan tesis ini. Seluruh staf laboratorium Kimia Bahan Alam FMIPA USU, Terutama Bapak Dr. Lamek Marpaung, Ph.D, laboratorium Fitokimia Farmasi FMIPA USU, laboratorium Mikrobiologi PTKI Medan. Lely Rahmawati selaku tata usaha Pascasarjana Ilmu Kimia USU. Kementrian Perindustrian yang telah memberikan beasiswa. Orangtua penulis, buat Ayahanda Jabuai Ginting (Alm) dan Ibunda Asni Br. Barus (almh) yang selalu sabar dan mendoakan, memberi perhatian, dan menjadikan inspirasi disetiap langkah hidup kami. Kepada Suami, dan anak anak yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. 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 Bapak/Ibu 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, Januari 2014 Penulis Maulidna

10 RIWAYAT HIDUP 1. Nama : Mauildna 2. Tempat/Tanggal Lahir : Deli Serdang, 20 Juni Agama : Islam 4. Status : Menikah 5. Alamat : Jln. Menteng VII Gg. Rukun Medan Denai 6. Nama Suami : Saleh Tarigan 7. Nama Anak : Sri Riahta Br. Tarigan Dewi Br. Tarigan Khairunnisa Br. Tarigan 8. Nama Ayah : Jabuai Ginting Jawak (Alm) 9. Nama Ibu : Asni Br. Barus (Almh) 10. Riwayat Pendidikan : SD Negeri Lubuk Pakam Tamat : Tahun 1981 SMP Negeri 1 Lubuk Pakam Tamat : Tahun 1983 SMA Negeri Lubuk Pakam Tamat : Tahun 1986 D-III Teknologi Kimia Industri Medan : Tahun 1990 S-1 Teknik Industri UISU Medan : Tahun Riwayat Pekerjaan : Staff pengajar PTKI Medan

11 DAFTAR ISI ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR RIWAYAT HIDUP DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN Halaman i ii iii v vi viii ix x BAB 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian 2 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Jeruk Kesturi (Citrus microcarpa B.) Minyak Atsiri Komponen Minyak Atsiri Metode Pemisahan Manfaat Minyak Atsiri Cadinda albicans Escherichia coli Staphylococcus aureus Gas Chromatography-Mass Spectra 11

12 BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan waktu penelitian Bahan dan Peralatan Prosedur Penelitian Persiapan Sampel Bioindikator Isolasi Minyak Atsiri Dari Daun Kesturi Identifikasi Golongan Senyawa Kimia Terpen Pada Daun Kesturi Uji Aktivitas Antimikroba Minyak Atsiri 16 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Penentuan Kadar Minyak Atsiri Hasil analisis GC MS Pembahasan Analisis Spektum MS Minyak Atsiri dan Daun Kesturi Aktivitas Antimikroba Minyak Atsiri dari Daun Kesturi Uji Aktivitas Antimikroba Uji Aktivitas antimikroba minyak atsiri daun kesturi (Citrus microcarpa) 53 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 56 DAFTAR PUSTAKA 57 LAMPIRAN 61

13 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Hasil Analisis GC-MS Minyak Atsiri Daun Kesturi (Citrus Mikrocarpa B.) 22 Tabel 4.2 Data Penghambatan Minyak Atsiri Daun Kesturi (Citrus Microcarpa B.) 42

14 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Anatomi Tumbuhan Kesturi 3 Gambar 2.2 Satu Set Alat Stahl Morfologi 6 Gambar 2.3 Morfologi Cadinda Albicans 9 Gambar 2.4 Escherichia coli 10 Gambar 2.5 Staphylococcus aureus 11 Gambar 2.6 Skema peralatan kromatografi gas 12 Gambar 3.1 Bagan Ekstrasi Minyak Atsiri 16 Gambar 4.1 Data Kromatogram Minyak Atsiri dari daun kesturi 20 Gambar 4.2 Spektrum MS senyawa Beta Pinene dengan RT 8,214 menit 23 Gambar 4.3 Pola Fragmentasi Senyawa Sabinene (C 10 H 16 ) 24 Gambar 4.4 Spektrum MS senyawa Beta Pinene dengan RT 8,392 menit 24 Gambar 4.5 Pola Fragmentasi Senyawa Beta Pinene (C 10 H 16 ) 26 Gambar 4.6 Spektrum MS senyawa Limonene dengan RT 10,00 menit 27 Gambar 4.7 Pola Fragmentasi Senyawa Limonene (C 10 H 16 ) 28 Gambar 4.8 Spektrum minyak atsiri dengan RT 10,575 menit 29 Gambar 4.9 Pola fragmentasi senyawa Beta-Ocimen (C 10 H 16 ) 30 Gambar 4.10 Spektrum minyak atsiri dengan RT 12,192 menit 30 Gambar 4.11 Pola Fragmentasi Senyawa (S)-(+) linalool (C 10 H 18 O) 31 Gambar 4.12 Spektrum minyak atsiri dengan RT 20,008 menit 32 Gambar 4.13 Pola Fragmentasi Senyawa Delta Elemene (C 15 H 24 ) 33 Gambar 4.14 Spektrum minyak atsiri dengan RT 21,525 menit 34 Gambar 4.15 Pola Fragmentasi Senyawa Beta Elemene (C 15 H 24 ) 35 Gambar 4.16 Spektrum minyak atsiri dengan RT 22,325 menit 36 Gambar 4.17 Pola Fragmentasi Senyawa Trans-Caryophyllene (C 15 H 24 ) 37 Gambar 4.18 Spektrum minyak atsiri dengan RT 23,933 menit 38

15 Gambar 4.19 Pola Fragmentasi Senyawa Germacren-D (C 15 H 24 ) 39 Gambar 4.20 Spektrum minyak atsiri dengan RT 24,100 menit 40 Gambar 4.21 Pola Fragmentasi Senyawa Alloaromadendren (C 15 H 24 ) 41 Gambar 4.22 Spektrum minyak atsiri dengan RT 24,325 menit 42 Gambar 4.23 Pola Fragmentasi Senyawa Valencene (C 15 H 24 ) 43 Gambar 4.24 Spektrum minyak atsiri dengan RT 25,508 menit 44 Gambar 4.25 Pola Fragmentasi Senyawa Elemol (C 15 H 26 O) 45 Gambar 4.26 Spektrum minyak atsiri dengan RT 27,517 menit 46 Gambar 4.27 Pola Fragmentasi Senyawa Alpha-Muuroten, Naftalen (C 15 H 24 ) 47 Gambar 4.28 Spektrum minyak atsiri dengan RT 27,958 menit 48 Gambar 4.29 Pola Fragmentasi Senyawa Beta eudesmol (C 15 H 26 O) 49 Gambar 4.30 Spektrum minyak atsiri dengan RT 28,067 menit 50 Gambar 4.31 Pola Fragmentasi Senyawa Beta eudesmol (C 16 H 25 O) 51 Gambar 4.32 Uji Aktivitas Antimikroba Candida albicans 52 Gambar 4.33 Uji Aktivitas Antimikroba Staphylococcus aureus 52 Gambar 4.34 Uji Aktivitas Antimikroba Escherichia coli 52 Gambar 4.35 Perbandingan indeks antimikrobial (IAM) dengan konsentrasi minyak atsiri daun Kesturi Citrus microcarpa B 55

16 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Chromatrogram 57 Lampiran 2 Puncak 2 R. Time : 8, Lampiran 3 Puncak 3 R. Time : 8, Lampiran 4 Puncak 6 R. Time : 10,00 60 Lampiran 5 Puncak 7 R. Time : 10, Lampiran 6 Puncak 8 R. Time : 12, Lampiran 7 Puncak 9 R. Time : 20, Lampiran 8 Puncak 12 R. Time : 21, Lampiran 9 Puncak 13 R. Time : 22, Lampiran 10 Puncak 18 R. Time : 23, Lampiran 11 Puncak 19 R. Time : 24, Lampiran 12 Puncak 20 R. Time : 24, Lampiran 13 Puncak 25 R. Time : 25, Lampiran 14 Puncak 28 R. Time : 25, Lampiran 15 Puncak 29 R. Time : 27, Lampiran 16 Puncak 30 R. Time : 28, Lampiran 17 Hasil Determinasi Tumbuhan 73 Lampiran 18 Penyiapan Mikroba Uji 74 Lampiran 19 Uji Aktivitas Antimikroba Daun Kasturi 75