ANALISA KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAN UJI PESTISIDA NABATI HASIL ISOLASI DAUN SIRIH HUTAN (Piper aduncum L) PADA LARVA LALAT BUAH ( Bactrocera carambolae) JAMBU BIJI SKRIPSI ELPRIDA NABABAN 130822018 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
ANALISA KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAN UJI PESTISIDA NABATI HASIL ISOLASI DAUN SIRIH HUTAN (Piper aduncum L) PADA LARVA LALAT BUAH ( Bactrocera carambolae) JAMBU BIJI SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ELPRIDA NABABAN 130822018 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PERSETUJUAN Judul : Analisa Komponen Kimia Minyak Atsiri Dan Uji Pestisida Nabati Hasil Isolasi Daun Sirih Hutan (Piper aduncum L) Pada Larva Lalat Buah (Bactrocela carambolae) Jambu Biji Kategori : Skripsi Nama Mahasiswa : Elprida Nababan Nomor Induk Mahasiswa : 130822018 Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen Fakultas : Kimia : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Komisi Pembimbing Disetujui di Medan, November 2015 Pembimbing II Pembimbing I Dr. Mimpin Ginting, MS Drs. Darwis Surbakti, MS NIP. 1955 1013 1986 011001 NIP. 1953 0707 1983 031001 Diketahui/ Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP. 1954 0830 1985 032001
PERNYATAAN ANALISA KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAN UJI PESTISIDA NABATI HASIL ISOLASI DAUN SIRIH HUTAN (Piper aduncum L) PADA LARVA LALAT BUAH ( Bactrocera carambolae) JAMBU BIJI SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, November 2015 ELPRIDA NABABAN 130822018
PENGHARGAAN Segala Puji dan ucapan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan karunianya yang selalu melimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana Sains di Fakultas MIPA USU. Adapun judul skripsi adalah Analisa Komponen Kimia Minyak Atsiri Dan Uji Pestisida Nabati Hasil Isolasi Daun Sirih Hutan (Piper aduncum L) Pada Larva Lalat Buah (Bactrocera carambolae) Jambu Biji. Penyelesaian skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, masukan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr.Rumondang Bulan, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu, MSc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia, Serta seluruh staff pengajar Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membimbing penulis selama perkuliahan. 2. Bapak Drs. Darwis Surbakti, MS selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS selaku dosen pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu selama penulis melakukan penelitian dan Penyusunan skripsi hingga selesai. 3. Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS selaku Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU. 4. Bapak Ir. Sabirin selaku Koordinator Laboratorium Pengendali Organisme Pengganggu Tanaman (POPT), Bapak Fery Siagian, SP selaku ahli POPT, dan Kaka Karti Natra Purba, A.Md selaku pelaksana lanjutan Pengawas Mutu Hasil Pertanian di Laboratorium Badan Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Departemen Pertanian Medan. 5. Kedua orang tua penulis, Bapak L. Nababan dan Ibu St.M. Sihombing, serta saudara-saudari penulis (Edward, Elpan, Erik, Edar, Erdina dan Erma) yang telah banyak mendukung baik dalam doa dan juga dukungan semangat kepada penulis. 6. Teman-teman satu stambuk Mahasiswa Kimia Ekstensi 2013 yang tulus membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa dengan segala kebaikan dan kemurahannya memberkati Bapak/Ibu serta saudara/saudari sekalian yang telah meluangkan waktu dan pemikiran serta memberikan motivasi kepada penulis. Penulis juga menyadari bahwa didalam penulisan skripsi masih jauh dari kesempurnaan dan masih banyak memilki kekurangan. Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.
ANALISA KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAN UJI PESTISIDA NABATI HASIL ISOLASI DAUN SIRIH HUTAN (Piper aduncum L) PADA LARVA LALAT BUAH ( Bactrocera carambolae) JAMBU BIJI ABSTRAK Minyak atsiri daun Sirih Hutan (Piper aduncum L) diisolasi dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl. Daun Sirih Hutan didestilasi selama ± 4-5 jam menghasilkan minyak atsiri sebanyak 0,52% (b/b) dan 7,61% (b/b) ekstrak etanol dengan alat Sokhlet. Komponen kimia minyak atsiri daun Sirih Hutan yang dianalisa menggunakan GC-MS menunjukkan ada 11 senyawa yang terindentifikasi dengan kandungan mayor senyawa 1,3,7-Octatrien (2,98%), β-caryophylene (4,33%), Germacrene (6,17%), Apiole (8,54%), Dillapiole (71,79%). Uji pestisida nabati ekstrak etanol menunjukakan mortalitas larva Bactrocela carambolae tertinggi sebesar 35% pada konsentrasi 5% (v/v) dan pada minyak atsiri sebesar 30% pada konsentrasi 5% (v/v). Kata Kunci : Daun Sirih Hutan, Ekstraksi, Minyak Atsiri, Pestisida
ANALYSIS CHEMICAL COMPONENTS OF ESSENTIAL OILS AND PESTICIDE FROM ISOLAT Piper aduncum L LEAVES TO CONTROL LARVA Bactrocela carambolae in Guava ABSTRACT Essential oil of hutan betel (Piper aduncum L) leaves have been isolated with hydrodestillation method use Stahl apparatus. Hutan betel leaves have hydrodestillation for ± 4-5 hours resulting essential oil amount 0,52% (w/w) and 7,61% (w/w) ethanol extract use Sokhlet. Chemical components in essential oil of hutan betel leaves have been analyzed use GC-MS shown 11 compounds and major compound are 1,3,7- Octatrien (2,98%), β-caryophylene (4,33%), Germacrene (6,17%), Apiole (8,54%), Dillapiole (71,79%). Organic Pesticide activity ethanol extract was able to kill the larva 35% in concentrations 5% (v/v), dan from essential oil 30% in concentration 5% (v/v). Keywords: Hutan betel leaves, Extrack, Essential oil, Pesticide
DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN Halaman ii iii iv v vi vii ix x xi BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 4 1.3. Pembatasan Masalah 4 1.4. Tujuan Penelitian 4 1.5. Manfaat Penelitian 4 1.6. Lokasi Penelitian 5 1.7. Metodologi Penelitian 5 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pestisida 6 2.1.1 Klasifikasi Pestisida 6 2.1.2 Jenis-jenis Pestisida 7 2.2. Tanaman Sirih Hutan (Piper aduncum L) 9 2.3. Minyak Atsiri 10 2.3.1 Komponen Kimia Minyak Atsiri 11 2.3.2 Biosintesa pembentukan Minyak atsiri 12 2.3.3 Sumber Minyak Atsiri 15 2.4. Isolasi Minyak Atsiri Dengan Destilasi 16 2.5. Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri dengan GC-MS 17 2.5.1 Analisis Kromatografi Gas 17 2.5.1.1 Gas Pembawa 18 2.5.1.2 Sistem Injeksi 18 2.5.1.3 Kolom 19 2.5.1.4 Fase Diam 19 2.5.1.5 Suhu 19 2.5.1.6 Detektor 19 2.5.2 Analisis Spektroskopi Massa 20 2.6. Ekstraksi 21 2.7. Lalat Buah (Bactrocela carambolae) 23 2.7.1 Morfologi Lalat Buah 24 2.7.2 Daur Hidup Lalat Buah 24
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Alat-alat 25 3.2. Bahan-bahan 26 3.3. Prosedur Penelitian 26 3.3.1 Penyediaan Sampel 26 3.3.2 Isolasi Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan Dengan Alat Stahl 26 3.3.3 Ekstrak Etanol Daun Sirih Hutan Dengan Alat Stahl 27 3.3.4 Analisis Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan Dengan GC-MS 27 3.3.5 Pengujian Pestisida Nabati Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan 28 3.3.6 Pengujian Pestisida Nabati Ekstrak Etanol Daun Sirih Hutan 29 3.4. Bagan Penelitian 3.4.1 Isolasi Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan Dengan Alat Sthal 30 3.4.2 Ekstrak Etanol Daun Sirih Hutan Dengan Alat Sokhlet 31 3.4.3 Analisis Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan Dengan GC-MS 31 3.4.4 Uji Pestisida Nabati Piper aduncum L 32 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian 33 4.1.1 Penentuan Kadar Minyak Atsiri 33 4.1.2 Penentuan Kadar Ekstrak Etanol 33 4.1.3 Hasil Analisis dengan GC-MS 34 4.1.4 Mortalitas Harian Larva Bactrocela carambolae 37 4.1.5 Mortalitas Total Larva Bactrocela carambolae 38 4.2 Pembahasan 4.2.1 Minyak Atsiri dari Hasil Destilasi dengan Alat Stahl 39 4.2.2 Ekstrak Etanol Dari Ampas Isolasi Daun Sirih Hutan 39 4.2.3 Analisis Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan 40 4.2.4 Uji Pestisida Nabati Dari Isolasi Minyak Atsiri Dan 49 Ekstrak Etanol Daun Sirih Hutan (Piper aduncum L) BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 50 5.2 Saran 50 DAFTAR PUSTAKA 51 LAMPIRAN 55
DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman 2.1 Berdasarkan Golongan Hama Sasaran Yang Dibunuh 6 2.2 Berdasarkan Efek Pestisda Terhadap Hama 7 4.1 Hasil Hidrodestilasi Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan 33 4.2 Senyawa Hasil Analisa GC-MS Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan 35 4.3 Hasil Analisa GC-MS Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan Yang 36 Diinterpretasi 10 Senyawa Berdasarkan Standar Library Wiley dan NIST
DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Judul Halaman 2.1 Foto Daun Sirih Hutan (Piper aduncum L) 10 2. 2 Biosintesa Terpenoid 13 2. 3 Perubahan Senyawa Monoterpen 14 2. 4 Reaksi Biogenetik Beberapa Seskuiterpena 15 2. 5 Skema alat Kromatografi Gas 18 2. 6 Skema Alat Spektroskopi Massa 20 2. 7 Foto Bactrocela carambolae 24 2. 7 Foto Daur Hidup Bactrocela carambolae 24 4. 1 Kromatogram Hasil Analisis GC Minyak Atsiri Daun Sirih Hutan 34 4. 2 Fluktuasi Mortalitas Harian Larva Bactrocela carambolae 37 4. 3 Foto Wadah Pengujian 38 4. 4 Foto Larva yang sudah mati 38 4. 5 Mortalitas Total Larva Bactrocela carambolae 38 4. 6 Spektrum Massa Senyawa β- Ocimene 40 4. 7 Pola Fragmentasi Dari Senyawa β- Ocimene 40 4. 8 Spektrum Massa Senyawa Pipertone 41 4. 9 Pola Fragmentasi Senyawa Pipertone 41 4. 10 Spektrum Massa Senyawa Diisopropenyl 42 4. 11 Pola Fragmentasi Dari Senyawa Diisopropenyl 42 4. 12 Spektrum Masssa Senyawa Caryophyllene 43 4. 13 Pola Fragmentasi Dari Senyawa Caryophyllene 43 4. 14 Spektrum Massa Senyawa Bicylogermacrene 44 4. 15 Pola Fragmentasi Dari Senyawa Bicylogermacrene 44 4. 16 Spektrum Massa Senyawa α-humulene 45 4. 17 Pola Fragmentasi Dari Senyawa α-humulene 45 4. 18 Spektrum Massa Senyawa Germacrene 46 4. 19 Pola Fragmentasi Dari Senyawa Germacrene 46 4. 20 Spektrum Massa Senyawa Apiole 47 4. 21 Pola Fragmentasi Dari Senyawa Apiole 47 4. 22 Spektrum Massa Senyawa Dillapiole (1,2- Methylenedioxy) 48 4. 23 Pola Fragmentasi Dari Senyawa Dillapiole (1,2- Methylenedioxy) 48
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran Judul Halaman 1. Hasil Indentifikasi Tumbuhan 56 2. Gambar Alat Dan Bahan 57 3. Tabel Mortalitas Larva Lalat Buah 58 4. Spektrum Senyawa Kimia Daun Sirih Hutan 60