ABSTRAK Uji aktivitas minyak atsiri rimpang jeringau (Acorus calamus Linn) sebagai penghambat pertumbuhan jamur patogen Fusarium solani pada batang tanaman buah naga telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antijamur terhadap Fusarium solani dan kandungan utama dari minyak atsiri rimpang jeringau. Ekstraksi minyak atsiri dilakukan dengan metode destilasi uap, sedangkan uji aktivitas antijamur dilakukan dengan metode sumur difusi, dan identifikasi dilakukan dengan gas kromatografi spektrometri massa (GC-MS). Ekstraksi 10 kg rimpang jeringau menghasilkan 13,39 gram minyak dengan hasil rendemen sebesar 0,1339%. Minyak atsiri memiliki warna kuning dan bau yang sangat tajam. Hasil uji aktivitas antijamur Fusarium solani terhadap minyak atsiri konsentrasi 10% menunjukkan aktivitas kuat dengan daya hambat sebesar 10,00 mm. Nilai Minimum Inhibitory Consentration (MIC) sebesar 2,0% (v/v) dengan diameter hambat sebesar 5,50 mm. Hasil uji daya hambat pertumbuhan koloni, spora, dan biomassa jamur meningkat dengan kenaikan konsentrasi minyak atsiri. Analisis dengan gas kromatografi spektrometri massa (GC-MS) menunjukkan bahwa komponen terbesar minyak atsiri jeringau adalah senyawa asaron. Kata kunci :Minyak Atsiri, Acorus calamus Linn, Fusarium solani, Minimum Inhibitory Concentration (MIC) iii
ABTRACT Activity test of Jeringau rhizome s essential oil (Acorus Calamus Linn) to inhibit the growth of Fusarium solani in dragon fruit has been performed. The aim of this research are to determine the antifungal activity and essential oil s components of Jeringau rhizome. The extraction process was performed by steam distillation method, antifungal activity was analysed by well diffusion method, and the Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) was used to determine the essential oil components. The yield of essential oil is 0.1339% and has yellow colour with pungent smell. At concentration of 10.0%, the essential oil extract gave the strong activity to inhibit the Fusarium solani, with 10 mm diameter. Minimum Inhibitory Concentration (MIC) value at 2.0% gave inhibition s zone of 5.50 mm. Inhibition of colony, spore, and biomass of fungi increase with concentration. Analysis using GC-MS indicated the main essential compound is asarone. Key words :Essential Oil, Acorus calamus Linn, Fusarium solani, Minimum Inhibitory Concentration (MIC) iv
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Aktivitas Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus calamus Linn) Sebagai Penghambat Pertumbuhan Jamur Patogen Fusarium solani ini dapat terselesaikan dengan baik. Skripsi ini dapat memberikan informasi mengenai konsentrasi minimum untuk menghambat pertumbuhan jamur patogen Fusarium solani, selain itu juga untuk menguji minyak atsiri sebagai penghambat pertumbuhan jamur Fusarium solani, dan juga untuk mengetahui kandungan dari senyawa penyusun pada minyak atsiri rimpang jeringau (Acorus calamus Linn). Skripsi ini disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan studi S1 di Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis mendapatkan banyak bantuan, semangat, dan dorongan positif dari semua pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. I Nengah Wirajana, S.Si., M.Si selaku Ketua Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Udayana. 2. Ibu Dr. Dra. Wiwik Susanah Rita, M.Si. selaku Pembimbing Akademik sekaligus Pembimbing I yang senantiasa memberikan bimbingan, saran serta nasehat yang sangat membantu penulisan skripsi ini. 3. Ibu Dra. Ida Ayu Raka Astiti Asih, M.Si selaku Pembimbing II yang bersedia memberikan bimbingan serta saran dalam menyempurnakan skripsi ini. 4. Ibu Dr. Ir. Sri Wahjuni, M.Kes., Ibu Dra. Iryanti Eka Suprihatin, M.Sc., Ph.D., dan Bapak Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si selaku tim penguji yang senantiasa memberikan saran dalam penyusunan skripsi ini. 5. Bapak/Ibu dosen di Jurusan Kimia, yang telah memberikan saran serta masukan dalam kelancaran penyusunan tugas akhir ini. v
6. Orang tua penulis (I Made Sarwa dan Ni Wayan Kasih) yang selalu mendukung dan mendoakan penulis, kakak dan adik (Ni Wayan Yuliani, S.Si dan I Komang Aris Setyawan) tercinta yang terus memberi semangat dan dukungan. 7. Sahabat penulis yang selalu memberi semangat selama melewati perkuliahan (Mahendra, Krishna, Olivia, Arie, Liya, Satriya, Eka, Merri, Yunita, Widya, Putra, Minanti, Fatur, Ita, Febri) serta teman-teman angkatan 2012 yang selalu membantu dan memberikan semangat. 8. Semua pihak yang telah memberikan semangat, dukungan, dan bantuan selama penyusunan skripsi ini. Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini sangat jauh dari sempurna, oleh karena itu segala bentuk kritikan dan saran dari pembaca sangat diharapkan penulis demi kesempurnaan skripsi ini. Bukit Jimbaran, 19 Juli 2016 Penulis vi
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 4 1.4 Tujuan Penelitian... 4 1.5 Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 Tanaman Jeringau... 5 2.2 Minyak Atsiri... 7 2.3 Metode Destilasi Uap... 10 2.4 Kromatografi Gas-Spektrometri Massa... 11 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 14 3.1Bahan dan Peralatan Penelitian... 14 vii
3.1.1 Bahan penelitian... 14 3.1.2 Alat penelitian... 14 3.2 Tempat Penelitian... 14 3.3 Metode Penelitian... 15 3.4 Prosedur Penelitian... 15 3.4.1 Penyiapan sampel... 15 3.4.2 Ekstraksi minyak atsiri dengan destilasi uap... 15 3.4.3 Uji aktivitas antijamur... 16 A. Uji aktivitas minyak atsiri rimpang jeringau... 16 B. Uji daya hambat minyak atsiri rimpang jeringau terhadap Minimum Inhibitory Concentrasion (MIC)... 16 C. Uji daya hambat terhadap pertumbuhan koloni jamur... 17 D. Uji daya hambat terhadap pembentukan spora... 18 E. Uji pengaruh minyak atsiri terhadap biomassa... 18 3.4.4 Karakterisasi minyak atsiri dengan kromatografi gasspektrometri massa... 19 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 20 4.1 Hasil Determinasi Tanaman Jeringau... 20 4.2 Hasil Ekstraksi Minyak Atsiri Dengan Metode Destilasi Uap... 20 4.3 Hasil Uji Aktivitas Antijamur... 21 4.3.1 Uji aktivitas rimpang jeringau... 21 4.3.2 Uji daya hambat minyak atsiri rimpang jeringau terhadap Minimum Inhibitory Consentration (MIC)... 22 4.3.3 Uji daya hambat terhadap pertumbuhan koloni jamur... 23 4.3.4 Uji daya hambat terhadap pembentukan spora... 24 4.3.5 Uji daya hambat terhadap biomassa... 26 viii
4.4 Hasil Identifikasi Minyak Atsiri Dengan Kromatografi Gas Spektrometri Massa... 28 BAB V SIMPULAN DAN SARAN... 35 5.1 Simpulan... 35 5.2 Saran... 35 DAFTAR PUSTAKA... 36 LAMPIRAN... 39 CURICULLUM VITAE... 55 ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tanaman Jeringau... 5 Gambar 2.2 Struktur Senyawa Monoterpen Berdasarkan Kerangka Karbonnya. 9 Gambar 2.3 Struktur Senyawa Seskuiterpen Berdasarkan Kerangka Karbonnya. 9 Gambar 4.1 Hasil Pembiakan Jamur Fusarium solani... 21 Gambar 4.2 Grafik Persen Daya Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus calamus Linn) Terhadap Diameter Pertumbuhan Koloni Jamur Fusarium solani Pada Hari Ke-7 Dalam Media PDA... 24 Gambar 4.3 Grafik Persen Daya Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus calamus Linn) Terhadap Kerapatan Spora Koloni Jamur Fusarium solani Pada Hari Ke-5 Dalam Media PDB... 26 Gambar 4.4 Grafik Persen Daya Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus calamus Linn) Terhadap Berat Biomassa Koloni Jamur Fusarium solani Pada Hari Ke-8 Dalam Media PDB... 27 Gambar 4.5 Kromatogram GC Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus Calamus Linn.)... 29 Gambar 4.6 Spektrum Massa Senyawa Puncak 7 Dan Spektrum Massa Senyawa Cis- Asaron... 30 Gambar 4.7 Struktur Senyawa Asaron... 32 Gambar 4.8 Fragmentasi Senyawa Asaron... 32 x
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Hasil Daya Hambat Uji Minimum Inhihibitory Consentrasion (MIC)..22 Tabel 4.2 Daya Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus Calamus Linn) Terhadap Diameter Pertumbuhan Koloni Jamur Fusarium Solani Pada Hari Ke-7 Dalam Media PDA... 23 Tabel 4.3 Daya Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus Calamus Linn) Terhadap Kerapatan Spora Koloni Jamur Fusarium Solani Pada Hari Ke-5 Dalam Media PDB... 25 Tabel 4.4 Daya Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus Calamus Linn) Terhadap Berat Biomassa Koloni Jamur Fusarium Solani Pada Hari Ke-8 Dalam Media PDB... 26 Tabel 4.5 Kromatogram GC Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus Calamus Linn.)... 28 Tabel 4.6 Dugaan Senyawa-Senyawa Penyusun Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus Calamus Linn.) Berdasarkan Pendekatan Database... 29 Tabel 4.7 Kemungkinan Fragmen Yang Hilang Pada Puncak 7... 31 xi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Surat Keterangan Determinasi Tumbuhan... 39 Lampiran 2 Prosedur Penelitian Secara Umum... 40 Lampiran 3 Skema Rancangan Penelitian Ekstraksi Minyak Atsiri Rimpang Jeringau (Acorus Calamus Linn)... 41 Lampiran 4 Uji Aktivitas Minyak Atsiri Rimpang Jeringau... 42 Lampiran 5 Uji Daya Hambat Minyak Atsiri Rimpang Jeringau Terhadap Minimum Inhibitory Concentrasion (MIC)... 43 Lampiran 6 Uji Daya Hambat Terhadap Pertumbuhan Koloni Jamur... 44 Lampiran 7 Uji Daya Hambat Terhadap Pembentukan Spora... 45 Lampiran 8 Uji Pengaruh Minyak Atsiri Terhadap Biomassa... 46 Lampiran 9 Kondisi Alat Kromatografi Gas-Spektrometri Massa... 47 Lampiran 10 Perhitungan Rendemen Minyak Atsiri... 48 Lampiran 11 Perhitungan Double Bond Equivalen (DBE)... 49 Lampiran 12 Dokumentasi... 50 xii