ANALISIS KOMPONEN KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUNPINUS (Pinus merkusii Jungh.et devries)dari KABUPATEN SAMOSIR SKRIPSI MAWAR SIRINGO-RINGO 120822027 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
ANALISIS KOMPONEN KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUNPINUS (Pinus merkusii Jungh. et devries)dari KABUPATEN SAMOSIR SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains MAWAR SIRINGO-RINGO 120822027 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERSETUJUAN Judul :ANALISIS KOMPONEN KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN PINUS (Pinus merkusii Jungh.et devries) DARI KABUPATEN SAMOSIR Kategori : SKRIPSI Nama : MAWAR SIRINGO-RINGO Nomor Induk Mahasiswa : 120822027 Program : SARJANA (S1) EKSTENSI KIMIA Departemen Fakultas : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Disetujui di Medan, Juni 2014 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Mimpin Ginting, M.S Dr. Juliati br Tarigan, S.Si, M.Si NIP : 195510131986011001 NIP: 197205031999032001 Diketahui/ Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst. MS NIP: 195408301985032001
PERNYATAAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI DAUN PINUS (Pinus merkusii Jungh. etdevries)dari KABUPATEN SAMOSIR SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2014 MAWAR SIRINGO-RINGO 120822027
PENGHARGAAN Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sesuai rencana dan kehendaknya. Banyak hal sebagai pembelajaran dan pembentukan diri dalam setiap waktu penulis rasakan sehingga semakin melihat dan merasakan kebaikan dan kebesarannya. Dalam pelaksanaan penelitian ini hingga penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, dukungan maupun motivasi dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Bapak Dr.Sutarman, MSc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 2. Ibu Dr.Rumondang Bulan Nst., MS dan Bapak Drs.Albert Pasaribu, M.Sc sebagai Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU 3. Bapak Dr.Darwin Yunus Nst., MS sebagai Ketua Bidang Kimia Ekstensi FMIPA USU. 4. Ibu Dr.Juliati TariganS.Si, M.Si sebagai pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS sebagai pembimbing II dengan sabar telah memberikan dorongan, bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat selesai. 5. Bapak Prof.Dr.Jamaran Kaban,M.Sc selaku Ketua Bidang Kimia Organik FMIPA USU. 6. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan Bapak Dr.Mimpin Ginting,MS beserta Dosen dan Staff Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU. 7. Seluruh Dosen Departemen Kimia FMIPA USU yang telah memberikan waktunya untuk memberi bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di Departemen Kimia FMIPA USU 8. Pihak-pihak yang tidak disebutkan namun dengan tulus membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Akhirnya saya mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada orangtua saya (B.Siringo-ringo dan L.Sitanggang), yang telah memberi seluruh dukungan sarana dan prasarana dan semangat bahkan dengan setia terus membantu penulis dalam doa dan kepada abang Derfin S. danadik-adik (Rehentiara S., Yanfitri S.), serta teman-teman (Yulia, Martina, Reka, Adel, Maria, Siska, Mawar). Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan Ilmu Pengetahuan Alam demi pengembangan Bangsa dan Negara.
ABSTRAK Minyak atsiri daun pinus (Pinus merkusii Jungh. et devries) telah diisolasi dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat Stahl. Daun pinus dihidrodestilasi selama 5 jam menghasilkan minyak atsiri sebesar 0,1531 % (b/b). Hasil analisis menggunakan GC-MS menunjukkan 23 puncak yang dapat diidentifikasi sebanyak 20 senyawa memilki 5 komponen utama yaitu senyawa Limonen (22,72%), α-pinen (17,53%), β- Kariofilen (16,76%), β-ocimene (14,68%), dan Germakren-d (11,24%). Aktivitas antibakteri di uji dengan metode diffuse agar pada konsentrasi 0,1%, 0,25%, 0,5%, 0,75% dan 1% dalam pelarut dimetil sulfoksida. Minyak atsiri pinus (Pinus merkusii Jungh.et devries) memiliki sifat antibakteri terhadap bakteri Stapylococcus aureus pada 0,25% dan Pseudomonas aeruginosa pada 0,1%.
CHEMICAL ANALYSIS OF ESSENTIAL OIL COMPONENTS AND ANTIBACTERIAlACTIVITY TEST OF PINUS LEAVES (Pinus merkusijungh.etdevries) FROM KABUPATEN SAMOSIR ABSTRACT Essential oil of pinus leaves (Pinus merkusii Jungh.et devries) have been isolated by hydrodestilation method using Stahl. Pinus leaves have destilated for five hours roduced essential oil 0.1531% (w/w). The results of the analyse use GC-MS showed 23 peaks and can be identified 20 compounds and have five major compounds are Limonene (22.72%), α-pinene (17.53%), β-caryophyllene (16.76%), β-ocimene (14.68%), and Germacren-d (11.24%). Antibacterial activity of the test have been done using agar diffuse method the concentrations 0,1%, 0,25%, 0,5%, 0,75%, and 1% in the solvent dimethyl sufoxside. Essential oil of pinus leaves (Pinus merkusii Jungh.et devries) have antibacterial activity to Staphylococcus aureusin concentration 0,25 % and Pseudomonas aeruginosa in concentration 0,1%.
DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel Daftar Lampiran Halaman BAB 1PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Permasalahan 1.3. Tujuan Penelitian 1.4. Pembatasan Masalah 1.5.Manfaat Penelitian 1.6.Lokasi Penelitian 1.7.Metodologi Penelitian BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Tanaman Pinus (Pinus merkusiijungh.et devries) 2.1.1. Manfaat Pinus 2.1.2. Minyak Atsiri Pinus 2.2. Sumber-sumber Minyak Atsiri 2.3. Komposisi Minyak Atsiri 2.3.1. BiosintesaMinyakAtsiri 2.3.2. Cara Isolasi Minyak Atisiri Pinus 2.3.3. Penggunaan Minyak Atsiri Pinus 2.4. Senyawa Terpen 2.5. Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) 2.5.1. Kromatografi Gas 2.5.1.1. Cara KerjaKromatografi Gas 2.5.1.2. Instrumentasi Kromatografi Gas 2.5.2. Spektrometri Massa 2.5.2.1. Instrumentasi Spektrometer Massa 2.5.2.2. Penentuan Rumus Molekul 2.5.2.3. Pengenalan Puncak Ion Molekul 2.5.2.4. Kaidah Umum untuk Mengenali Puncak-Puncak dalamspektra 2.6. Bakteri 2.6.1. Bakteri Gram Negatif 2.6.1.1. Pseudomonas aeruginosa 2.6.2. Bakteri Gram Positif
2.6.1. Staphylococcus aureus 2.7. Antibakteri BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Alat 3.2. Bahan 3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1. Isolasi Minyak Atsiri Daun Pinus denganmetode Hidrodestilasi 3.3.2. UjiSifatAntibakteriMinyakAtsiriPinus 3.3.2.1. PembuatanMedia Nutrient Agar (NA) dan SubkulturBakteri 3.3.2.2. Pembuatan Media Mueller Hinton Agar ( MHA) 3.3.2.3. PembuatanMedia Natrium Broth (NB) dan SubkulturBakteri 3.3.2.4. PembuatanSuspensiBakteri 3.3.3. UjiSifatAntibakteriMinyakAtsiriDaunPinus 3.4. PengenceranMinyakAtsiri 3.5. BaganPenelitian 3.5.1. IsolasiMinyakAtsiriDaunPinusDenganAlat Stahl 3.5.2.UjiAktivitasAntibakteri 3.5.2.1.Pembuatan Media Nutrient Agar (NA) Miring dan StokKulturBakteri 3.5.2.2. Pembuatan Mueller Hinton Agat (MHA) 3.5.2.3. Penyiapan InokulumBakteri 3.5.2.4. UjiAktivitasAntibakteri BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian 4.1.1. Hasil Isolasi MinyakAtsiri dari Daun Pinus (Pinusmerkusii) 4.1.2. Hasil Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri Daun Pinus dengangc-ms 4.1.3. Hasil Uji Aktivitas Antibakteri 4.2. Pembahasan 4.2.1. Isolasi MinyakAtsiri Pinus ( Pinusmerkusii ) 4.2.2. AnalisisMinyakAtsiriDaunPinus dengan Metode GC-MS 4.2.3. AktivitasAntibakteri BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Judul Halaman Gambar 2.1. Tanaman Pinusmerkusii Gambar 2.2.BiosintesaTerpenoid Gambar 2.3. Perubahan Senyawa monoterpen Gambar 2.4. Reaksi Biogenetik Beberapa Seskuiterpena Gambar 2.5.StrukturKomposisiMinyak Terpentin Pinus Gambar 2.6. Skematis KromatograsiKromatografi Gas Gambar 2.7. Skematis Spektrometer Massa Gambar 2.8. Bakteri Pseudomonas aeruginosa Gambar 2.9.BakteriStaphylococcus aureus Gambar 4.1.KromatogramMinyakAtsiri Daun Pinus Gambar 4.2. Spektrum MS Senyawa Limonen dari Minyak Atsiri Daun Pinus Gambar 4.3.PolaFragmentasiSenyawaLimonen Gambar 4.4. Spektrum MS Senyawa α-pinen dariminyakatsiri DaunPinus Gambar 4.5. Pola Fragmentasi Senyawa α-pinen Gambar 4.6. Spektrum MS Senyawa β-kariofilen dari Minyak Atsiri Daun Pinus Gambar 4.7. Pola Fragmentasi Senyawa β-kariofilen Gambar 4.8.Spektrum MS Senyawa β-ocimene dari Minyak Atsiri Daun Pinus Gambar 4.9. Pola Fragmentasi β-ocimene Gambar 4.10. Spektrum MS Senyawa Germakren-d dari Minyak Atsiri Daun Pinus Gambar 4.11.Pola FragmentasiSenyawa Germakren-d Gambar 4.12. Foto Hasil Uji Antibakteri
DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman Tabel 2.1.Sumber-SumberMinyakAtsiri Tabel 2.2.KlasifikasiTerpen Tabel 3.1. Kondisi AlatGC-MS Yang Digunakan untuk Analisis Minyak Atsiri Pinus Tabel4.1. HasilIsolasiMinyakAtsiriDaunPinus Melalui Hidrodestilasi Tabel4.2.HasilAnalisisGC-MS MinyakAtsiriDaun Pinus Tabel4.3. Hasil Uji Antibakteri oleh Minyak Atsiri Daun Pinus denganmetodedifusi Agar
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran Judul Halaman Lampiran 1: Gambar Spektrum MS Limonen dari Minyak Daun Pinus yang diperoleh Menggunakan Alat Stahl Lampiran 2: Gambar Spektrum MS α-pinen dari Minyak Daun Pinus yang diperoleh Menggunakan Alat Stahl Lampiran 3: Gambar Spektrum MS dari β-kariofilen Minyak Daun Pinus yang diperoleh MenggunakanAlat Stahl Lampiran 4: Gambar Spektrum MS β-ocimene dariminyakdaun Pinus yangdiperolehmenggunakanalat Stahl Lampiran 5: Gambar Spektrum MS Kalaren dariminyakdaun Pinus yang diperolehmenggunakanalat Stahl Lampiran 6: Hasil Identifikasi Pinus Lampiran 7: Gambar Pohon Pinus Lampiran 8: Seperangkat Alat Destilasi Stahl Lampiran 9: Gambar Minyak Atsiri Daun Pinus