ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAUN BARU CINA (Artemisia vulgaris L.) SERTA UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN ANTIOKSIDAN SKRIPSI RIKA SILVANY 110822032 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAUN BARU CINA (Artemisia vulgaris L.) SERTA UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN ANTIOKSIDAN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains RIKA SILVANY 110822032 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013 PERSETUJUAN
Judul : ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAUN BARU CINA (Artemisia vulgaris L.) SERTA UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN ANTIOKSIDAN Kategori : SKRIPSI Nama : RIKA SILVANY Nomor Induk Mahasiswa : 110822032 Program : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Juni 2013 Komisi Pembimbing Pembimbing II Pembimbing I Dr. Adil Ginting, M.Sc Dr. Mimpin Ginting, MS NIP. 195307041980031002 NIP. 19551013198611001 Diketahui/ Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP: 195408301985032001
PERNYATAAN ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAUN BARU CINA (Artemisia vulgaris L.) SERTA UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN ANTIOKSIDAN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2013 RIKA SILVANY 110822032
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat dan Berkah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana Sains di Fakultas MIPA. Adapun judul skripsi ini adalah ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAUN BARU CINA (Artemisia vulgaris L.) SERTA UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN ANTIOKSIDAN. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Dekan FMIPA USU Bapak Dr.Sutarman 2. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst. MS. selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU. 3. Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS dan Bapak Dr. Adil Ginting, M.Sc, selaku pembimbing penulis yang telah banyak meluangkan waktu dan memberikan panduan serta pemikiran dan saran selama penulis melakukan penelitian dan penyusunan skripsi sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 4. Bapak dan Ibu staf pengajar FMIPA USU serta pegawai Departemen Kimia FMIPA USU. 5. Sahabat-sahabat penulis : Salpiana, Ponda, Anggi, Dj, Ririn yang telah memberikan dukungan kepada penulis. 6. Asisten Laboratorium Kimia Organik serta rekan-rekan mahasiswa khususnya Kimia Ekstensi 2011. Secara khusus Penulis ingin menyampaikan terima kasih sebesar-besarnya kepada ayahanda dan ibunda tercinta yang senantiasa memberikan do a serta dukungan moril dan materil hingga akhirnya penulis menyelesaikan studi. Serta tidak lupa pula untuk Putri Rizky, Resti A. Ningrum, dan M. Mirza Fadillah yang memberi dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan skripsi ini sangat penulis harapkan Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca sekalian. Medan, Juni 2013 RIKA SILVANY
ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DAUN BARU CINA (Artemisia vulgaris L.) SERTA UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DAN ANTIOKSIDAN ABSTRAK Minyak atsiri daun Baru Cina (Artemisia vulgaris L.) diisolasi dengan metode hidrodestilasi yang menggunakan alat Stahl. Daun Baru Cina dihidrodestilasi selama ± 6 jam menghasilkan minyak atsiri sebesar 0,39 % (v/b). Selanjutnya minyak yang diperoleh dianalisis komponen kimianya menggunakan GC-MS yang terdiri dari 29 senyawa dan senyawa utama yang diidentifikasi sebanyak 7 senyawa yaitu 2- Cyclohexen-1-One (Piperitone) (30,792%), 2,4-Cycloheptadien-1-one (Eucarvone) (30,61%), Trans-Caryophyllene (4,82%), 1-Octen-3-Ol (2,99%), 1-Terpineol (2,86%), Eugenol (2,42%) dan 1,8 Cineole (Eucalyptol) (1,96%). Selanjutnya uji aktivitas antibakteri minyak atsiri daun Baru Cina yang dilakukan dengan metode difusi agar terhadap bakteri Basillus subtilis, Escheria coli, Staphylococcus aureus dan Pseudomonas aeruginosa yang menunjukkan terbentuknya zona bening serta uji aktivitas antioksidan dari minyak atsiri daun Baru Cina menunjukkan nilai dengan IC- 50 sebesar 95,76 mg/l.
ISOLATION AND ANALYSIS THE CHEMISTRY COMPONENTS OF ESSENTIAL OIL BARU CINA LEAVES (Artemisia vulgaris L.) ALSO ANTIBACTERIAL ACTIVITY TEST AND ANTIOXIDANT ABSTRACT Essential Oil of Baru Cina leaves (Artemisia vulgaris L.) have isolated with hydrodestillation method use Stahl. Baru Cinaleaves have hydrodestillation during ± 6 hours resulting essential oil amount 0,39 % (v/b). Chemical component of essential oil of BARU Cinaleaves have analysed use GC-MS shown there were twenty nine compounds and the main compounds identified as many as 7 compounds are 2- Cyclohexen-1-One (Piperitone) (30,792%), 2,4-Cycloheptadien-1-one (Eucarvone) (30,61), Trans-Caryophyllene (4,82%), 1-Octen-3-O1 (2,99%), 1-Terpineol (2,86%), Eugenol (2,42%) and 1,8-Cineole (Eucalyptol) (1,96%). After that, antibacterial activity test of Baru Cinaleaves have done using diffuse method to Basillus subtilis, Escheria coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa bacteria show a retardation area. Antioxidant activity of essential oil of Baru Cina leaves showed activity with IC 50 values 95,76 mg/l.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran iii iv v vi vii viii xi xii xiii Bab 1. Pendahuluan 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Perumusan Masalah 3 1.3. Tujuan Penelitian 3 1.4. Manfaat Penelitian 4 1.5. Lokasi Penelitian 4 1.6. Metodologi Penelitian 4 Bab 2. Tinjauan Pustaka 5 2.1. Tumbuhan Baru Cina (Artemisia vulgaris L.) 5 2.2. Minyak Atsiri 6 2.2.1. Penyulingan Minyak Atsiri 7 2.2.2. Komposisi Minyak Atsiri 8 2.2.3. Kegunaan Minyak Atsiri 9 2.2.4. Biosintesa Pembentukan Minyak Atsiri 9 2.3. Analisa Komponen Minyak Atsiri 12 2.3.1. Kromatografi Gas 12 2.3.1.1. Cara Kerja Kromatografi Gas 12 2.3.1.2. Instrumentasi Kromatografi Gas 13 2.3.2. Spektrometri Massa 14 2.3.2.1. Instrumentasi Spektrometer Massa 15 2.4. Bakteri 17 2.4.1. Bakteri Gram Positif 18 2.4.1.1. Basillus subtilis 18 2.4.1.2. Pseudomonas aeruginosa 18 2.4.2. Bakteri Gram Negatif 19 2.4.2.1. Escherichia coli 19 2.4.2.2. Staphylococcus aureus 19 2.5. Antioksidan 20 2.5.1. Pengertian Antioksidan 20 2.5.2. Penggolongan Antioksidan 20
Bab 3. Metode Penelitian 22 3.1. Bahan-Bahan 22 3.2. Alat-Alat 22 3.3. Prosedur Penelitian 24 3.3.1. Penyediaan Sampel 24 3.3.2. Isolasi Minyak Atsiri Daun Baru Cina dengan Alat Destilasi Stahl 24 3.3.3. Analisa Minyak Atsiri Daun Baru Cina Dengan GC-MS 24 3.3.4. Pengujian Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Baru Cina 26 3.3.4.1. Pembuatan Media Nutrient Agar (NA) dan Subkultur Bakteri 26 3.3.4.2. Pembuatan Media Mueller Hinton Agar (MHA) 26 3.3.4.3. Suspensi Bakteri 26 3.3.4.4. Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Baru Cina 26 3.3.5. Uji Antioksidan Minyak Atsiri Daun Baru Cina (Artemisia vulgaris L.) dengan Metode DPPH 27 3.3.5.1. Pembuatan Larutan DPPH 0,3 mm 27 3.3.5.2. Pembuatan Variasi Minyak Atsiri Daun Baru Cina 27 3.3.5.3. Uji Antioksidan 27 3.4. Bagan Penelitian 28 3.4.1. Isolasi Minyak Atsiri Daun Baru Cina (Artemisia vulgaris L.) dengan Alat Destilasi Stahl 28 3.4.2. Pengujian Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Baru Cina (Artemisia vulgaris L.) 29 3.4.2.1. Subkultur Bakteri 29 3.4.2.2. Pengujian Aktivitas Antibakteri Minyak Daun Baru Cina (Artemisia vulgaris L.) 30 3.4.3. Uji Antioksidan Minyak Atsiri Daun Baru Cina (Artemisia vulgaris L.) dengan Metode DPPH 31 3.4.3.1. Pembuatan Larutan DPPH 0,3 mm 31 3.4.3.2. Pembuatan Variasi Minyak Atsiri Daun Baru Cina 31 3.4.3.3. Uji Antioksidan 32 Bab 4. Hasil dan Pembahasan 33 4.1. Hasil Penelitian 33 4.1.1. Penentuan Kadar Minyak Atsiri 33 4.1.2. Hasil Analisa dengan GC-MS 33 4.1.3. Hasil Uji Aktivitas Antibakteri 34 4.1.4. Hasil Uji Antioksidan Minyak Atsiri Daun Baru Cina 35 4.2. Pembahaan 36 4.2.1. Minyak Atsiri dari Hasil Destilasi dengan alat Stahl 36 4.2.2. Analisa Minyak Atsiri Daun Baru Cina dengan GC-MS 37 4.2.3. Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Daun Baru Cina (Artemisia vulgaris L.) 51 4.2.4. Uji Antioksidan Minyak Atsiri Daun Baru Cina dengan Metosde DPPH 52
Bab 5. Kesimpulan dan Saran 54 5.1. Kesimpulan 54 5.2. Saran 54 Daftar Pustaka 55 Lampiran 58
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1. Hasil Analisa GC-MS Minyak Atsiri Daun Baru Cina 34 Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Diameter Zona Hambat Beberapa Kultur Bakteri Oleh Minyak Atsiri Daun Baru Cina 35 Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Absorbansi Minyak Atsiri Daun Baru Cina 35 Tabel 4.4. Tingkat Kekuatan Antioksidan dengan Metode DPPH 52
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Daun Baru Cina 6 Gambar 2.2. Biosintesis Terpenoid 11 Gambar 2.3. Diagram Spektrometer Massa 17 Gambar 2.4. Basillus subtilis 18 Gambar 2.5. Pseudomonas aeruginosa 18 Gambar 2.6.Escherichia coli 19 Gambar 2.7. Staphylococcus aureus 19 Gambar 4.1. Kromatogram Minyak Atsiri Daun Baru Cina 33 Gambar 4.2. Zona Hambat dari Minyak Atsiri Daun Baru Cina terhadap Bakteri 34 Gambar 4.3. Spektrum GC-MS Senyawa 1,8-Cineol dengan Rt 12,533 37 Gambar 4.4. Pola Fragmentasi Senyawa 1,8-Cineol 38 Gambar 4.5. Spektrum GC-MS Senyawa 1-Octen-3-ol dengan Rt 20,800 39 Gambar 4.6. Pola Fragmentasi Senyawa 1-Octen-3-ol 40 Gambar 4.7. Spektrum GC-MS Senyawa 2,4-Cycloheptadien-1-one dengan Rt 23,583 41 Gambar 4.8. PolaFragmentasi \Senyawa 2,4-Cycloheptadien-1-one 42 Gambar 4.9. Spektrum GC-MS Senyawa 1-Terpeneol dengan Rt 25,133 43 Gambar 4.10. Pola Fragmentasi Senyawa 1-Terpeneol 44 Gambar 4.11. Spektrum GC-MS Senyawa Trans-Cryophyllene dengan Rt 25,892 45 Gambar 4.12. Pola Fragmentasi Senyawa Trans-Cryophyllene 46 Gambar 4.13. Spektrum GC-MS Senyawa 2-Cyclohexen-1-one(Piperiton) dengan Rt 30,792 47 Gambar 4.14. Pola Fragmentasi Senyawa 2-Cyclohexen-1-one(Piperiton) 48 Gambar 4.15. Spektrum GC-MS Senyawa Eugenol dengan Rt 42,292 49 Gambar 4.16. Pola Fragmentasi Senyawa Eugenol 50 Gambar 4.17. Reaksi DPPH dengan 1-Terpeneol 53
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Pembuatan Variasi Konsentrasi Sampel 58 Lampiran 2. Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri Daun Baru Cina 59 Lampiran 3. Perhitungan nilai IC 50 Minyak Atsiri 60 Lampiran 4. Grafik % Perendaman Vs Konsentrasi (ppm) 62 Lampiran 5. Kromatogram Minyak Atsiri Daun Baru Cina 63 Lampiran 6. Spektrum GS-MS Senyawa 1,8-Cineol yang terkandung dalam Minyak Daun Baru Cina 64 Lampiran 7. Spektrum GS-MS Senyawa 1-Octen-3-ol yang terkandung dalam Minyak Daun Baru Cina 65 Lampiran 8. Spektrum GS-MS Senyawa 22,4-Cycloheptadien-1-one (Eucarvone) yang terkandung dalam Minyak Daun Baru Cina 66 Lampiran 9. Spektrum GS-MS Senyawa 1-Terpineol yang terkandung dalam Minyak Daun Baru Cina 67 Lampiran 10. Spektrum GS-MS Senyawa trans-caryophyllene yang terkandung dalam Minyak Daun Baru Cina 68 Lampiran 11. Spektrum GS-MS Senyawa 2-Cyclohexen-1-One (Piperitone) yang terkandung dalam Minyak Daun Baru Cina 69 Lampiran 12. Spektrum GS-MS Senyawa Eugenol yang terkandung dalam Minyak Daun Baru Cina 70