Setiap komoditi perlu dimanfaatkan dengan semaksimal mungkin. Pemanfaatan komoditi secara maksimal dapat terjadi bila mengetahui arah pengembangan dari komoditi tersebut. Minyak atsiri dapat diketahui arah pengembangannya dengan cara mengetahui komponen volatil yang ada didalamnya. Dengan mengetahui komponen volatil dominan yang ada dan fungsi dari masing-masing komponen, minyak atsiri pala papua dapat diketahui arah pengembangannya. Dilihat dari hasil analisis GC-MS, minyak atsiri pala papua dapat menggantikan fungsi dan kegunaan pala biasa (pala banda) yaitu sebagai sumber safrol, alpha.-pinene, myrcene, terpene-4-ol, 2-thujene, sabinen, dan
beta.-phellandrene yang banyak digunakan dalam berbagai industri. Struktur molekul komponen mayor
pada minyak atsiri biji dan fuli pala papua dapat dilihat pada Gambar 13.
1R-.alpha.-pinene Safrol beta.-myrcene
Terpene-4-ol 2-thujene Sabinen beta.-phellandrene
Gambar 13. Struktur molekul komponen mayor pada minyak atsiri biji dan fuli pala papua Safrol memiliki rumus molekul C10H10O2 dengan struktur molekul yang dapat dilihat pada Gambar 13. Safrol adalah komponen terbanyak pada minyak atsiri fuli pala papua. Senyawa ini dapat digunakan sebagai bahan baku pada pembuatan tropikal antiseptik dan ekstasi (Eiser 1994). Senyawa safrol terutama miristin merupakan identitas pada minyak pala (Chairul et al.1996). Menurut Sastrohamidjojo (2005), safrol digunakan secara luas dalam bidang farmasi. Safrol bila direaksikan dengan basa akan mengalami isomerisasi menjadi isosafrol. Isosafrol dapat dikonversi menjadi piperonal dengan cara dioksidasi. Piperonal disebut juga heliotropin berwujud cairan tak berwarna
30
yang memiliki bau harum. Piperonal banyak digunakan sebagai bahan/komposisi pewangi. Reaksi konversi safrol akan menghasilkan safril keton yang juga menjadi turunan L-DOPA(L-3,4-dihydroxyphenylalanine). L-DOPA merupakan bahan psikoaktif dalam pengobatan Parkinson.
Menurut Triantoro dan Susanti (2007), safrol tidak hanya terdapat pada tanaman pala, tapi juga terdapat pada tanaman kulilawang, masoi, dan kayu manis (Cinnamomum burmani). Selain itu, Weiss (1997) menyebutkan bahwa senyawa safrol bersifat merangsang tidur berkhayal (halusigenik) dengan dosis kurang dari 5 g. Karakteristik senyawa safrol dapat dilihat pada Tabel 12.
Tabel 12. Karakter senyawa safrol (Parry 2007)
Selain safrol, sabinen juga menjadi senyawa dominan pada atsiri pala papua. Menurut Guenther (2006), sabinen merupakan senyawa yang dapat memutar bidang polarisasi cahaya ke arah kanan (dextrorotatory). Menurut Parry (2007), sabinen juga dapat memutar bidang polarisasi cahaya ke kiri (levorotatory) dalam bentuk keton sabinen. Kegunaan senyawa ini tidak terlalu luas, tetapi sering digunakan sebagai komponen bahan pada pembuatan minyak lada sintetik. Selain pada pala papua, sabinen merupakan komponen utama dalam minyak kemukus, yaitu sekitar 33% (Guenther 2006). Terpen ini biasanya diperoleh dari fraksi minyak kemukus yang mendidih dibawah 195 °C, namun masih memungkinkan dihasilkan sabinen yang memiliki kemurnian relatif rendah. Agar dihasilkan sabinen yang lebih murni, biasanya digunakan proses fraksinasi sistematis (Parry 2007).
Seperti yang sudah dijelaskan pada sub bab sebelumnya, senyawa sabinen merupakan senyawa yang mirip dengan senyawa 2-thujene. Fungsi dari senyawa thujene juga mirip dengan sabinen.
Thujene secara umum banyak digunakan sebagai bahan pencampuran dalam industri flavor.
Kemiripan karakter dari kedua senyawa ini dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13. Karakter senyawa sabinen dan thujene (Parry 2007)
Sabinen Thujene
Specific gravity 0.846 0.8275
Indeks refraksi 1.4675 1.4504
Rotasi optik +66° -
Titik didih 162-166 °C 151-152 °C
Phellandrene sebagai komponen yang cukup banyak terdapat pada atsiri fuli dan biji pala
papua merupakan senyawa yang berwarna atau sedikit berwarna kuning, tidak larut dalam air, larut dalam 10-15 bagian alkohol 90%, dan dalam 1-3 bagian alkohol 95%. Senyawa ini memiliki rumus
Nilai
Specific gravity 1.105-1.107
Indeks refraksi 1.5360-1.5400
Titik leleh 11°C
31
molekul C10H16 dengan struktur molekul yang dapat dilihat pada Gambar 13. Selain pada pala, senyawa ini terdapat dalam tanaman lada, memberikan aroma khas lada, namun tidak memberikan efek pedas (Ketaren 1985). Karakteristik senyawa phellandrene dapat dilihat pada Tabel 14.Tabel 14. Karakter senyawa phellandrene (Parry 2007) Nilai
Specific gravity 0.852
Indeks refraksi 1.4788
Rotasi optik +14° 45’ - +18° 30’
Senyawa pada minyak atsiri yang cukup banyak lainnya adalah beta-mirsen. Senyawa ini memiliki rumus molekul C10H16 dengan struktur molekul yang dapat dilihat pada Gambar 13. Beta-mirsen merupakan komponen yang berkhasiat sebagai senyawa preventif terhadap kanker (Duke 1998). Namun kegunaan yang paling umum adalah sebagai bahan parfum. Karakteristik senyawa beta-mirsen dapat dilihat pada Tabel 15.
Tabel 15. Karakter senyawa beta-mirsen (Parry 2007) Nilai
Density 0.794 g/cm3
Titik leleh < -10 °C
Titik didih 166-168 °C
Alfa-pinen termasuk golongan senyawa monoterpen dengan rumus molekul C10H16 dan struktur molekul yang dapat dilihat pada Gambar 13. Senyawa ini berupa cairan putih jernih sampai berwarna kuning pucat dengan kelarutan yang tinggi dalam alkohol 95%. Selain itu, alfa-pinen memiliki aroma resin, menghangatkan, serta menyegarkan seperti wangi pinus dan memiliki rasa balsamic. Kegunaannya adalah sebagai pemberi rasa dan wewangian pada berbagai macam produk antara lain dalam industri kosmetika maupun obat-obatan (Renata et al. 2007). Karakteristik senyawa alfa-pinen dapat dilihat pada Tabel 16.
Tabel 16. Karakter senyawa alfa-pinen (Parry 2007) Nilai
Specific gravity 0·864
Indeks refraksi 1·4656
Rotasi optik +48·4°
32
Terpeneol adalah senyawa monoterpen alkohol alami. Senyawa ini memiliki rumus molekul C10H18Odengan struktur molekul yang dapat dilihat pada Gambar 13. Terpeneol memiliki tiga isomer yaitu alfa, beta, dan gamma. Beta dan gamma terpeneol hanya berbeda pada posisi ikatan rangkapnya saja. Terpeneol digunakan sebagai bahan dasar parfum lilac dan aroma pinus (Jamal 2009). Karakteristik senyawa terpeneol dapat dilihat pada Tabel 17.Tabel 17. Karakter senyawa terpeneol (Parry 2007) Nilai
Specific gravity 0.935-0.940
Titik leleh 18 °C
Rotasi optik + 100°
Titik didih 217-218 °C
Senyawa-senyawa lain yang teridentifikasi pada atsiri biji dan fuli pala papua dengan jumlah yang sedikit antara lain eugenol, myristicin, kopaena, elemicin, dan alfa-farnesena. Eugenol (C10H12O2) adalah bahan baku farmasi. Eugenol digunakan dalam pembuatan obat analgesik lokal dan antiseptik. Selain itu eugenol dapat dikonversi menjadi senyawa turunan amfetamin maupun L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine) yang dikenal sebagai obat Parkinson. Menurut Weiss (1997), senyawa aromatik myristicin dan elemicin (C12H16O3) yang terdapat pada pala bersifat merangsang tidur/berkhayal (halusigenik). Kopaena (C15H24) bermanfaat sebagai karminatif, sedangkan alfa-fernesena (C15H24) dapat digunakan sebagi pestisida dan feromon (Duke 1998). Karakteristik dari senyawa-senyawa tersebut dapat dilihat pada Tabel 18.
Tabel 18. Karakter senyawa eugenol, myristicin, kopaena, elimicin, dan alfa-fernesena (Parry 2007)
Senyawa tunggal dalam minyak atsiri (seperti yang sudah dipaparkan diatas) dapat diperoleh melalui proses isolasi. Pengisolasian senyawa tunggal pada minyak atsiri pala secara umum dapat dilakukan dengan menggunakan kromatografi. Jenis kromatografi yang bisa digunakan adalah kromatografi planar, salah satu jenisnya adalah kromatografi lapis tipis (KLT). Menurut Nyiredy (2004), pada prisipnya metode ini memanfaatkan kepolaran dari komponen atsiri dan pelarut. Kromatografi dilakukan pada selembar kaca, palstik, atau aluminium foil yang dilapisi lapisan tipis (adsorben). Adsorben yang biasa digunakan adalah silika gel dan aluminium oksida. Lapisan adsorben ini adalah fase diam. Pelarut yang digunakan (fase gerak) digunakan setelah sampel di letakkan pada plat KLT. Perbedaan polaritas menyebabkan setiap komponen akan naik ke plat KLT pada tingkat
Eugenol Myristicin Kopaena Elemicin Alfa-fernesena
Specific gravity 1.070 1.1450 0.9077 1.1450 0.887
Indeks refraksi 1.5439 1.5403 1.4894 1.5403 1.4995
Rotasi optik + 0° - -13° 35’ - -
33
yang berbeda. Senyawa dengan polaritas yang lebih mirip dengan pelarut akan naik lebih dahulu, sedangkan senyawa yang kurang mirip kepolarannya akan tertahan pada plat kromatografi. Setelah itu masing-masing komponen dapat di pisahkan. Untuk meningkatkan resolusi, dapat digunakan perangkat tambahan. Metode KLT dengan perangkat tambahan ini biasa disebut HPTLC (HighPerformance Thin Layer Chromatography). Senyawa yang sudah terpisah (terisolasi) dapat digunakan
sebagai bahan pencampuran dalam pembuatan produk sesuai dengan kegunaan dan sifat dari senyawa tersebut.
Komponen-komponen yang sudah teridentifikasi, kemudian di kelompokan kedalam senyawa golongan terpenoid dan non terpenoid. Selain dilihat berdasarkan komponen mayor yang ada dalam minyak atsiri, pengelompokkan ini juga dapat menjadi dasar untuk menentukan keguaan secara umum dari minyak atsiri pala papua. Untuk senyawa terpenoid sendiri juga dikelompokan ke dalam senyawa monoterpen, monoterpen teroksigenasi (mengandung oksigen), dan seskuiterpen. Menurut Smith (2011), senyawa terpen adalah lemak yang tersusun atas lima unit karbon secara berulang yang disebut dengan unit isoprene. Struktur molekul dari unit isoprene dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Struktur molekul unit isoprene
Satu unit isoprene memiliki lima karbon, empat pada baris dengan satu karbon cabang pada pertengahan karbon. Senyawa yang megandung dua unit isoprene disebut monoterpen. Senyawa monoterpen mengandung sepuluh atom karbon. Sedangkan senyawa yang mengandung tiga unit
isoprene disebut seskuiterpen. Seskuiterpen mengandung lima belas atom karbon. Selain atom karbon
dan hidrogen, senyawa terpen juga dapat mengandung atom lain seperti oksigen (teroksigenasi). Penggolongan komponen-komponen volatil biji dan fuli pala berdasarkan jumlah unit isoprene dapat dilihat pada Lampiran 9. Berdasarkan penggolongan tersebut, dapat dikelompokkan dalam empat kelompok yang dapat dilihat pada Tabel 19.
Tabel 19. Pengelompokkan senyawa minyak atsiri biji dan fuli pala papua berdasarkan unit isoprene
Kelompok Luas area (%)
Fuli 8 bulan Fuli 4 bulan Biji 8 bulan Biji 4 bulan
Monoterpen 58.45 55.43 80.18 72.64
Monoterpen teroksigenasi 39.25 42.09 18.99 26.49
Seskuiterpen 0.05 0.04 0.03 0.02
Senyawa lainnya 2.36 2.50 1.11 1.37
Berdasarkan Tabel 19, terlihat dominasi komposisi kimia dari keempat minyak atsiri tersebut. Senyawa-senyawa yang ada di atsiri pala papua pada umumnya termasuk golongan senyawa terpen. Minyak atsiri yang berasal dari biji lebih banyak didominasi oleh golongan senyawa monoterpen. Minyak atsiri fuli juga didominasi oleh golongan monoterpen, namun golongan monoterpen teroksigenasi juga relatif cukup besar pada fuli.