BOGOR
2009
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Prospek Makanan Tradisional Aceh sebagai Makanan Kesehatan: Eksplorasi Senyawa Antimikrob dari Minyak Pliek u dan Pliek u adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Maret 2009
Nurliana NRP B063040061
ii ABSTRACT
NURLIANA. The Prospect of Aceh Traditional Foods as a Healthy Food: The Exploration of Antimicrobial Compounds from Pliek u oil and Pliek u. Under direction of MIRNAWATI SUDARWANTO, LISDAR MANAF IDWAN SUDIRMAN and AGATHA WINNY SANJAYA
Pliek u oil has been used as cooking oil and medicine for skin diseases, wound, fever, headache and abdominal pain. Pliek u has been consumed as spices and ingredient of hot sauce (sambal), and also used for poultry feed. This research was undertaken to detect the antimicrobial activity of Aceh traditional fermented coconut (pliek u oil and extracts of pliek u). The research was supposed to support the function of this food, especially pliek u, as a new source of antimicrobial compounds and a healthy food. Antimicrobial activity of pliek u oil and extracts of pliek u were evaluated against Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella Enteritidis, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens and Candida albicans. Among antimicrobial extracts tested, crude ethanol extract (EEP) obtained from pliek u extracted by ethanol was the most active against all microbial strains. The ethanol extract (EERP) obtained from pliek u previously extracted by hexane was only active against bacterial strains and crude hexane extract (EHP) was only active against C. albicans. EEP showed antimicrobial activity at a minimal inhibitory concentration (MIC) and a minimal microbicidal concentration (MMC) at 2.5-10 mg/ml and 10-80 mg/ml, respectively. The LC50 value of EEP concentration was 3.36 mg/ml by Artemia salina L bioassay. The antimicrobial activity of EEP was stable at 100ºC, 121ºC for 15-60 minutes, 28ºC (room temperature) and 10ºC (refrigerator temperature) for 1-6 months and at pH of 3-11. EEP at 3.36 mg/ml (LC50) reduced significantly the number of S. aureus and E. coli in 2-12 hours compared to the control. The effect of EEP was detected on the number of microbe of faeces, liver and kidney structure of mice. Single dose of EEP each 370 and 733 mg/kg body weight were administered orally to the mice. On the fourth day, their body, liver and kidney weight were measured. Liver and kidney organ were made into preparate into HE staining. The result showed that there was no effect of crude EEP treatments on the number of microbe of faeces and no change on the weight of liver and kidney per body weight. Histopathological observation on the mice liver and kidney revealed minor and middle damage at single dose of EEP treatments. The damage of liver and kidney were not significantly differ (P>0.05) compared to control. EEP and EERP separated into four and three bioautographic with different Rfs 0.93, 0.71, 0.19 and 0.10 and 0.77, 0.63 and 0.4 respectively, which were all shown to be active against S. aureus. Identification of components of EEP and EERP were detected by GC-MS represented 22 (99.89%) and 9 components (99.80%), respectively. The main constituents of EEP were carboxylic acid (43.64%), esters (30.99%), aliphatic hydrocarbon (22.45%) and alcohol (2.81%), while the main constituents of EERP were alcohol (45.13%), esters (14.89%), carboxylic acid (4.25%) and other components (35.53%). The research concluded that EEP showed strong antimicrobial activity, stable and not toxic extract at concentration 370-733 mg/kg body weight of mice. Keywords: Aceh traditional food, coconut, pliek u, antimicrobial activity, active
iii RINGKASAN
NURLIANA. Prospek Makanan Tradisional Aceh sebagai Makanan Kesehatan: Eksplorasi Senyawa Antimikrob dari Minyak Pliek u dan Pliek u. Dibimbing oleh MIRNAWATI SUDARWANTO, LISDAR MANAF IDWAN SUDIRMAN dan AGATHA WINNY SANJAYA.
Peran dan multifungsi berbagai bahan alami sebagai antimikrob biasanya langsung dimanfaatkan dalam bentuk bahan dasar atau hasil ekstraknya (herbal, rempah-rempah, jamu dan minyak). Salah satu tumbuh-tumbuhan yang sudah dimanfaatkan oleh masyarakat sejak ratusan tahun yang lalu adalah kelapa (Cocos nucifera L), terutama dengan memanfaatkan daging buah dan minyak kelapa. Begitu juga dengan masyarakat Nanggroe Aceh Darussalam (NAD) secara turun-menurun telah menggunakan daging buah dan minyak kelapa yang diperoleh dari hasil fermentasi secara tradisional. Minyak kelapa tersebut dikenal dengan nama minyak pliek u (minyeuk simplah dan minyeuk brok), sedangkan ampas yang diperoleh setelah diambil minyaknya disebut pliek u. Minyak pliek u digunakan sebagai minyak goreng dan obat untuk sakit kulit, luka, demam, sakit kepala dan sakit perut, sedangkan pliek u dikomsumsi sebagai bumbu masak dan sambal, juga digunakan sebagai pakan ayam. Proses fermentasi erat kaitannya dengan mikrob yang dapat mengubah bahan asal menjadi produk yang lebih baik dan juga diketahui menghasilkan senyawa antimikrob di dalam produk tersebut.
Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah mendeteksi dan melakukan karakterisasi aktivitas antimikrob dari minyak pliek u dan ekstrak dari pliek u. Diharapkan minyak pliek u dan pliek u yang dihasilkan dari proses fermentasi daging buah kelapa secara tradisional dari daerah Aceh (makanan khas tradisional Aceh) dapat dijadikan sebagai sumber penghasil senyawa antimikrob yang mampu menghambat pertumbuhan mikrob patogen sekaligus dapat mendukung makanan tersebut sebagai makanan sehat.
Pada penelitian ini juga dilakukan pengamatan terhadap proses pembuatan minyak pliek u dan pliek u di Desa Reudep Aceh Besar, Nanggroe Aceh Darussalam. Pliek u diekstrak menggunakan pelarut heksan dan etanol 96%. Ekstrak kasar etanol (EEP) diperoleh setelah diekstrak dengan etanol, sedangkan ekstrak etanol residu pliek u (EERP) diperoleh dengan mengekstrak pliek u terlebih dahulu dengan heksan untuk mendapatkan ekstrak kasar heksan (EHP), kemudian residunya diekstrak dengan etanol. Aktivitas antimikrob minyak pliek u (minyeuk simplah dan minyeuk brok) serta ekstrak dari pliek u dideteksi terhadap Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella Enteritidis, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens dan Candida albicans menggunakan metode cakram kertas. Hasil yang diproleh dari deteksi aktivitas antimikrob ekstrak dari pliek u menunjukkan bahwa EEP mampu menghambat semua mikrob (bakteri dan C. albicans), EHP hanya mampu menghambat C. albicans, sedangkan EERP hanya mampu menghambat pertumbuhan bakteri.
Penelitian pada tahap selanjutnya hanya dilakukan terhadap ekstrak kasar etanol dari pliek u (EEP). Pada tahap ini dilakukan karakterisasi terhadap EEP. Penetapan konsentrasi EEP berdasarkan minimal inhibitory concentration (MIC) dan minimal microbicidal concentration (MMC) pada konsentrasi 1.25, 2.5, 5, 10, 20, 40 dan 80 mg/ml terhadap Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella Enteritidis, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa dan Candida albicans menggunakan media
iv cair. Uji ini menghasilkan MIC dan MMC masing-masing pada kisaran 2.5-10 mg/ml dan 10-80 mg/ml pada bakteri dan C. albicans. Konsentrasi yang mampu membunuh 50% Artemia salina L dilakukan untuk mengetahui toksisitas awal EEP, yang menghasilkan nilai LC50 dengan konsentrasi 3.36 mg/ml.
Pengaruh suhu dan lama pemanasan, suhu dan lama penyimpanan serta pH menunjukkan bahwa EEP masih aktif terhadap bakteri dan C. albicans pada pemanasan 100ºC, 121ºC selama 15-60 menit, masih stabil pada penyimpanan 28ºC (suhu kamar) dan 10ºC (suhu refrigerator) selama 1-6 enam bulan dan tidak stabil pada suhu freezer serta tetap aktif pada pH 3-11. Penambahan EEP pada konsentrasi LC50 (3.36 mg/ml) yang digunakan untuk menguji kemampuan EEP dalam susu ternyata dapat menurunkan S. aureus dan E. coli masing-masing 2.80 log cfu/ml dan 2.52 log cfu/ml selama dua jam serta 10.03 log cfu/ml dan 10.41 log cfu/ml selama 12 jam dibandingkan dengan kontrol.
Pemberian EEP secara oral (pemberian akut) pada dosis tiga kali konsentrasi LC50 atau setara dengan 370 mg/kg bb dan enam kali konsentrasi LC50 atau setara dengan 733 mg/kg bb, tidak berpengaruh terhadap mikrob feses dan juga tidak berpengaruh pada berat hati dan ginjal per berat badan mencit (P>0.05). Secara histopatologi menunjukkan bahwa hati dan ginjal mencit hanya mengalami kerusakan ringan hingga sedang, namun tidak ada perbedaan kerusakan yang nyata (P>0.05) dibandingkan dengan kontrol. Berdasarkan parameter jumlah mikrob feses dan tingkat kerusakan hati dan ginjal menunjukkan bahwa ekstrak kasar EEP tidak toksik bila diberikan dosis akut sebagai antimikrob pada dosis 370 dan 733 mg/kg berat badan mencit.
Deteksi aktivitas senyawa aktif EEP dan EERP terhadap S. aureus menggunakan metode bioautografi memperlihatkan empat bercak zona hambatan dari EEP dan tiga bercak zona hambatan dari EERP. Bercak zona hambatan pada bioautogram memberikan nilai Rf yang berbeda, yaitu masing-masing pada EEP (0.93, 0.71, 0.19, dan 0.10) dan EERP (0.77, 0.63 dan 0.40). Identifikasi komposisi kimia EEP dan EERP menggunakan GC-MS teridentifikasi masing-masing 22 dan 9 komponen dengan jumlah 99.89 dan 99.80%. Komponen EEP dan EERP didominasi oleh asam lemak dan derivatnya mencapai lebih dari 50%. Komponen dalam ekstrak kasar EEP terdiri dari golongan asam karboksilat (43.64%), ester (30.99%), hidrokarbon alifatik (22.45%) dan alkohol (2.81%), sedangkan EERP didominasi dari golongan alkohol (45.13%), ester (14.89%), asam karboksilat (4.25%) dan komponen lain (35.53%). Jumlah komponen yang berbeda antara EEP dengan EERP menunjukkan bahwa EEP merupakan antimikrob berspektrum luas.
Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa ekstrak kasar etanol dari pliek u (EEP) memiliki aktivitas antimikrob yang sangat baik, stabil dan bukan senyawa antimikrob toksik bila diberikan per oral (dosis akut) pada konsentrasi 370-733 mg/kg bb mencit. Oleh sebab itu pliek u bisa dijadikan sebagai sumber antimikrob. Penelitian ini perlu dilanjutkan untuk isolasi dan identifikasi senyawa aktif dari EEP, isolasi dan identifikasi mikrob yang berperan pada proses pembuatan pliek u, pengujian efek terapi EEP serta peluangnya sebagai pengawet makanan.
Kata kunci: makanan tradisional Aceh, kelapa, pliek u, aktivitas antimikrob, senyawa aktif
v © Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
vi