PEMISAHAN EUGENOL DARI MINYAK ATSIRI DAUN
CENGKIH (Syzygium aromaticum) SEBAGAI PELANGSING
AROMATERAPI SECARA IN VIVO
FAHMI HASIM
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemisahan Eugenol dari Minyak Atsiri Daun Cengkih (Syzygium aromaticum) sebagai Pelangsing Aromaterapi secara In Vivo adalah benar 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
Fahmi Hasim. Pemisahan Eugenol dari Minyak Atsiri Daun Cengkih (Syzygium aromaticum) sebagai Pelangsing Aromaterapi secara In Vivo. Dibimbing oleh IRMANIDA BATUBARA dan IRMA HERAWATI SUPARTO.
Cengkih mengandung minyak atsiri dengan eugenol sebagai komponen utamanya. Penelitian ini bertujuan memisahkan eugenol di dalam minyak daun cengkih dan menganalisis potensinya sebagai pelangsing aromaterapi secara in vivo. Eugenol dari minyak atsiri daun cengkih dipisahkan secara kimia dan diperoleh 2 fraksi, yaitu fraksi eugenol dan fraksi nonpolar. Hasil analisis kromatografi gas-spektrometri massa menunjukkan bahwa fraksi eugenol mengandung eugenol dengan tingkat kemurnian 85%. Sementara itu, senyawa dominan pada fraksi nonpolar adalah β-kariofilena sebesar 35%. Hasil uji in vivo menunjukkan bahwa kelompok tikus yang diinhalasi minyak atsiri daun cengkih memiliki rerata bobot badan yang lebih rendah dibandingkan dengan kelompok yang diinhalasi fraksi eugenol dan berbeda nyata pada tingkat kepercayaan 95%. Inhalasi minyak cengkih juga menunjukkan kecenderungan respons penurunan bobot badan yang lebih rendah dibandingkan dengan kontrol negatif. Hal ini menunjukkan bahwa inhalasi minyak atsiri daun cengkih dengan kadar 1% berpotensi sebagai pelangsing aromaterapi dengan cara menurunkan bobot badan tikus sebesar 13%.
Kata kunci: eugenol, minyak atsiri daun cengkih, pelangsing aromaterapi
ABSTRACT
Fahmi Hasim. Separation of Eugenol from Essential Oil of Clove Leaves (Syzygium aromaticum) as Slimming Aromatherapy by In Vivo Assay. Supervised by IRMANIDA BATUBARA and IRMA HERAWATI SUPARTO.
Clove contains essential oil with eugenol as major component. This study aims to separate eugenol in the essential oil of clove leaves and analyze its potency as slimming aromatherapy by in vivo assay. Eugenol from essential oil of clove leaves was separated by chemical and gave 2 fractions, namely eugenol fraction and nonpolar fraction. Analysis of gas chromatography-mass spectrometry showed that eugenol fraction contain eugenol with the purity of 85%, while the nonpolar fraction containd 35% of β-caryophyllene. In vivo assay showed that the rat group inhalated essential oil of clove leaves had significant difference in average weight as compared with group inhalated eugenol fraction in level of confidence 95%. Inhalation of essential oil of clove leaves also tend to have lower response on the body weight as compared to the negative control group. It showed that inhalation of clove leaves with 1% concentration is potential as slimming aromatherapy by decreasing 13% of rats weight .
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia
PEMISAHAN EUGENOL DARI MINYAK ATSIRI DAUN
CENGKIH (Syzygium aromaticum) SEBAGAI PELANGSING
AROMATERAPI SECARA IN VIVO
FAHMI HASIM
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Pemisahan eugenol dari minyak atsiri daun cengkih (Syzygium aromaticum) sebagai pelangsing aromaterapi secara in vivo Nama : Fahmi Hasim
NIM : G44100022
Disetujui oleh
Dr Irmanida Batubara, MSi Pembimbing I
Dr dr Irma Herawati Suparto, MS Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat limpahan rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah dengan judul
“Pemisahan Eugenol dari Minyak Atsiri Daun Cengkih (Syzygium aromaticum) sebagai Pelangsing Aromaterapi secara In Vivo”.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Irmanida Batubara, MSi selaku pembimbing pertama dan Dr dr Irma H Suparto, MS selaku pembimbing kedua yang senantiasa memberikan arahan, dorongan semangat, dan doa kepada penulis selama melaksanakan penelitian ini. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Ayah, Ibu, dan seluruh keluarga atas doa dan kasih sayangnya. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Baiq Amelia Riyandari dan Rizki Damayanti yang turut membantu selama penelitian berlangsung. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada staf Kependidikan Laboratorium Kimia Analitik, yaitu Bapak Eman, Ibu Nunung, Bapak Dede, dan Bapak Kosasih, serta pihak di Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB khususnya di unit kandang hewan percobaan (UKHP), yaitu drh Aidell dan Bapak Mulyadi. Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian kerja sama Luar Negeri dan Publikasi Internasional yang didanai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi dengan nomor kontrak 084/SP2H/PL/Dit.Litabmas/V/2013. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
DAFTAR ISI
Isolasi Minyak Atsiri dengan Distilasi Uap 3
Isolasi Eugenol 4
Identifikasi Senyawa dengan GC-MS 4
Uji In Vivo pada Tikus Putih Jantan Galur Sprague-Dawley 4
Penentuan Bobot Deposit Lemak pada Hewan Uji 5
Uji Statistik 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Kadar Air, Kadar Abu, dan Isolasi Minyak Atsiri Daun Cengkih 5
Isolasi Eugenol 6
Analisis Komponen dalam Minyak Atsiri Daun Cengkih, Fraksi Eugenol,
dan Fraksi Nonpolar dengan GC-MS 7
Hasil Uji In Vivo Terhadap Bobot Badan, Bobot Pakan, Bobot Feses dan
DAFTAR TABEL
1 Konsentrasi senyawa dominan dalam minyak atsiri daun cengkih, fraksi
eugenol, dan fraksi nonpolar 8
2 Rerata bobot badan tikus pada akhir masa adaptasi dan masa perlakuan 9 3 Rerata bobot deposit lemak tikus pada akhir masa perlakuan 11
DAFTAR GAMBAR
1 Mekanisme reaksi isolasi eugenol 7
2 Sampel, (i) fraksi nonpolar, (ii) fraksi eugenol, dan (iii) minyak atsiri
daun cengkih 7
3 Beberapa senyawa yang terkandung di dalam minyak atsiri daun
cengkih 9
4 Perubahan rerata bobot badan tikus tiap kelompok selama masa
perlakuan 10
5 Jumlah pakan yang dikonsumsi setiap kelompok selama masa
perlakuan 10
6 Jumlah feses dan urin yang diekskresikan setiap kelompok selama
masa perlakuan 11
DAFTAR LAMPIRAN
1 Diagram alir penelitian 16
2 Komposisi pakan yang diberikan kepada hewan uji 17
3 Kelompok perlakuan pada hewan uji 18
4 Hasil determinasi tanaman cengkih 19
5 Kadar air daun cengkih 20
6 Kadar abu daun cengkih 20
7 Rendemen minyak atsiri daun cengkih 20
8 Kromatogram GC-MS, (a) minyak atsiri daun cengkih, (b) fraksi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Obesitas didefinisikan sebagai suatu penimbunan jaringan lemak di dalam tubuh secara berlebihan yang dapat memberi efek buruk pada kesehatan. Lewis & Liu (2012) menyatakan bahwa lemak yang terdapat di dalam tubuh akan dihidrolisis oleh enzim lipase menjadi monogliserida dan asam lemak. Peningkatan aktivitas lipase pankreas akan sebanding dengan meningkatnya penyerapan monogliserida dan asam lemak yang akan berpengaruh pada obesitas. Obesitas merupakan salah satu penyebab menurunnya kualitas sumber daya manusia karena obesitas merupakan prediktor dari beberapa penyakit degeneratif. Beberapa penyakit degeneratif yang dapat ditimbulkan oleh seseorang yang menderita obesitas, di antaranya hiperkolesterol, penyempitan pembuluh darah, diabetes, tekanan darah tinggi, dan penyakit jantung koroner (Giannessi et al. 2008).
Penyakit-penyakit yang dapat ditimbulkan oleh obesitas tersebut dapat dihindari dengan melakukan pencegahan atau penanganan terhadap potensi terjadinya obesitas. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan obat sebagai alternatif pelangsing, misalnya orlistat. Orlistat merupakan suatu inhibitor enzim lipase yang akan menghalangi kerja dari lipase dalam menghidrolisis lemak (Heck et al. 2000). Hal ini akan menyebabkan tidak terpecahnya trigliserida menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sehingga lemak yang tidak tercerna akan terus menuju saluran pencernaan dalam bentuk tidak berubah dan tidak diserap dalam aliran darah yang pada akhirnya berdampak pada penurunan berat badan. Obat pelangsing ini tergolong dalam obat sintetik dengan beberapa efek samping yang dapat berdampak pada menurunnya kesehatan. Selain obat pelangsing sintetik, terdapat juga obat pelangsing alami yang dibuat secara tradisional. Umumnya kedua jenis obat ini dikonsumsi secara oral. Sebenarnya, terdapat beberapa metode terapi lain yang sedang dikembangkan untuk melangsingkan tubuh, yaitu metode akupuntur dan aromaterapi. Minyak atsiri yang terkandung di dalam beberapa tanaman herbal inilah yang berpotensi sebagai pelangsing aromaterapi.
Minyak atsiri merupakan suatu zat yang berupa cairan kental pada suhu ruang dan memiliki sifat yang mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas. Cengkih merupakan salah satu tanaman herbal Indonesia yang mengandung minyak atsiri. Minyak atsiri cengkih mengandung senyawa eugenol dengan kadar tinggi dan dilaporkan memiliki beberapa aktivitas hayati, yaitu sebagai antifungal (Pinto et al. 2009), antiinflamasi (Daniel et al. 2009), antikanker (Aisha et al. 2012), antibakteri (Saeed et al. 2013), dan antioksidan (Ivanovica et al. 2013), akan tetapi potensi minyak atsiri cengkih dan eugenol sebagai pelangsing aromaterapi belum dikaji secara luas. Sebelumnya, kajian mengenai potensi minyak atsiri dari beberapa jenis tanaman sebagai pelangsing aromaterapi telah
2
Selain itu, aroma dari minyak atsiri jeruk diketahui dapat menstimulasi saraf simpatik, mengendalikan jaringan adiposa putih dan cokelat, menghambat saraf parasimpatik lambung, meningkatkan lipolisis, dan konsumsi energi sehingga berpotensi sebagai pelangsing aromaterapi (Shen et al. 2005). Berkaitan dengan hal tersebut maka penelitian ini dilakukan untuk memisahkan eugenol yang terkandung dalam minyak atsiri daun cengkih dan menganalisis potensinya sebagai pelangsing aromaterapi secara in vivo.
Tujuan Penelitian
Penelitian bertujuan menganalisis potensi minyak atsiri daun cengkih sebagai pelangsing aromaterapi, mendapatkan eugenol, dan fraksi nonpolar minyak cengkih, serta mengidentifikasi senyawa-senyawa yang terkandung di dalamnya, beserta aktivitasnya secara in vivo.
Ruang Lingkup Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan mengikuti diagram alir pada Lampiran 1 yang meliputi preparasi sampel, penentuan kadar air dan kadar abu, isolasi minyak atsiri daun cengkih dengan alat distilasi uap, pemisahan eugenol dan fraksi nonpolar dari minyak atsiri daun cengkih, dan analisis fraksi yang diperoleh menggunakan gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS). Selanjutnya, sampel minyak atsiri kasar, fraksi eugenol, dan fraksi nonpolar diuji aktivitas pelangsing aromaterapinya secara in vivo selama 5 minggu terhadap hewan uji yang telah melewati masa adaptasi selama 2 minggu. Bobot pakan tiap kelompok hewan uji ditimbang setiap hari dan bobot badan setiap hewan uji ditimbang tiap minggu. Pada minggu ke-5 setelah masa perlakuan, lemak hewan uji dikeluarkan dan ditimbang bobotnya. Semua perlakuan terhadap hewan uji pada penelitian ini dilakukan dengan memerhatikan aspek kesejahteraan hewan dan mengikuti pedoman etik dalam penggunaan hewan laboratorium.
METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah peralatan gelas, tanur listrik, neraca analitik, instrument GC-MS (Shimadzu-QP-5050A), oven, peralatan distilasi uap, pembakar bunsen, dan kandang hewan uji berukuran 20×20×30 cm3 yang dilengkapi tabung inhalator. Bahan-bahan yang digunakan adalah daun cengkih (Syzygium aromaticum), pakan standar dan pakan kolesterol, tikus jantan galur Sprague dawley serta kandang diperoleh dari Pusat Studi Biofarmaka IPB, dan beberapa bahan kimia lainnya yang diperoleh dari Laboratorium Kimia Analitik, Departemen Kimia, FMIPA, IPB.
3 Preparasi Sampel
Daun cengkih dicuci dan dibersihkan, kemudian dikeringudarakan. Selama dikeringudarakan, daun cengkih tersebut dijaga agar terhindar dari sinar matahari. Setelah itu, daun cengkih didistilasi dengan peralatan distilasi uap.
Kadar Air (AOAC 2006)
Wadah kosong dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 ºC selama 3 jam kemudian didinginkan di dalam desikator dan ditimbang bobotnya. Sampel daun cengkih sebanyak 3 gram ditimbang di dalam wadah yang telah diketahui bobotnya. Wadah yang berisi sampel dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 ºC selama 3 jam kemudian didinginkan di dalam desikator dan ditimbang bobotnya. Proses pengeringan dilakukan hingga didapatkan bobot yang konstan.
Kadar air % = W1 − �2
W1 ×100%
W1 = bobot sampel sebelum pengeringan (g) W2 = bobot sampel setelah pengeringan (g)
Kadar Abu (AOAC 2006)
Cawan porselin dan tutupnya dikeringkan di dalam tanur pada suhu 600 ºC selama 30 menit, kemudian didinginkan di dalam desikator dan ditimbang bobotnya. Sampel daun cengkih sebanyak 1 gram ditimbang di dalam cawan porselin yang telah diketahui bobotnya. Cawan yang berisi sampel dipanaskan di atas bunsen dengan tutup setengah terbuka hingga tidak terbentuk lagi asap. Cawan ditempatkan di dalam tanur dalam keadaan tertutup kemudian dilakukan pengabuan pada suhu 600 ºC hingga diperoleh residu yang berwarna abu-abu. Abu yang telah diperoleh didinginkan di dalam desikator dan ditimbang sampai diperoleh bobot yang konstan.
Kadar abu % = bobot abu g
bobot sampel g × 100%
Isolasi Minyak Atsiri dengan Distilasi Uap (Muchtaridi et al. 2005)
4
Isolasi Eugenol (Fitri & Kawira 2006)
Minyak cengkih hasil distilasi ditambahkan larutan NaOH 4% dengan nisbah 1:5 dan dikocok dengan kecepatan 100 rpm selama 3 jam kemudian didiamkan selama 19 jam. Selanjutnya, campuran dipisahkan dengan corong pisah sehingga diperoleh lapisan eugenol yang larut dalam NaOH dan fraksi nonpolar. Kemudian, lapisan eugenol dipindahkan ke dalam corong pisah dan diekstraksi dengan n-heksana teknis 3 kali dengan nisbah volume fase air dan n-heksana sebesar 1:1, 1:1/2, dan 1:1/2. Lapisan eugenol yang tidak larut dalam n-heksana dipisahkan, kemudian ditambahkan HCl 3% dengan nisbah 1:2, lalu didiamkan selama 24 jam. Selanjutnya, lapisan eugenol dipisahkan dengan corong pisah dan dicuci dengan akuades, lalu ditambahkan Na2SO4 anhidrat dan disaring.
Identifikasi Senyawa dengan GC-MS
Minyak atsiri kasar, fraksi eugenol, dan fraksi nonpolar hasil isolasi diinjeksikan ke dalam injektor GC-MS (Shimadzu-QP-5050A) dengan menggunakan kolom DB-5 MS (dimensi 0.25 mm × 30 m) dan gas pembawa Helium dengan laju alir 42 mL/menit. Suhu injektor dan detektor sama, yaitu 250 °C sedangkan suhu kolom yang digunakan adalah suhu terprogram, yaitu diawali dengan 70 °C ditahan selama 2 menit kemudian diubah perlahan-lahan dengan laju kenaikan suhu sebesar 5 °C/menit hingga suhunya mencapai 250 °C dan suhu dibiarkan pada kondisi 250 °C selama 8 menit. Spektrometer massa yang digunakan ialah energi ionisasi 70 eV, dengan mode ionisasinya adalah ionisasi tumbukan elektron (EI), split ratio: 25.0, dan area deteksinya adalah 40-500 m/z. Setiap puncak yang muncul dalam kromatogram ion total diidentifikasi dengan menganalisis hasil spektrum massa yang terdapat pada library index MS.
Uji In Vivo pada Tikus Putih Jantan Galur Sprague-Dawley
a. Masa Adaptasi
Penelitian menggunakan tikus putih jantan galur Sprague-Dawley yang sehat, berumur ±2 bulan dengan bobot badan 257-261 g dan berjumlah 24 ekor. Setiap 3 ekor tikus ditempatkan dalam satu kandang dengan ukuran 20×20×30 cm3. Proses adaptasi kondisi fisiologis, nutrisi, dan lingkungan tikus tersebut dilakukan selama 2 minggu. Minggu pertama masa adaptasi, semua kelompok tikus diberi pakan standar tikus dengan dosis 25 g/ekor/hari (Hau & Hoosier 2003) dan diberi air mineral secara ad libitum. Pada minggu ke-2 masa adaptasi, semua kelompok tikus diberikan pakan tinggi kolesterol (TK). Komposisi pakan standar dan pakan tinggi kolesterol untuk tikus disajikan pada Lampiran 2. Masa adaptasi dilakukan dengan tujuan mengenalkan lingkungan baru bagi tikus yang digunakan sebagai hewan uji.
b. Masa Perlakuan Aromaterapi
5 didasarkan pada modifikasi metode Anggraeni (2010). Tikus-tikus tersebut dikelompokkan menjadi 4 kelompok, yaitu kelompok I, II, III, dan IV (Lampiran 3). Masing-masing kelompok tersebut terdiri atas 6 ekor tikus. Selama masa perlakuan, semua kelompok tikus tetap diberikan pakan tinggi kolesterol dengan dosis 25 g/ekor/hari dan diberi air mineral secara ad libitum, akan tetapi pada tiap kelompok diberikan perlakuan yang berbeda. Kelompok I dijadikan kontrol negatif tanpa perlakuan inhalasi, kelompok II diinhalasi minyak atsiri daun cengkih, kelompok III diinhalasi fraksi eugenol, dan kelompok IV diinhalasi fraksi nonpolar. Perlakuan yang berbeda ini dilakukan selama 5 minggu. Bobot badan setiap tikus dari semua kelompok ditimbang setiap satu minggu sekali. Sisa bobot pakan yang dikonsumsi ditimbang setiap hari. Bobot feses dan urin ditimbang setiap satu minggu sekali.
Penentuan Bobot Deposit Lemak pada Hewan Uji
Pada minggu ke-5 setelah masa perlakuan, masing-masing tikus dari setiap kelompok perlakuan, yaitu kelompok I, II, III, dan IV dipuasakan selama 12 jam. Tikus disedasi (pembiusan) dengan cara menyuntikkan ketamin (80 mg/kg bobot badan) dan xilazin (10 mg/kg bobot badan). Setelah tikus tidak sadarkan diri kemudian darah diambil sebanyak-banyaknya dari jantung (exsanguinous). Lemak pada bagian perut kanan dan kiri, serta bagian testis kanan dan kiri dikeluarkan. Selanjutnya, bobot deposit lemak tersebut ditimbang.
Uji Statistik
Data bobot badan dan bobot deposit lemak hewan uji yang diperoleh dianalisis dengan metode rancangan acak kelompok lengkap (RAKL) dan ANOVA (Analysis of Variance) pada taraf kepercayaan 95% (taraf α 0.05) dilanjutkan dengan Duncan’s multiple range test menggunakan SPSS 20.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar air, Kadar Abu, dan Isolasi Minyak Atsiri Daun Cengkih
6
dengan cara mengabukan sampel di dalam tanur. Hal ini bertujuan menghilangkan senyawa-senyawa organik yang terdapat di dalam sampel. Lampiran 6 menunjukkan bahwa kadar abu yang dimiliki daun cengkih sebesar 2.22%. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat sekitar 2.22% mineral-mineral logam yang terkandung di dalam sampel daun cengkih tersebut.
Minyak atsiri daun cengkih diisolasi menggunakan distilasi uap. Uap air akan mendidih pada suhu 95-105 oC. Selanjutnya, uap air ini akan berinteraksi dengan minyak atsiri yang terdapat di dalam daun cengkih, lalu melewati kondensor dan mengembun di labu penampung. Minyak atsiri daun cengkih yang diperoleh berada pada lapisan bawah, sedangkan air berada pada lapisan atas. Hal ini menunjukkan bahwa minyak daun cengkih memiliki densitas yang lebih besar dibandingkan dengan air. Rendemen minyak atsiri daun cengkih yang diperoleh sebesar 0.16% (b/b) berdasarkan bobot kering (Lampiran 7). Rendemen ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan rendemen minyak atsiri daun cengkih yang dilaporkan oleh Jayanudin (2011), yaitu berkisar 1.20-1.84%. Hal ini diduga disebabkan oleh perbedaan umur daun cengkih, tempat tumbuh, dan teknik pemisahan yang digunakan. Jayanudin (2011) menggunakan daun cengkih yang sudah gugur yang berasal dari daerah Purwakarta. Sementara itu, penelitian ini menggunakan daun cengkih yang belum gugur yang berasal dari kebun Biofarmaka Bogor. Selain itu, teknik penyulingan uap yang digunakan oleh Jayanudin (2011) memungkinkan untuk dilakukannya pengaturan tekanan uap air yang masuk. Ginting (2004) menyatakan bahwa rendemen minyak atsiri dapat ditingkatkan dengan cara memperlama waktu kontak antara uap air dengan sampel. Hal ini dapat dilakukan dengan cara menurunkan tekanan uap air sehingga laju uap air yang masuk ke dalam ketel akan menjadi lebih lambat.
Isolasi Eugenol
Isolasi eugenol dari minyak atsiri daun cengkih dilakukan secara kimia dengan cara mereaksikan NaOH 4% ke dalam minyak cengkih. Larutan NaOH 4% berfungsi sebagai basa yang akan bereaksi dengan atom H pada gugus OH karena atom H ini cenderung bersifat asam. Reaksi ini akan menghasilkan garam berupa Na-fenolat yang larut dalam NaOH 4%. Sementara itu, lapisan non-fenol yang tidak larut dalam NaOH 4% dapat dipisahkan menggunakan corong pisah. Setelah itu, lapisan fenol yang di dalamnya terdapat eugenol diekstraksi cair-cair dengan n-heksana. Hal ini bertujuan menghilangkan komponen-komponen lain yang bersifat nonpolar yang mungkin terbawa saat pemisahan berlangsung. Larutan HCl 3% ditambahkan ke dalam lapisan fenol dengan maksud untuk mengubah garam berupa Na-fenolat ke bentuk awalnya. Hal ini akan menyebabkan terbentuknya dua lapisan berupa lapisan fenol dan lapisan NaCl. Lapisan fenol diambil karena sebagian besar kandungannya ialah eugenol, lalu dicuci dengan akuades untuk menghilangkan sisa asam yang ada dan ditambahkan Na2SO4 anhidrat untuk menjerap sisa air yang terdapat di lapisan eugenol tersebut. Mekanisme reaksi isolasi eugenol ditunjukkan pada Gambar 1.
7 perhitungan stoikiometri, jumlah mol NaOH yang direaksikan sudah berlebih untuk bereaksi dengan eugenol yang terdapat di dalam minyak cengkih, akan tetapi hasil analisis GC-MS menunjukkan bahwa masih terdapat eugenol pada fraksi nonpolar sebesar 12.20%. Hal ini menunjukkan bahwa nilai efisiensi ekstraksi dari reaksi ini masih kurang baik sehingga perlu dilakukan ekstraksi kembali pada fraksi nonpolar agar diperoleh rendemen eugenol yang lebih optimal.
Gambar 1 Mekanisme reaksi isolasi eugenol
Gambar 2 Sampel, (i) fraksi nonpolar, (ii) fraksi eugenol, dan (iii) minyak atsiri daun cengkih
Analisis Komponen dalam Minyak Atsiri Daun Cengkih, Fraksi Eugenol, dan Fraksi Nonpolar dengan GC-MS
8
bahwa minyak atsiri daun cengkih mengandung eugenol (65.03%), trans -kariofilena (20.94%), dan α-humulena (3.04%). Sementara itu, Jirovetz et al. (2009) juga mengidentifikasi bahwa minyak atsiri daun cengkih mengandung
eugenol (76.80%), β-kariofilena (17.40%), α-humulena (2.10%), dan eugenil asetat (1.20%).
Eugenol merupakan senyawa organik bahan alam yang mengandung cincin aromatik. Biosintesis senyawa eugenol mengikuti jalur shikimat sehingga senyawa ini tergolong ke dalam senyawa fenilpropanoid. Kromatogram ion total menunjukkan hubungan antara waktu retensi senyawa dengan intensitasnya (Lampiran 8). Pemisahan suatu campuran senyawa menggunakan GC dipengaruhi oleh dua faktor utama, yakni titik didih senyawa dan interaksi senyawa dengan fase diam. Senyawa yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu dan dideteksi oleh detektor. Sementara itu, senyawa yang memiliki kepolaran mirip dengan fase diam akan cenderung tertahan lebih lama dan memiliki waktu retensi yang lebih besar. Fase diam yang digunakan berupa kolom DB-5 MS bersifat nonpolar, yaitu polimer fenil arilena. Nurhasanah et al. (2002) melaporkan bahwa eugenol memiliki titik didih sebesar 252.66 °C pada tekanan 1 atm, akan tetapi sifatnya yang cenderung polar menyebabkan interaksi yang terjadi dengan fase diam sangat kecil sehingga eugenol memiliki waktu retensi yang lebih cepat dibandingkan dengan senyawa lainnya.
Isolasi eugenol menghasilkan perubahan signifikan yang ditunjukkan dengan meningkatnya konsentrasi eugenol dari 58.56% menjadi 84.82%. Selain itu, kromatogram fraksi eugenol juga tidak menunjukkan lagi senyawa β -kariofilena, α-humulena, dan kariofilena oksida yang awalnya teridentifikasi pada minyak atsiri daun cengkih. Konsentrasi eugenol hasil isolasi ini masih lebih kecil dibandingkan dengan konsentrasi eugenol yang dilaporkan oleh Fitri & Kawira (2006), yakni 90.59%. Hal ini mungkin disebabkan oleh konsentrasi eugenol pada minyak atsiri daun cengkih yang digunakan oleh Fitri & Kawira (2006) sudah cukup tinggi, yaitu 79.41%. Jika ditinjau dari segi peningkatan kemurnian yang diperoleh, peningkatan kemurnian yang dihasilkan oleh Fitri & Kawira (2006) hanya 14.08%. Hasil ini jauh lebih rendah dibanding peningkatan kemurnian eugenol pada penelitian ini, yakni mencapai 44.84%. Sementara itu, Tabel 1 memperlihatkan terjadinya peningkatan konsentrasi dari beberapa senyawa pada fraksi nonpolar, seperti β-kariofilena, α-humulena, dan kariofilena oksida. Fraksi nonpolar ini juga menunjukkan adanya senyawa yang tidak terdapat di dalam minyak atsiri daun cengkih maupun fraksi eugenol, yaitu senyawa α-kopaena. Senyawa eugenol masih dapat ditemukan pada fraksi nonpolar ini, akan tetapi konsentrasinya sudah menurun drastis menjadi 12.20%.
9
Gambar 3 Beberapa senyawa yang terkandung di dalam minyak atsiri daun cengkih
Hasil Uji In Vivo Terhadap Bobot Badan, Bobot Pakan, Bobot Feses dan Urin, serta Lemak Tubuh
Analisis fisik berupa perubahan bobot badan merupakan analisis yang paling umum digunakan untuk mendeteksi terjadinya obesitas. Bobot badan tikus dari seluruh kelompok perlakuan diamati selama 1 minggu masa adaptasi dan 5 minggu masa perlakuan. Hasil analisis varians (ANOVA) menunjukkan bahwa bobot badan tikus pada akhir masa adaptasi pakan tidak berbeda nyata. Tabel 2 memperlihatkan bahwa kelompok II yang diinhalasikan minyak atsiri daun cengkih memiliki rerata bobot badan paling rendah, yakni (238±13) g dan berbeda nyata dengan kelompok III pada tingkat kepercayaan 95%. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa eugenol memiliki efek yang berlawanan dengan minyak atsiri kasarnya. Minyak cengkih dan fraksi nonpolar cenderung dapat menurunkan bobot badan, sebaliknya fraksi eugenol cenderung dapat menaikkan bobot badan, walau uji statistiknya menunjukkan bahwa bobot badan kelompok II-IV tidak berbeda nyata dengan kontrol negatif.
Tabel 2 Rerata bobot badan tikus pada akhir masa adaptasi dan masa perlakuan Kelompok Masa adaptasi (g) Masa perlakuan (g) (I) Tinggi kolesterol (TK) 282±14a 252±25ab (II) TK + minyak daun cengkih 275±18a 238±13a
(III) TK + eugenol 282±16a 258±24b
(IV) TK + fraksi nonpolar 279±18a 246±24ab
Angka yang diikuti oleh huruf superscripts yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji (P<0.05)
10 kontrol negatif yang diberi pakan tinggi kolesterol juga mengalami penurunan bobot badan (Gambar 4). Penelitian sebelumnya juga menunjukkan bahwa tikus galur wistar (Hardiningsih dan Nurhidayat 2006) dan tikus galur Sprague-Dawley (Reman 2013) lebih menyukai pakan yang tidak ditambahkan kolesterol. Hasil ini berbanding lurus dengan tingkat konsumsi pakan kelompok kontrol negatif yang ikut menurun sejak minggu ke-2 masa perlakuan (Gambar 5), walau demikian kelompok II cenderung memiliki tingkat konsumsi pakan yang lebih rendah
11 dibandingkan dengan kelompok lainnya selama 5 minggu masa perlakuan. Sementara itu, jumlah feses dan urin yang diekskresikan oleh kelompok II selama masa perlakuan cenderung lebih rendah dibandingkan dengan kelompok lainnya (Gambar 6). Hal ini disebabkan oleh bobot badan dan tingkat konsumsi pakan yang cukup rendah akan cenderung menghasilkan feses dan urin yang relatif lebih kecil.
Gambar 6 Jumlah feses dan urin yang diekskresikan setiap kelompok selama masa perlakuan, kelompok I (pakan TK), kelompok II (TK + minyak atsiri daun cengkih), kelompok III (TK + fraksi eugenol), dan kelompok IV (TK + fraksi nonpolar)
Tabel 3 Rerata bobot deposit lemak tikus pada akhir masa perlakuan
Kelompok Deposit lemak (g)
(I) Tinggi kolesterol (TK) 8.0553±1.4307a (II) TK + minyak daun cengkih 6.7119±1.1375a
(III) TK + eugenol 7.1688±2.3209a
(IV) TK + fraksi nonpolar 6.4163±1.8042a
Angka yang diikuti oleh huruf superscripts yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji (P<0.05)
(Duncan’s multiple range test)
Bobot deposit lemak tikus dihitung pada hari terakhir minggu ke-5 masa perlakuan. Hasil analisis data bobot deposit lemak disajikan pada Tabel 3. Hasil analisis data tersebut menunjukkan bahwa kelompok II memiliki bobot deposit lemak terendah sebesar (6.7119±1.1375) g, akan tetapi nilai ini tidak berbeda nyata dengan kelompok kontrol negatif dan kelompok lainnya. Sementara itu, bobot deposit lemak terbesar dihasilkan oleh kelompok kontrol negatif, yaitu (8.0553±1.4307) g. Noorrafiqi et al. (2013) melaporkan bahwa propiltiourasil (PTU) yang ditambahkan ke dalam pakan tinggi kolesterol dapat menyebabkan penurunan katabolisme kolesterol LDL dengan cara menurunkan sintesis dan ekspresi reseptor kolesterol LDL di hati. Hal ini disebabkan oleh mekanisme kerja dari PTU yang akan menghambat proses penggabungan yodium pada residu tirosil dari tiroglobulin dan juga menghambat penggabungan residu dari yodotirosil untuk membentuk yodotironin. Hal ini akan menyebabkan terjadinya peningkatan
12
kolesterol yang beredar di dalam plasma sehingga meningkatkan konsentrasi kolesterol, fosfolipid, dan trigliserida darah.
Berdasarkan hasil analisis data dan pengamatan selama masa perlakuan, mekanisme efek melangsingkan dari minyak atsiri daun cengkih diduga dengan cara menekan nafsu makan, meningkatkan rasa kenyang, dan menurunkan aktivitas lokomotor tikus. Nafsu makan dan rasa kenyang diatur oleh suatu reseptor dopamin di hipotalamus. Dopamin merupakan suatu neurotransmitter pada sistem saraf pusat yang berperan penting dalam menurunkan bobot badan. Lee et al. (2008) melaporkan bahwa dopamin diperoleh dari bahan awal berupa L-tirosin yang dikonversi menjadi L-3,4-dihidroksifenilalanin (L-DOPA) dengan bantuan katalis hidroksilase tirosin. Selanjutnya, L-DOPA dikonversi menjadi dopamin oleh L-DOPA dekarboksilase. Sementara itu, Shen et al. (2005) menyatakan bahwa nafsu makan dapat ditekan dengan cara memengaruhi kerja dari sistem saraf otonom pada tikus.
Hasil penelitian sebelumnya menyatakan bahwa senyawa golongan terpenoid yang berperan sebagai pelangsing aromaterapi (Anggraeni 2010; Utami 2011; Astuti 2012). Sementara itu, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa campuran senyawa golongan fenilpropanoid berupa eugenol dan senyawa golongan terpenoid berupa β-kariofilena, α-humulena, dan kariofilena oksida yang terdapat di dalam minyak atsiri daun cengkih diketahui memiliki kecenderungan untuk menurunkan bobot badan. Hasil ini memperluas wawasan tentang golongan senyawa yang berpotensi sebagai pelangsing aromaterapi, seperti yang terdapat pada minyak atsiri daun cengkih.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pemisahan eugenol dari minyak atsiri daun cengkih menghasilkan rendemen 51% dengan tingkat kemurnian eugenol yang didapatkan, yakni 85%. Sementara itu, senyawa dominan pada fraksi nonpolar dari minyak daun cengkih adalah β -kariofilena (35%). Hasil uji in vivo terhadap tikus putih jantan galur Sprague-Dawley menunjukkan bahwa minyak atsiri daun cengkih dengan kadar 1% cenderung dapat menurunkan bobot badan tikus berdasarkan gejala menurunnya nafsu makan dengan tingkat penurunan bobot badan selama 5 minggu masa perlakuan sebesar 13%.
Saran
13 tikus. Penggunaan kontrol positif berupa pakan tinggi kolesterol yang dicampurkan dengan obat pelangsing umum juga disarankan. Hal ini bertujuan membandingkan efek melangsingkan yang lebih baik antara aromaterapi minyak atsiri dan obat pelangsing umum.
DAFTAR PUSTAKA
Aisha AF, Abu-Salah KM, Alrokayan SA, Siddiqui MJ, Ismail Z, Majid AM. 2012. Syzygium aromaticum extracts as good source of betulinic acid and potential anti-breast cancer. Braz J Pharmacogn. 22(2):335-343.doi:10.1590 /S0102-695X2011005000185.
Anggraeni A. 2010. Fraksinasi senyawa aktif minyak atsiri temulawak sebagai pelangsing aromaterapi secara in vivo [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
[AOAC] Association of Official Analytical Chemist. 2006. Official Methods of AOAC International. Edisi ke-14. Arlington (US): Association of Official Analytical Chemist.
Astuti EP. 2012. Pemisahan sitral dari minyak atsiri serai dapur (Cymbopogon citratus) sebagai selangsing aromaterapi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Daniel AN, Sartoretto SM, Schmidt G, Caparroz-Assef SM, Bersani-Amado CA, Cuman RK. 2009. Anti-inflammatory and antinociceptive activities of eugenol essential oil in experimental animal models. Braz J Pharmacogn. 19(1B):212-217.doi:10.1590/S0102-695X2009000200006.
Fitri N, Kawira JA. 2006. Perbandingan variable pada isolasi dan pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh. Media Litbang Kesehatan [Internet]. [diunduh 2013 Sep 12]; 16(2):16-21. Tersedia pada: http//ejournal.litbang.de pkes.go.id/index.php /MPK/article/viewFile/895/824.
Giannessi J, Alviar B, Agusta A. 2008. Variously Substituted Derivatives of Guanidine, and their Use as Medicines with diabetes and/or Anti-obesity Activity. United States Patents No. 7368605. [Internet] [diacu 2013 Mei 10]. Tersedia dari: http//uspto.gov.
Ginting S. 2004. Pengaruh Lama Penyulingan Terhadap Rendemen dan Mutu Minyak Atsiri Daun Sereh Wangi. [Internet] [diunduh 2014 Apr 14]. Tersedia pada: http//repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/788/1/tekper-sentosa.pdf?origin=publica tion_detail.
Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia: Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Bandung (ID): ITB Bandung.
Hardiningsih R, Nurhidayat N. 2006. Pengaruh pemberian pakan hiperkolesterolemia terhadap bobot badan tikus putih wistar yang diberi bakteri asam laktat. Biodivers [Internet]. [diunduh 2014 Mei 15]; 7(2):127-130. Tersedia pada: http//biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0702/D07020 7.pdf.
14
Heck AM, Yanovski JA, Calis KA. 2000. Orlistat, a new lipase inhibitor for the management of obesity. Pharmacother. 20(3):270-279.doi:10.1592/phco.20. 4.270.34882.
Houghton PJ, Raman A. 1998. Laboratory Handbook for The Fractionation of Natural Ekstract. London (UK): Chapman & Hall.
Ivanovica J, Dimitrijevic-Brankovic S, Misic D, Ristic M, Zizovic I. 2013. Evaluation and improvement of antioxidant and antibacterial activities of supercritical extracts from clove buds. J Funct Foods. 5(1):416-423.doi:10.1016/j.jff.2012.11.014.
Jayanudin. 2011. Komposisi kimia minyak atsiri daun cengkeh dari proses penyulingan uap. J Tek Kim Indones [Internet]. [diunduh 2013 Jun 10]; 10(1):37-42. Tersedia pada: http//jtki.aptekindo.org/index.php/jtki/article/vie w/7/5.
Jirovetz L, Buchbauer G, Stoilova I, Stoyanova A, Krastanov A, Schmidt E. 2006. Chemical composition and antioxidant properties of clove leaf essential oil. J Agric Food Chem. 54(17):6303-6307.doi:10.1021/jf060608c.
Lee JJ, Jin CM, Kim YK, Ryu SY, Lim SC, Lee MK. 2008. Effects of anonaine on dopamine biosynthesis and L-DOPA induced cytotoxicity in PC12 cells. Molecules [Internet]. [diunduh 2014 Apr 7]; 13:475-487. Tersedia pada: http//mdpi.org/molecules/1420-3049/pdf.
Lewis DR, Liu DJ. 2012. Direct measurement of lipase inhibition by orlistat using a dissolution linked in vitro assay. Clinic Pharmacol Biopharm. 1(3):1-3.doi:10.4172/2167-065X.100010.
Muchtaridi, Apriyantono A, Subarnas A, Budijanto S. 2005. Analisis senyawa aktif dari minyak atsiri kulit batang Ki Lemo (Litsea cubeba lour. Pers) yang menekan aktivitas lokomotor mencit. J MFI [Internet]. [diunduh 2013 Jul 20]; 16(1):42-45. Tersedia pada: http//mfi.farmasi.ugm.ac.id/files/news/10._ 16-1-2005-muchtaridi.pdf.
Nurhasanah S, Mardawati E, Herudiyanto M. 2002. Pemisahan Eugenol dari Minyak Cengkeh dengan Cara Distilasi Fraksinasi. [Internet] [diunduh 2014 Apr 14]. Tersedia pada: http//pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/ 11/pemisahan_eugenol_dari_minyak_cengkeh.pdf.
Noorrafiqi MI, Yasmina A, Hendriyono FX. 2013. Efek jus buah karamunting (Melastoma malabathricum L.) terhadap kadar trigiserida serum darah tikus putih yang diinduksi propiltiourasil. Berkala Kedokteran [Internet]. [diunduh 2013 Des 12]; 9(2):219-227. Tersedia pada: http//ejournal.unla m.ac.id/index.php/bk/article/viewFile/681/637.
Pinto E, Silva LV, Cavaleiro C, Salgueiro L. 2009. Antifungal activity of the clove essential oil from Syzygium aromaticum on Candida, Aspergillus and dermatophyte species. J Med Microbiol. 58(11):1454-1462.doi:10.1099/jm m.0.010538-0.
Reman YAY. 2013. Fraksionasi senyawa aktif minyak atsiri nilam (Pogostemon cablin) sebagai pelangsing aromaterapi secara in vivo [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
15 Shen J, Niijima A, Tanida M, Horii Y, Maeda K, Nagai K. 2005. Olfactory stimulation with scent of grapefruit oil affects autonomic nerves, lipolysis and appetite in rats. Neurosci Lett. 380(3):289-294.doi:10.1016/j.neulet.200 5.01.058.
Skoog DA, West DM, Holler FJ, Crouch SR. 2004. Fundamental of Analytical Chemistry. Ed ke-8. Belmont (US): Thomson Learning.
Sudarma ID, Ulfa M, Sarkono. 2009. Sintesis 4-allil-2-metoksi-6-aminofenol dari senyawa bahan alam eugenol. Indo J Chem [Internet]. [diunduh 2013 Des 15]; 9(1):84-88. Tersedia pada: http//pdm-mipa.ugm.ac.id/ojs/index.php/ijc/ article/viewFile/463/480.
16
17 Lampiran 2 Komposisi pakan yang diberikan kepada hewan uji
Pakan standar di Pusat Studi Biofarmaka
Komposisi Kadar (%)
Air Maks 13.00
Protein 19.00-21.00
Lemak Min 5.00
Serat Maks 5.00
Abu Maks 7.00
Kalsium Min 0.90
Fosforus Min 0.60
Pakan tinggi kolesterol
Komposisi Kadar (%)
PTU 0.10
Kuning telur 12.50
Minyak kelapa barco 5.00
18
Lampiran 3 Kelompok perlakuan pada hewan uji
Keterangan:
- n = jumlah tikus dalam tiap kelompok.
20
Lampiran 5 Kadar air daun cengkih Jenis
% Kadar air =Bobot sampel awal –Bobot sampel kering
Bobot sampel awal × 100%
=3.0036 – 1.9004
3.0036 × 100%
= 36.73%
Lampiran 6 Kadar abu daun cengkih Jenis
Lampiran 7 Rendemen minyak atsiri daun cengkih Bobot daun segar : 1500 g Bobot minyak atsiri : 1.4709 g
Rendemen minyak atsiri berdasarkan bobot kering : 0.16% (b/b) Contoh perhitungan :
% Rendemen kering = Bobot minyak atsiri
Bobot sampel awal × (1−kadar air)× 100%
= 1.4709 g
1500 g × (1−0.3681)× 100%
21 Lampiran 8 Kromatogram GC-MS, (a) minyak atsiri daun cengkih, (b) fraksi
eugenol, dan (c) fraksi nonpolar
Keterangan:
22
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Serang pada tanggal 7 Desember 1991. Penulis merupakan anak ketiga dari 4 bersaudara, dari pasangan Soderi dan Julehah. Tahun 2010, penulis lulus dari SMA Negeri 1 Cilegon dan diterima untuk melanjutkan studi di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur undangan seleksi masuk IPB (USMI).
