i
PENGARUH KOMBINASI BAKTERIOSIN DARI Lactococcus lactis subsp. Lactis DENGAN MINYAK ATSIRI TEMULAWAK (Curcuma
xanthorrhiza), KUNYIT (Curcuma longa), DAN TEMU PUTIH (Curcuma zedoaria) TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROBIA PEMBUSUK DAN
MIKROBIA PATOGEN
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Disusun oleh: Dyah Ayu Ashari
H0913026
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT dengan segala rahmat, hidayah, dan lindungan-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Kombinasi Bakteriosin dari Lactococcus lactis subsp. Lactis dengan Minyak Atsiri Temulawak (Curcuma xanthorrhiza), Kunyit (Curcuma longa), dan
Temu Putih (Curcuma zedoaria) Terhadap Pertumbuhan Mikrobia Pembusuk dan Mikrobia Patogen”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Ucapan terima kasih tak lupa penulis ucapkan kepada berbagai pihak yang telah membantu, memberi dukungan, semangat, dan doa dalam penyusunan skripsi ini, antara lain:
1. Kedua orang tua tercinta, Bapak Sumedi dan Ibu Ndari, yang selalu mendoakan, memberikan semangat, selalu mengingatkan, dan senantiasa memberi keyakinan kepada penulis. Semoga senantiasa dalam perlindungan-Nya.
2. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S., selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si., selaku Kepala Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan.
4. Rohula Utami, S.T.P., M.P., selaku Pembimbing Utama, yang senantiasa memberikan semangat, arahan, kritik, dan saran yang membangun selama penulisan dan penyusunan skripsi. Terimakasih pula atas segala kesempatan yang diberikan kepada penulis selama menjalani masa perkuliahan.
5. Ardhea Mustika Sari, S.TP., M.Sc., selaku Pembimbing Pendamping, yang telah memberikan banyak motivasi, semangat, arahan, kritik, dan saran yang membangun dalam penulisan dan penyusunan skripsi.
iv
7. R. Baskara Katri Anandito, S.TP., M.P., selaku Pembimbing Akademik yang telah membimbing penulis selama menjalani perkuliahan.
8. Ibu dan Bapak dosen program studi Ilmu dan Teknologi Pangan pada khususnya, serta semua dosen Fakultas Pertanian UNS, atas semua ilmu yang telah diberikan dan bantuannya selama masa perkuliahan.
9. Laboran ITP UNS (Bu Lis, Pak Slamet, Mbak Dinda), Staff Administrasi ITP (Pak Giyo dan Pak Joko), Laboran Sub Lab Biologi Laboratorium MIPA UNS (Pak Hartono, Pak Agus, dan Pak Lantip), Laboran Laboratorium Galenika B2P2TOOT (Ibu Mia dan Mbak Zul), dan Laboran Laboratorium Instrumen FMIPA UGM (Pak Timur dan Bu Fitni) atas bantuannya selama penelitian dan pemberkasan.
10. Kakak penulis tercinta, Ferry Solaiman, dan adik penulis, Windha Nurrachma Decintan, atas semangat, doa, dan dukungannya. Semoga senantiasa dalam lindungan-Nya.
11. Keluarga besar penulis, terimakasih atas semangat dan doa dalam penyelesaian skripsi.
12. Teman terbaik dan tersayang Diah Suwanti, Dian Rizqi, Fakhria Nur Laily, Fitriana Husnayaini, terimakasih atas kesediannya untuk senantiasa membersamai penulis dalam keadaan apapun, sukses untuk kita.
13. Kakak penulis, Shinta Nuraini atas segala bantuan dan hiburan dari awal kuliah hingga akhir.
14. Ainun Nissa, teman seperjuangan selama penelitian, terimakasih.
15. Kakak-kakak penulis, Mbak Husna, Mbak Sarah, Mbak Fitria atas semangat, bantuan, dan ilmunya yang telah dibagikan kepada penulis selama perkuliahan, penelitian, dan penulisan skripsi.
16. Sahabat terbaik penulis, Aginia Ashari, Marfuah, dan Melva Rosdhi atas doa, semangat, motivasi yang senantiasa ditularkan kepada penulis, sukses selalu untuk hal baik apapun yang kalian kerjakan.
v
18. Teman-teman ITP 2013 atas kekompakan, kerja sama dan kebersamaan selama perkuliahan. Semoga kita semua menjadi orang yang bermanfaat. 19. Teman magang yang masih selalu menyemangati, Mbak Rodhiyah dan Mbak
Stefani, terimakasih telah membersamai dan memberi semangat dalam penyelesaian skripsi.
20. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu, yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung, memberi dukungan, semangat, serta doa kepada penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis akan dengan senang hati menerima saran dari pembaca. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat menambah wawasan dan memberikan manfaat bagi penulis khususnya, juga para pembaca pada umumnya.
Surakarta, 18 Desember 2017
vi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ...viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
RINGKASAN ... xi
SUMMARY ... xii
BAB I PENDAHULUAN ...1
A. Latar Belakang...1
B. Rumusan Masalah ...4
C. Tujuan Penelitian ...5
D. Manfaat Penelitian ...6
BAB II LANDASAN TEORI ...7
A. Tinjauan Pustaka ...7
1. Bakteriosin ...7
2. Minyak Atsiri ...8
3. Minyak Atsiri Temulawak (Curcuma xanthorrhiza), Kunyit (Curcuma longa), dan Temu Putih (Curcuma zedoaria) ...10
4. Inokulum ...14
5. Metode Uji ...21
B. Kerangka Berpikir ...24
C. Hipotesis ...25
BAB III METODE PENELITIAN ...27
A. Tempat dan Waktu Penelitian ...27
B. Bahan dan Alat ...27
vii
2. Bahan ...28
C. Tahapan Penelitian ...29
1. Penyulingan Minyak Atsiri Temulawak (Curcuma xanthorrhiza), Kunyit (Curcuma longa), dan Temu Putih (Curcuma zedoaria) ...30
2. Persiapan Larutan Standar McFarland 0,5 ...31
3. Persiapan Inokulum ...32
4. Uji Minimum Inhibitory Concentration pada bakteri dan Minimum Bactericidal Concentration ...34
5. Uji Minimum Inhibitory Concentration pada kapang dan Minimum Fungisidal Concentration ...38
6. Perhitungan Indeks FIC ...42
D. Metode Analisis ...43
E. Rancangan Penelitian ...44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...46
A. Minimum Inhibitory Concentration (MIC) ...46
1. Minimum Inhibitory Concentration pada Bakteri ...50
2. Minimum Inhibitory Concentration pada Kapang ...53
B. Minimum Bactericidal Concentration (MBC) dan Minimum Fungicidal Concentration (MFC) ...55
C. Indeks Fractional Inhibitory Concentration (FIC) ...56
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...60
A. Kesimpulan ...60
B. Saran ...61
DAFTAR PUSTAKA ...62
viii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Komponen Penyusun Minyak Atsiri Temulawak, Kunyit, dan
Temu Putih ...13 Tabel 3.1 Metode Analisa ...43 Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Uji MIC ...44 Tabel 4.1 Minimum Inhibitory Concentration Nisin dan Minyak Atsiri pada
Mikroorganisme Patogen dan Pembusuk ...48 Tabel 4.2 Minimum Inhibitory Concentration Kombinasi Nisin dan Minyak
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Mekanisme Kerja Nisin dalam Mengikat Lipid II dan Membentuk
Pori pada Sel Target (Jozala et.al.,2015) ...8
Gambar 2.2 Salmonella typhimurium (Kim et.al., 2007) ...15
Gambar 2.3 Eschericia coli (Feng et.al., 2000) ...16
Gambar 2.4 Staphylococcus aureus (Feng et.al., 2000) ...17
Gambar 2.5 Bacillus cereus (Kumar et.al., 2005) ...18
Gambar 2.6 Pseudomonas fluorescens (Wong et.al., 2007) ...19
Gambar 2.7 Fungi Berfilamen (Spicer, 2000) ...19
Gambar 2.8 Konidiofor (atas) dan phialides (bawah) pada Aspergillus niger (Dijkterhuis dan Han, 2013) ...20
Gambar 3.1 Tahapan Penelitian ...29
Gambar 3.2 Penyulingan Minyak Atsiri...31
Gambar 3.3 Analisa GC-MS ...32
Gambar 3.4 Pembuatan Larutan Standar McFarland 0,5 ...32
Gambar 3.5 Persiapan Inokulum Bakteri ...33
Gambar 3.6 Persiapan Inokulum Aspergillus niger ...34
Gambar 3.7 Persiapan Suspensi Minyak Atsiri ...36
Gambar 3.8 Persiapan Suspensi Nisin ...37
Gambar 3.9 Uji MIC pada Bakteri ...38
Gambar 3.10 Uji MBC ...39
Gambar 3.11 Persiapan Suspensi Minyak Atsiri ...40
Gambar 3.12 Persiapan Suspensi Nisin ...41
Gambar 3.13 Uji MIC pada Kapang ...42
Gambar 3.14 Uji MFC...43
x
DAFTAR LAMPIRAN
xi
PENGARUH KOMBINASI BAKTERIOSIN DARI Lactococcus lactis subsp. Lactis DENGAN MINYAK ATSIRI TEMULAWAK (Curcuma
xanthorrhiza), KUNYIT (Curcuma longa), DAN TEMU PUTIH (Curcuma zedoaria) TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROBIA PEMBUSUK DAN
MIKROBIA PATOGEN
DYAH AYU ASHARI
H0913026
RINGKASAN
Minyak atsiri dan nisin merupakan senyawa alami yang memiliki aktivitas antimikroba. Kedua senyawa antimikroba tersebut aman/generally recognized as safe (GRAS) saat ditambahkan ke dalam bahan pangan. Jumlah penambahan minyak atsiri dan nisin untuk menghambat pertumbuhan sel mikroba target dapat diketahui dengan metode mikrodilusi. Kombinasi minyak atsiri temulawak, kunyit, dan temu putih (0,25%; 0,5%; 1%; 2%; dan 4%) dengan nisin (62,5 IU; 125 IU; 250 IU; 500 IU; dan 1000 IU) dapat menghambat pertumbuhan Bacillus cereus FNCC 0057, Salmonella typhimurium FNCC 0050, Eschericia coli FNCC 0091, Staphylococcus aureus FNCC 0047, Pseudomonas fluorescens FNCC 0070, dan Aspergillus niger FNCC 6080. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, beberapa kombinasi dapat memberikan efek bakteriosidal pada Bacillus cereus FNCC 0057, Salmonella typhimurium FNCC 0050, Eschericia coli FNCC 0091, dan Pseudomonas fluorescens FNCC 0070. Kombinasi antara nisin dengan minyak atsiri temulawak, kunyit, dan temu putih juga menunjukkan aktivitas yang sinergis pada beberapa mikroorganisme target.
xii
COMBINATION EFFECT OF BACTERIOCIN PRODUCED BY Lactococcus lactis subsp. Lactis WITH Curcuma xanthorrhiza, Curcuma longa, and Curcuma zedoaria ESSENTIAL OIL ON THE GROWTH OF
SPOILAGE AND PATHOGENIC MICROORGANISMS
DYAH AYU ASHARI
H0913026
SUMMARY
Essential oil and nisin are natural compound which has antimicrobial activity. Both compound are generally recognized as safe (GRAS). The concentration of essential oil and nisin which is needed to inhibit the growth of microorganism can be determined using microdilution method. The combination of Curcuma xanthorrhiza, Curcuma longa, and Curcuma zedoaria (0.25%; 0.5%; 1%; 2%; and 4%) with nisin (62.5 IU; 125 IU; 250 IU; 500 IU; and 1000) inhibit the growth of Bacillus cereus FNCC 0057, Salmonella typhimurium FNCC 0050, Eschericia coli FNCC 0091, Staphylococcus aureus FNCC 0047, Pseudomonas fluorescens FNCC 0070, and Aspergillus niger FNCC 6080. In higher concentration, several combination gave bacteriocidal effect on Bacillus cereus FNCC 0057, Salmonella typhimurium FNCC 0050, Eschericia coli FNCC 0091, and Pseudomonas fluorescens FNCC 0070. The combination of nisin with Curcuma xanthorrhiza, Curcuma longa, and Curcuma zedoaria showed
synergistic activities in several target cells that used.
