ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS) DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI TESIS

(1)

ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI

TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS

KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS)

DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

TESIS

Oleh

EFI SRIVITA SINAMBELA

107006001/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI

TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS

KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS)

DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Oleh

EFI SRIVITA SINAMBELA

107006001/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

Judul Tesis : ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS KROMATOGRAFI - SPEKTROMETER MASSA (GC–MS) DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

Nama Mahasiswa : Efi Srivita Nomor Pokok : 107006001

Program Studi : Magister Ilmu Kimia

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Lamek Marpaung, M.Phil,Ph.D) (Dr.Mimpin Ginting.MS.) Ketua Anggota

Ketua Program Studi Dekan

(Prof. Basuki Wirjosento,MS,Ph.D) (Dr.Sutarman,M.Sc)

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS

ISOLASI DAN ANALISIS KIMIA MINYAK ATSIRI DARI TEMULAWAK

(Curcuma xanthoriza Roxb) DENGAN GAS

KROMATOGRAFI-SPEKTROMETER MASSA (GC–MS) DAN UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang sepengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebut sumbernya dalam daftar pustaka

Medan, 4 Mei 2012

(5)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Efi Srivita Sinambela

NIM : 107006001

Program Studi : Magister Ilmu Kimia Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (No-Exclusive Royalty Free Righ) atas Tesis saya yang berjudul:

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalty Non-Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, 4 Mei 2012

(6)

Telah diuji pada

Tanggal : 4 Mei 2012

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D Anggota : 1. Dr. Mimpin Ginting, MS

(7)

ABSTRAK

Penelitian tentang isolasi dan analisis kimia minyak atsiri serta uji aktivitas mikroba dengan metode Cork Borer dari temulawak (Curcuma xanthoriza Roxb ) telah dilakukan. terhadap beberapa bakteri. Perlakuan yang diperlakukan yaitu mengisolasi minyak atrisi umbi temulawak dengan destilasi stahl dan dianlisis komponen kimianya dengan Kromotografi Gas Spektrometri Massa. Hasil Kromatografi Gas menunjukkan adanya 30 puncak yang berarti terdapat 30 komponen kimia dalam minyak atsiri umbi temulawak. Dengan Spektrometri Massa hanya 22 komponen dari 30 komponen yang dianalisis (identifikasi) berdasarkan data spektrum yang ada. Berikut ini 22 komponen kimia minyak atsiri yang terkandung dalam umbi temulawak yaitu : α-pinen (0,68%), Kampen (1,60%), sabinen (0,51%), Mirsen (0,67%), α-Pilandren (0,48%) ,δ-4- Carin (0,67%), 1,8 Sineol (14,64%), terpinolen (11,29%), Kamfor (7,21%), borneol (0,75%), Terpineol (0,70%), ρ-Simen(0,22%), α-Terpineol (0,78%), Piperitenon(2,20%), β -Elemen(1,38%), Zingiberen (4,55%), Cariopilen (1,45%), γ-Elemen (3,43%), β -Farnesen (0,30%), Ar-Curcumin (0,92%), Furanodiena (5,88%), dan β -Seskuifelandren(4,46%). Minyak atsiri dari temulawak telah di uji aktifitasnya terhadap bakteri Shigella sp (2,4 ; 4,4 ), S.aureus ( 1,6 ; 1,8 ), S,thyphii 1,2 ; 1,4 ) dan E.coli (1,0 ; 0,8 ).

(8)

ISOLATION AND ANALYSIS CHEMICAL COMPONENT ESSENTIAL OIL OF

TEMULAWAK (Curcuma xanthoriza Roxb)

WITH GC-MS AND ANTI

BACTERIA ACTIVITY TEST

ABSTRACT

The research for isolation and analysis chemical component essential oil of temulawak

(Curcuma xanthoriza Roxb) with

GC-MS and anti bacteria activity test by Cork Borer method was conducted. The purposes of this research are to know chemical component essential oil of temulawak

(Curcuma xanthoriza

Roxb) with

GC-MS and anti bacteria activity. The treatment done was isolate the essential oil of the temulawak trought steam distillation and then it is chemical components were analyzed throught Mass Spectrometry – Gas Cromotography. The result of gas Cromatography showed 30 apeas meaning that the essential oil of temulawak contained 30 chemical components. The result of Mass Spectrometry only showed 22 out of the 30 chemical components analyzed (identified). The 22

chemical components of essential oil were : α-pinene (0,68%), Campen (1,60%), sabinen (0,51%), Mircen (0,67%), α-Pilandren (0,48%) ,δ-4- Carin (0,67%), 1,8 Cineole (14,64%), terpinolen (11,29%), Kamper (7,21%), borneol (0,75%),

Terpineol (0,70%), ρ-Cimen(0,22%), α-Terpineol (0,78%), Piperitenon(2,20%), β

-Elemen(1,38%), Zingiberen (4,55%), Caryopilen (1,45%), γ-Elemen (3,43%), β -Farnesene (0,30%), Ar-Curcumin (0,92%), Furanodiena (5,88%), dan β -Sesquiplilendren(4,46%). Also the activity test has been done and result show that for some bacteria namely Shigella sp (2,4 ; 4,4 ), S.aureus ( 1,6 ; 1,8 ), S,thyphii 1,2 ; 1,4 )dan E.coli (1,0 ; 0,8 ).

(9)

RIWAYAT HIDUP

Nama : Efi Srivita Sinambela, S.Si

Tempat/Tanggal Lahir : Medan, 1 April 1977

Riwayat Pendidikan : Tahun 1990 tamat dari SD Negeri 060838 Medan

Tahun 1993 tamat dari SMP Negeri 17 Medan

Tahun 1996 tamat dari SMA Negeri 4 Medan

Tahun 2001 tamat dari FMIPA-USU

Tahun 2010 mengikuti program S2 di Pasca Sarjana –

Kimia , Universitas Sumatera Utara dan tamat pada

tahun 2012.

Nama Suami : Rikson AF Siburian,M.Si

Nama Anak : 1. Madeline HannaTasya.

2. Nathania Yosephine.

Nama Ayah : Alm.Osman Sinambela

(10)

KATA PENGANTAR

K

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena berkat

dan RahmatNya, saya dapat menyelesaikan penulisan Tesis ini sebagai tugas akhir

dalam jenjang Magister.

Saya menyadari bahwa Tesis ini masih banyak kekurangan, baik dalam

penulisan kata mungkin juga bobot ilmiahnya. Pendapat dan saran dari pembaca

diterima dengan senang hati untuk kesempurnaan Tesis ini.

Selesainya penulisan tesis ini, bukanlah semata – mata karena kemampuan

saya sendiri, tetapi berkat sarana, bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak, untuk

itu saya ucapkan terima kasih kepada Universitas Sumatera Utara, karena telah

memberi wadah pendidikan kepada saya untuk melanjutkan pendidikan.

Bapak Prof.Dr.dr.Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM),Sp.A(K) sebagai

Rektor Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas

kepada penulisuntuk menyelesaikan pendidikan Magister Kimia.

Bapak Prof.Dr.Ir.Rahim Matondang,MSi, selaku Direktur Sekolah

Pascasarjana Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan dan

fasilitas kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan Magister Kimia.

Kepada seluruh staf dosen yang memberi kuliah di Program Magister Kimia

maupun pegawai yang telah banyak membantu.

Kepada Bapak Lamek Marpaung, M. Phil, Ph,D dan Bapak Dr.Mimpin

Ginting,MS, sebagai pembimbing-1 dan 2 saya, dan juga kepada Bapak Prof. Basuki

Wirjosentono. MS,Ph.D (Ketua Program dan dosen penguji), Bapak Prof.Dr.Jamaran

Kaban MSc, serta Bapak Dr.Hamonangan Nainggolan, MSc sebagai dosen penguji

yang telah banyak memberi saran dan masukan.

Kepada suami saya Rikson AF Siburian dan anak anak saya Madeline dan

(11)

Pihak-pihak yang tidak dapat saya tuliskan satu persatu tetapi begitu

banyak bantuannya selama saya mengerjakan tesis ini.

Medan, 26 April 2012 Hormat Saya,

(12)

DAFTAR ISI

2.1.3. Kandungan Kimia Temulawak 6

2.2. Senyawa Terpen 8

2.3. Minyak Atsiri 10

2.3.1. Sumber Minyak Atsiri 11

2.3.2. Penggunaan Minyak Atsiri 13

2.3.3. Cara Memproduksi Minyak Atsiri 14

2.3.4. Penyimpanan Minyak Atsiri 16

2.4. Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) 17

(13)

2.4.2. Spektrum Massa 20

2.4.3. Spektroskopi Infra Merah 23

2.4.4. Sensitivitas Antimikrobial 24

3.2.3.2. Analisis dengan Spektroskopi FT-IR 31

3.2.3.3. Analisis Uji Anti Bakteri 32

3.2.3.4. Skema Penelitian 33

BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 34

4.1. Hasil Penelitian 34

4.1.1. Hasil Isolasi Minyak Atsiri dari Umbi Temulawak 34

4.1.2. Hasil Analisis dengan GC – MS 34

4.1.3. Hasil Analisis Spektrum FT-IR 35

4.2. Pembahasan 36

4.2.1. Analisis Data Spektra GC-MS 36

4.2.2. Analisis Spektrum FT-IR 82

4.2.3. Hasil Uji Sensitivitas Antimikrobial Minyak Atsiri 83

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 85

5.1. Kesimpulan 85

5.2. Saran 85

DAFTAR PUSTAKA 86

(14)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

2.2. Klasifikasi Terpen 10

2.2. Sumber-sumber Minyak Atsiri 12

4.1. Senyawa Kimia Hasil Analisa GC-MS yang Terdapat pada 35 Minyak Atsiri dari Umbi Temulawak

(15)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

2.1. Tanaman Temulawak 6

2.2. Berbagai rumus kimia minyak atsiri temulawak 8

2.3. Bakteria Escherichia coli 24

2.4. Bakteri Shigella 27

2.5. Bakteria Staphylococcus aureus 28

4.1. Kromatogram GC-MS Sampel Minyak Atsiri Hasil 34 Isolasi dari Temulawak

4.7. Spektra Massa dari Senyawa Sabinen 41

4.8. Pola Fragmentasi dari Sabinen 42

4.9. Spektra Massa dari Mirsen 43

4.16. Pola Fragmentasi dari Senyawa 1,8 Sineol 50

4.17. Spektra massa dari Senyawa Terpinolen 51

4.18. Pola Fragmentasi dari Senyawa Terpinolen 52

4.19. Spektra Massa Senyawa Kamfor 53

(16)

4.21. Spektra massa senyawa Borneol 55

4.22. Pola fragmentasi senyawa Borneol 56

4.23. Spektra massa senyawa Terpineol 57

4.24. Pola fragmentasi senyawa Terpineol 58

4.25. Spektra massa senyawa ρ- Simen 59

4.26. Pola fragmentasi senyawa ρ-Simen 60

4.27. Spektra massa senyawa α–Terpineol 61

4.28. Pola fragmentasi senyawa α – Terpineol 62

4.29. Spektra massa senyawa Piperitenon 63

4.30. Pola Fragmentasi senyawa Piperitenon 64

4.31. Spektra massa senyawa β – Elemen 65

4.32. Pola Fragmentasi senyawa β – Elemen 66

4.33. Spektra massa senyawa Zingiberen 67

4.34. Pola fragmentasi senyawa Zingiberen 68

4.35. Spektra massa senyawa Cariopilen 69

4.36. Pola fragmentasi senyawa Cariopilen 70

4.37. Spektra massa senyawa γ – Elemen 71

4.38. Pola fragmentasi senyawa γ – Elemen 72

4.39. Spektra massa senyawa β – Farnesen 73

4.40. Pola fragmentasi senyawa β - Farnesen 74

4.41. Spektra massa senyawa Ar – Curcumin 75

4.42. Pola Fragmentasi senyawa Ar – Curcumin 76

4.43. Spektra massa senyawa Zingiberen 77

4.44. Pola Fragmentasi senyawa Zingiberen 78

4.45. Spektra massa senyawa Furanodiena 79

4.46. Pola Fragmentasi senyawa Furanodiena 80

4.47. Spektra massa senyawa β – Seskuifelandren 81

(17)

(18)

26 Gambar Rimpang Temulawak 114

27 Seperangkat Alat Destilasi Stahl 115

28 Minyak Atsiri temulawak 116