BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Jeruk Kesturi (Citrus microcarpa B)
Jeruk Kesturi (Citrus microcarpa B) adalah tanaman dalam keluarga Rutaceae, yang telah dikembangkan dan populer di seluruh Asia Tenggara, terutama filipina. Tanaman ini merupakan persilangan antara Citrus retifulata dengan Fortunella margarita. Tanaman ini berpohon rendah dengan ketinggian normal 2 – 4 meter, berbunga majemuk, berbuah dengan bentuk seperti bola kecil (kira kira sebesar bola tenis meja) berwarna hijau setelah masak berwarna kuning oranye atau kuning bercampur hijau, permukaan kulit buah licin, mengkilat ada juga yang penuh dengan bintik bintik. Buah jeruk kesturi telah dibuat menjadi sirup kasturi banyak mengandung manfaat antaralain mencegah penyakit pernafasan, penguat tulang, memacu pertumbuhan, antioksidan,memperlancar sirkulasi darah,dan kaya akan vitamin C
umbuhan Kesturi ditunjukkan pada
Gambar 2.1.
Klasifikasi Tumbuhan Kesturi
Minyak atsiri merupakan salah satu hasil metabolisme tanaman yang terbentuk
karena reaksi antara berbagai senyawa kimia dengan air. Minyak atsiri dikenal juga
dengan minyak enteris atau minyak terbang (essential oil, volatile oil) yang sifatnya
mudah menguap pada suhu kamar tanpa terdekomposisi. Mempunyai rasa getir,
berbau wangi sesuai dengan bau tanaman asalnya dan umumnya larut dalam pelarut
organik dan tidak larut dalam air (Ketaren, 1985). Minyak atsiri banyak dipergunakan
dalam industri kosmetik, obat-obatan, dalam bahan makanan dan sebagai pencampur
rokok kretek.
Minyak atsiri dapat dibagi menjadi dua kelompok. Pertama minyak atsiri yang
mudah dipisahkan menjadi komponen murninya. Komponen-komponen ini dapat
menjadi bahan dasar untuk diproses menjadi produk-produk lain. Kelompok kedua
adalah minyak atsiri yang sulit dipisahkan menjadi komponen murninya. Contohnya
minyak akar wangi, minyak nilam dan minyak kenanga (Guenther, 1987).
Pengobatan berbagai jenis penyakit dengan menggunakan minyak atsiri
disebabkan dalam minyak atsiri terkandung campuran bahan-bahan hayati yang
terbentuk dari unsur karbon, oksigen dan hidrogen, seperti aldehid, alkohol, keton,
ester, dan terpenoid. Minyak atsiri dari golongan terpenoid dikelompokkan menjadi
C15 yang memiliki titik didih berkisar antara 150o C sampai 300o C pada tekanan 760
mmHg (Ketaren, 1985). Secara kimiawi, minyak atsiri tersusun dari campuran yang
rumit berbagai senyawa, namun suatu senyawa tertentu biasanya bertanggung jawab
atas suatu aroma tertentu. Sebagian besar minyak atsiri termasuk dalam golongan
senyawa organi
1987).
Terpenoid adalah suatu senyawa kimia yang terdiri dari beberapa unit
isoprene, mempunyai struktur siklik dengan satu arah atau lebih gugus fungsional
berupa gugus hidroksil dan gugus karbonil (Rusdi, 1988). Terpenoid terdiri atas
beberapa macam senyawa, mulai dari komponen minyak atsiri, yaitu monoterpen dan
seskuiterpen (C10 dan C15) yang mudah menguap, diterpena (C20) yang lebih sukar
menguap sampai ke senyawa yang tidak menguap, yaitu triterpen dan sterol (C30).
Pada umumnya terpenoid larut dalam lemak dan terdapat di dalam sitoplasma sel
tumbuhan. Biasanya terpenoid diekstraksi dengan menggunakan eter minyak bumi,
eter atau kloroform (Harborne, 1987).
2.2.2. Metode Pemisahan
Prinsip dari pemisahan adalah adanya perbedaan sifat fisik dan kimia dari senyawa
yaitu kecendrungan dari molekul untuk melarut dalam cairan (kelarutan),
kecenderungan molekul untuk menguap (keatsirian), kecenderungan molekul untuk
melekat pada permukaan serbuk labus (adsorpsi, penyerapan). Salah satu cara untuk
mendapatkan minyak atsiri adalah dengan destilasi menggunakan alat stahl.
Destilasi adalah suatu cara pemisahan larutan dengan menggunakan panas
sebagai pemisah atau “separating agent”. Jika larutan yang terdiri dari dua komponen
yang cukup mudah menguap, misalnya larutan benzena-toluena, larutan n-heptana
dan n-heksana dan larutan lain yang sejenis didihkan, maka fase uap yang terbentuk
akan mengandung komponen yang lebih menguap dalam jumlah yang relatif lebih
Gambar 2.2. Satu set alat Stahl
Alat Stahl (Gambar 2.2) merupakan bagian dari metode penyulingan yang
gunanya untuk mengisolasi dan memurnikan senyawa-senyawa organik yang mudah
menguap. Prinsip dasar dari destilasi dengan menggunakan alat Stahl adalah
perbedaan titik didih dari zat-zat cair dalam campuran zat cair tersebut sehingga zat
(senyawa) yang memiliki titik didih terendah akan menguap lebih dahulu, kemudian
apabila didinginkan akan mengembun dan menetes sebagai zat murni (destilat).
Kelebihan dari destilasi uap Stahl ini adalah dapat menetapkan kadar minyak atsiri
yang diperoleh secara langsung dengan mengukur volume minyak atsiri yang terukur
pada alat. Destilasi uap Stahl merupakan metode yang sederhana dan menggunakan
pelarut air karena air mempunyai titik didih lebih besar dari minyak atsiri sehingga
pemisahan dengan destilasi dapat dilakukan.
Dalam penentuan kadar minyak atsiri dengan metode destilasi uap Stahl, hal
yang pertama adalah menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan. Alat-alat yang
akan digunakan dicuci dan dikeringkan untuk mencegah adanya kontaminan yang
dapat mempengaruhi hasil percobaan. Simplisia yang digunakan dipotong-potong
terlebih dahulu untuk memperkecil ukuran partikel sehingga minyak atsiri dapat
sehingga semakin banyak simplisia yang berinteraksi dengan larutan penyari. Setelah
dipotong-potong, simplisia ditimbang kemudian simplisia dimasukkan ke dalam labu
Stahl. Simplisia tersebut dicampurkan dengan sejumlah tertentu air hingga seluruh
simplisia dalam labu terendam atau 2/3 dari volume labu terendam. Penambahan air
hingga simplisia terendam bertujuan agar isolasi minyak atsiri yang terkandung di
dalamnya dapat lebih optimal sehingga didapat jumlah minyak atsiri yang lebih
banyak. Air dapat menembus ke dalam pori-pori sel dan membawa komponen yang
terkandung di dalamnya untuk keluar. Selain itu, air merupakan pelarut yang bersifat
polar. Air dapat menarik metabolit yang bersifat polar maupun non polar. Pelarut
polar termasuk pelarut yang tidak selektif sehingga dapat menarik hampir seluruh
metabolit yang terdapat pada tanaman, termasuk minyak atsiri.
Pelarut polar termasuk pelarut yang tidak selektif sehingga dapat menarik
hampir seluruh metabolit yang terdapat pada tanaman, termasuk minyak atsiri.
Walaupun air dan minyak atsiri memiliki kepolaran yang berbeda, tetapi air tetap bisa
menarik minyak atsiri keluar dari sel tumbuhan. Selain itu, dengan pemasanan
kepolaran air akan menurun karena merenggangnya ikatan hidrogen antar molekul air
sehingga momen dipolnya menurun dan kepolarannya pun menurun. Oleh karena itu,
air dapat lebih mudah menarik minyak atsiri dari sel tumbuhan. Air dan uap air akan
menembus dinding sel dengan adanya panas, minyak atsiri akan terbawa oleh uap air.
Pada pendinginan, minyak atsiri akan terkondensasi dan terpisah dari airnya.
Penambahan air juga untuk melarutkan simplisia sehingga pemanasan terjadi merata,
tidak hanya pada bagian bawah labu yang bisa menimbulkan kegosongan. Setelah
labu Stahl siap, rangkaian alat destilasi Stahl dipasang alat pemanas yang berada
dibawah labu Stahl (mantel heater) dinyalakan dan diatur suhunya. Destilasi
dilakukan selama 3 jam. Larutan sampel (simplisia dengan air) akan mendidih dan
menghasilkan uap air, yang di dalamnya juga berisi minyak atsiri, karena dengan
pemanasan kepolaran air akan berkurang sehingga bisa melarutkan minyak atsiri
yang bersifat non polar, kemudian uap air akan menuju kondensor dan mengalami
atsiri lebih rendah daripada titik didih air sehingga minyak atsiri akan terbawa juga
dalam uap air. Proses ini akan berlangsung terus-menerus selama destilasi
berlangsung. Air dan uap air akan menembus dinding sel dan dengan adanya panas,
minyak atsiri akan terbawa oleh uap air. Pada pendinginan, minyak atsiri akan
terkondensasi dan terpisah dari airnya. Destlasi dihentikan hingga destilasi berjalan
lambat tapi teratur.
2.2.3. Manfaat Minyak Atsiri
Saat ini terdapat 1213 penelitian tentang senyawa antimikroba, tetapi hanya ada
beberapa saja yang terkait dengan tumbuhan. Pada tahun 2008 dilakukan penelitian
terhadap senyawa antifungi Rubus ulmifolius.Minyak dari tumbuhan Biden pilosa
secara signifikan bersifat antibakteri dan jamur terhadap enam strain bakteri dan tiga
strain jamur. Aktivitas daya hambat minyak bunga tumbuhan tersebut di dalam gram
negatif bakteri secara signifikan lebih tinggi dari gram positif (Deba dkk, 2008).
Aktivitas antimikroba ekstrak air dan metanol dari tumbuhan cucumber Laut
Mediterania, Holothuria polii, juga telah diteliti (Ismail, dkk, 2008) dan dilaporkan
ekstrak tersebut secara signifikan aktif antifungi terhadap strain Aspergillus fumigatus
pada konsentrasi 150–300 μg/well. Sesquiterpen lakton baru dari Centaurea pullata
juga menunjukkan aktivitas anti mikroba dan terhadap enam spesies bakteri dan
delapan spesies jamur. Aktivitas antifungi empat puluh lima
Enam species Centaurea telah dilakukan penelitian tentang aktivitas antifungi
terhadap jamur Cunninghamella echinulata. Hasil penelitian diperoleh senyawa
(+)-cincin, (+)-salonitenolide,(+)-costunolide, (−) -dehydrocostuslactone, (−)
-lychnopholide dan (−) -eremantholide C. Senyawa (−) -lychnopholide dan (−)
-eremantholide C. menunjukkan aktivitas yang baik pada nilai EC
sesquiterpen lacton
terhadap Microsporum cookei, Candida albicans, Trichophyton mentagrophytes dan
Fusarium sp.
diisolasi dari bunga matahari. Senyawa-senyawa tersebut berpotensi sebagai
antifungi.
2.2.4 Cadinda albicans
Morfologi koloni C. albicans pada medium padat agar Sabouraud Dekstrosa,
umumnya berbentuk bulat dengan permukaan sedikit cembung, halus, licin dan
kadang-kadang sedikit berlipat-lipat terutama pada koloni yang telah tua. Umur
biakan mempengaruhi besar kecil koloni. Warna koloni putih kekuningan dan berbau
asam seperti aroma tape. Dalam medium cair seperti glucose yeast, extract pepton, C.
albicans tumbuh di dasar tabung. Morfologi C. albicans dapat dilihat pada Gambar
2.3
Gambar 2.3. Morfologi Cadinda albicans
2.2.5. Escherichia coli
Escherichia coli merupakan anggota famili Enterobacteriaceae. Famili ini berbentuk
basil, bergerak dengan flagel yang peritrik atau tidak bergerak, Gram negatif dan
menguraikan glukosa menjadi gas. Escherichia coli terkenal sebagai penghuni kolon
(usus tebal) sehingga sering terdapat di dalam feses. Escherichia coli merupakan
bagian dari mikrobiota normal saluran pencernaan yang kini telah terbukti mampu
menyebabkan gastroenteritis (peradangan selaput lendir perut dan usus) baik dalam
taraf sedang sampai yang parah pada manusia. Meskipun E. coli merupakan
organisme indikator yang dipakai di dalam analisis air untuk menguji adanya
kegiatan tangan ke mulut atau dengan pemindahan pasif lewat makanan atau
minuman.
Bakteri ini dapat tumbuh dalam lingkungan dengan atau tanpa oksigen
(anaerob fakultatif). Escherichia coli dapat tumbuh baik pada suhu antara 8oC sampai
46oC. Bakteri E. coli tiap 20 menit mengadakan divisio jika faktor-faktor luar seperti
medium, kebebasan pH dan temperatur cukup baik mendukung pertumbuhannya.
Mofologi E. coli ditunjukkan pada Gambar 2.4
Gambar 2.4. Escherichia coli
2.2.6 Staphylococcus aureus.
Staphylococcus aureus merupakan anggota famili micrococcaceae. Staphylococcus
aureus adalah suatu bakteri berbentuk bola (coccus) dengan diameter 0,5-1,5 µm,
yang dapat dilihat dengan mikroskop berupa pasangan-pasangan, rantai pendek,
bergerombol atau terlihat seperti kumpulan buah anggur, terdapat pada kulit dan
lapisan lendir. Organisme ini merupakan Gram positif. Kelompok untaian berwarna
kuning keemasan. Beberapa strain mampu memproduksi sekumpulan protein toksin
(beracun) pada suhu tinggi yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia.
Staphylococcus aureus ini sering ditemukan sebagai bakteri flora normal pada kulit
dan selaput lendir manusia.
Jenis-jenis S. aureus laboratorium dapat tumbuh secara optimum pada suhu
udara yang megandung hidrogen dan pH optimum untuk pertumbuhan adalah 7,4.
Staphylococcus aureus termasuk jenis bakteri yang paling kuat daya tahannya. Pada
agar miring tetap hidup sampai berbulan-bulan pada lemari es maupun suhu kamar.
Bakteri ini dapat menyebabkan keracunan makanan. Kondisi ini dinamakan
staphyloenterotoksikosis atau staphyloenterotoksemia, hal ini disebabkan oleh
enterotoksin yang diproduksi oleh strain S. aureus. Bakteri ini dapat menyebabkan
infeksi, infeksi dapat meluas hingga dapat menyebabkan radang sumsum tulang
oesteomylitis. Morfologi S. aurus ditunjukkan pada Gambar 2.5
Gambar 2.5. Staphylococcus aureus
2.3Gas Chromatography-Mass Spectra
Kromatografi gas adalah salah satu alat yang digunakan untuk pemisahan dan
pengukuran campuran dari suatu material yang dapat diuapkan. Kromatografi gas
merupakan suatu metode pemisahan, dimana fase geraknya berupa gas dan fase
diamnya berupa larutan nonvolatil untuk liquid chromatography (GLC) dan
gas-solid chromatography (GSC), fase diamnya berupa padatan. Peralatan kromatografi
Gambar 2.6 Skema peralatan kromatografi gas
a. Carrier gas
Carrier gas merupakan fase gerak pada kromatografi gas yang berfungsi untuk
membawa komponen-komponen sampel dari suatu titik injeksi yang terdapat
pada ujung kolom melewati kolom menuju ke suatu detektor.
b. Gas regulator
Berperan sebagai pengontrol kecepatan aliran gas, sehingga gas yang masuk ke
kolom akan mempunyai kecepatan dan tekanan dalam keadaan konstan.
c. Injection port (tempat injeksi)
Sampel dimasukkan kedalam kolom melalui tempat injeksi dengan menggunakan
jarum injeksi. Sampel dikirimkan sebagai getaran pendek kedalam aliran carrier
gas sebelum masuk ke kolom.
d. Kolom
Kolom merupakan jantung dari kromatografi gas. Bentuk kolom dapat berupa
lurus, bengkok ataupun kumparan. Fase diam dimasukkan dibagian dalam kolom
yang terikat pada padatan pendukung.
e. Detektor
Suatu detektor mengawasi komposisi aliran gas pembawa yang meninggalkan
kolom. Komponen yang telah terpisah didalam kolom pada akhirnya akan
sinyal listrik. Sinyal ini akan diteruskan ke pencatat untuk menghasilkan
kromatogram (Harris dan Kratochvil, 1980).
Prinsip spektroskopi massa adalah penembakan massa-massa molekul dengan
elektron yang berenergi cukup tinggi untuk mengalahkan potensial pertama molekul
tersebut. Tabrakan molekul dengan elektron yang berenergi tinggi akan menyebabkan
lepasnya satu elektron dan terbentuk satu ion molekul karena tidak stabil akan
mengalami pemecahan membentuk ion-ion yang lebih kecil dan netral. (Khopkar,
1990).
Analisis dengan GC-MS merupakan metode yang sangat cepat dan akurat
untuk memisahkan campuran yang rumit, mampu menganalisa cuplikan dalam
jumlah yang sangat kecil, dan menghasilkan data yang berguna mengenai struktur
serta identifikasi senyawa organik. Karakterisasi dengan GC-MS dapat langsung
dideteksi masing-masing berat molekulnya, selain itu dengan data pustaka yang ada
pada alat tersebut, maka akan dapat dilihat jenis senyawa yang diidentifikasi, dengan
cara membandingkan senyawa sampel dengan data pustaka yang ada. Kemiripan
spektrum data sampel dengan data pustaka haruslah lebih besar dari 90% (Khopkar,
