Isolasi dan Analisis Komponen Kimia Minyak Atrisi dari Daun Sembung (Blumea Balsamifera) Di Daerah Sunggal Kotamadya Medan Dengan Gc-Ms dan Uji Anti Bakteri

(1)

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI

DARI DAUN SEMBUNG ( Blumea Balsamifera ) DI DAERAH

SUNGGAL KOTAMADYA MEDAN DENGAN GC-MS

DAN UJI ANTI BAKTERI

TESIS

Oleh

LILY KHAIRANI PILIANG 097006019/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK

ATRISI DARI DAUN SEMBUNG ( Blumea Balsamifera ) DI

DAERAH SUNGGAL KOTAMADYA MEDAN DENGAN GC-MS

DAN UJI 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

LILY KHAIRANI PILIANG 097006019/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

Judul Tesis : ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA

MINYAK ATRISI DARI DAUN SEMBUNG (Blumea

Balsamifera) DI DAERAH SUNGGAL KOTAMADYA MEDAN DENGAN GC-MS DAN UJI ANTI

BAKTERI

Nama Mahasiswa : Lily Khairani Piliang Nomor Pokok : 097006019

Program Studi : Ilmu Kimia

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Tonel Barus) (Lamek Marpaung, M.Phil,Ph.D)

Ketua Anggota

Ketua Program Studi Dekan

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

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATRISI DARI DAUN SEMBUNG (Blumea Balsamifera) DI DAERAH SUNGGAL

KOTAMADYA MEDAN DENGAN GC-MS DAN UJI 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 terdapatkarya atau pendapat yang pernah ditulis

atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebut sumbernya dalam daftar pustaka

Medan, Juni 2011

(Lily Khairani Piliang)

(5)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

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

Nama : Lily Khairani Piliang

NIM : 097006019

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 :

Isolasi dan Analisis Komponen Kimia Minyak Atrisi dari Daun Sembung (Blumea Balsamifera) Di Daerah Sunggal Kotamadya Medan Dengan Gc-Ms dan Uji Anti Bakteri

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, 30 Juni 2011

(6)

Telah diuji pada

Tanggal : 21 Juni 2011

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Tonel Barus

Anggota : 1. Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D 2. Prof. Basuki Wirjosentono. MS,Ph.D 3. Prof.Dr.Pina Barus,M.S

(7)

RIWAYAT HIDUP

Nama : LILY KHAIRANI PILIANG

Tempat/Tanggal lahir : Sipirok, 05 Maret 1982

Riwayat Pendidikan : Tahun 1994 tamat dari SD Negeri 142789 Sipirok,

Tahun 1997 tamat dari SMP Negeri 1 Sipirok, Tahun

2000 tamat dari SMU Negeri 3 Plus Sipirok, Tahun

2004 tamat dari Universitas Negeri Medan dan

mengikuti Sekolah Pascasarjana di Universitas

Sumatera Utara tahun Tahun 2009 dan tamat Tahun

2011.

Nama Suami : H.Ilham Harahap

Nama Anak : Salwa Zakira Harahap

Nama Ayah : Kh. Piliang

(8)

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena berkat

dan RahmadNya lah 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. Kritik dan saran dari pembaca

diterima dengan senang hati untuk kesermpurnaan 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 :

1. Kepada Universitas Sumatera Utara, karena telah memberi wadah pendidikan

kepada saya untuk melanjutkan pendidikan

2. 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.

3. Bapak Prof.Dr.Ir.Rahim Matondang,MSIE, selaku Direktur Sekolah

Pascasarjana Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan

dan fasilitas kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan Magister

Kimia.

4. Kepada Pemerintah Provinsi Sumatera Utara Medan yang telah

memfasilitasi saya untuk mendapatkan beasiswa pendidikan dari BPPS.

5. Kepada seluruh staf dosen yang memberi kuliah di Program Magister Kimia

maupun pegawai yang telah banyak membantu.

6. Kepada Prof. Dr. Tonel Barus dan Lamek Marpaung, M. Phil, Ph. D., sebagai

pembimbing saya, dan juga kepada Prof. Basuki Wirjosentono. MS,Ph.D

(9)

7. Sembah sujud kepada kedua orang tua saya K. Piliang dan A. Harianja yang

telah membiayai pendidikan saya sampai meraih gelar Sarjana Pendidikan

dari Universitas Negeri Medan.

8. Kepada suami saya H. Ilham Harahap dan anakku Salwa Zakira Harahap

yang telah banyak memberi semangat dan dorongan.

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

bantuannya selama saya mengerjakan tesis ini.

Medan, 30 Juni 2011

Hormat Saya,

(10)

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI

DAUN SEMBUNG ( Blumea Balsamifera ) DI DAERAH SUNGGAL

KOTAMADYA MEDAN DENGAN GC-MS

DAN UJI ANTI BAKTERI

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan dengan skala Laboratorium. Sebagai obyek (bahan) dalam penelitian ini adalah Daun Sembung (Blumea Balsamifera). Perlakuan yang diperlakukan yaitu mengisolasi minyak atrisi Daun Sembung dengan destilasi uap dan dianlisis komponen kimianya dengan Kromotografi Gas – Spektrometri Massa. Hasil Kromatografi Gas menunjukkan adanya 23 puncak yang berarti terdapat 23 komponen kimia dalam minyak atsiri daun sembung. Dengan Spektrometri Massa hanya 7 komponen dari 23 komponen yang dianalisis (identifikasi) berdasarkan data spektrum yang ada. Berikut ini 7 komponen kimia minyak atsiri yang terkandung dalam daun sembung yaitu : Linalool ( 2,11 %),

Trans-β- Ocemene (2,49 %), Kamper (15,91 %), Borneol ( 34,78 %),

2H-3,4a-Ethanonaptalen (2,32 %), Aromadendalal (5,01 %), Trans-Caryophule (15,29

%).

(11)

ISOLATION AND ANALYSIS CHEMICAL COMPONENT ESSENTIAL OIL FROM SEMBUNG LEAF (Blumea Balsamifera) IN SUNGGAL AREA KOTAMADYA

MEDAN WITH GC-MS AND ANTI BACTERIA EXPERIMENT

ABSTRACT

This research was conducted with the scale of Laboratory. The object of this research was fres roots of Sembung. The treatment done was isolate the essential oil of the Sembung trought steam distillation and then it is chemical components were analyzed throught Mass Spectrometry – Gas Cromotography. The result of gas Cromatography showed 23 apeas meaning that the essential oil of sembung contained 23 chemical components. The result of Mass Spectrometry only showed 7 out of the 23 chemical components analyzed (identified). The 7 chemical components of essential oil were : Linalool ( 2,11 %), Trans-β- Ocemene (2,49 %), Kamper (15,91 %), Borneol ( 34,78 %), 2H-3,4a-Ethanonaptalen (2,32 %), Aromadendalal (5,01 %), Trans-Caryophule (15,29 %).

(12)

DAFTAR ISI

DAFTAR LAMPIRAN x

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permasalahan 3

1.3. Tujuan Penelitian 3

1.4. Manfaat Penelitian 3

1.5. Tempat Penelitian 3

1.6. Metodologi Penelitian 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Minyak Atsiri 5

2.1.1. Sumber Minyak Atsiri 7

2.1.2. Penggunaan Minyak Atsiri 9

2.1.3. Cara Memproduksi Minyak Atsiri 10

2.1.4. Penyimpangan Minyak Atsiri 12

2.1.5. Tanaman Sembung 14

(13)

2.2.1. Kromatografi Gas 16

2.2.2. Spektrum Massa 19

2.2.3. Spektra Massa Beberapa Golongan Senyawa

Kimia 22

2.2.4. Analisis Minyak Atsiri 23

2.3. Sensitivitas Antimikrobial 25

BAB 3. BAHAN DAN METODE

3.1. Bahan-bahan 27

BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian 30

4.2.3. Hasil Uji Sensitivitas Antimikrobial Minyak Atsiri 56

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 57

5.2. Saran 57

(14)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

2.1. Sumber-sumber minyak Atsiri 6

(15)

DAFTAR GAMBAR

4.13. Spektrum 2H-2,4a-Ethanonaphthalene 46

4.14. Fragmentasi 2H-2,4a-Ethanonaphthalene 47

4.15 Spektrum Aromadendalal 49

(16)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul

1 Spectrum GC-MS L1

2 Spectrum GC-MS Peak 6 L2

9 Spectrum FT-IR L9

10 Gambar Tumbuhan Sembung L10

11 Seperangkat Alat Destilasi Stahl L11

12 Minyak Atsiri Daun Sembung L12

(17)

ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI

DAUN SEMBUNG ( Blumea Balsamifera ) DI DAERAH SUNGGAL

KOTAMADYA MEDAN DENGAN GC-MS

DAN UJI ANTI BAKTERI

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan dengan skala Laboratorium. Sebagai obyek (bahan) dalam penelitian ini adalah Daun Sembung (Blumea Balsamifera). Perlakuan yang diperlakukan yaitu mengisolasi minyak atrisi Daun Sembung dengan destilasi uap dan dianlisis komponen kimianya dengan Kromotografi Gas – Spektrometri Massa. Hasil Kromatografi Gas menunjukkan adanya 23 puncak yang berarti terdapat 23 komponen kimia dalam minyak atsiri daun sembung. Dengan Spektrometri Massa hanya 7 komponen dari 23 komponen yang dianalisis (identifikasi) berdasarkan data spektrum yang ada. Berikut ini 7 komponen kimia minyak atsiri yang terkandung dalam daun sembung yaitu : Linalool ( 2,11 %),

Trans-β- Ocemene (2,49 %), Kamper (15,91 %), Borneol ( 34,78 %),

2H-3,4a-Ethanonaptalen (2,32 %), Aromadendalal (5,01 %), Trans-Caryophule (15,29

%).

(18)

ISOLATION AND ANALYSIS CHEMICAL COMPONENT ESSENTIAL OIL FROM SEMBUNG LEAF (Blumea Balsamifera) IN SUNGGAL AREA KOTAMADYA

MEDAN WITH GC-MS AND ANTI BACTERIA EXPERIMENT

ABSTRACT

This research was conducted with the scale of Laboratory. The object of this research was fres roots of Sembung. The treatment done was isolate the essential oil of the Sembung trought steam distillation and then it is chemical components were analyzed throught Mass Spectrometry – Gas Cromotography. The result of gas Cromatography showed 23 apeas meaning that the essential oil of sembung contained 23 chemical components. The result of Mass Spectrometry only showed 7 out of the 23 chemical components analyzed (identified). The 7 chemical components of essential oil were : Linalool ( 2,11 %), Trans-β- Ocemene (2,49 %), Kamper (15,91 %), Borneol ( 34,78 %), 2H-3,4a-Ethanonaptalen (2,32 %), Aromadendalal (5,01 %), Trans-Caryophule (15,29 %).

(19)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia salah satu Negara tropis yang kaya bahan alam yang bermanfaat

bagi kehidupan manusia. Kekayaan bahan-bahan alam itu belum semua

termanfaatkan secara maksimal untuk maksud tertentu. Bahan-bahan alam itu dapat

digunakan sebagai bahan pangan, bahan obat-obatan, bahan citarasa, bahan pewangi

atau bahan aneka industri komersial lainnya. Minyak atsiri merupakan salah satu

ekstrak bahan alam yang bernilai tinggi dan terkandung di bahan alam Indonesia

yang perlu dikembangkan. Obat tradisional telah dikenal luas pemakaiannya di

Indonesia baik untuk pemeliharaan kesehatan atau alternatif pengobatan

penyakit-penyakit tertentu. Namun tanpa kajian ilmiah obat tradisional tidak dapat

dipergunakan untuk pelayanan kesehatan formal (modern) walaupun secara empirik

telah terbukti khasiatnya.

Minyak atsiri dikenal juga dengan minyak eteris atau minyak terbang

(essential oil, volatile oil) dihasilkan oleh beberapa tanaman tertentu. Minyak

tersebut mudah menguap pada suhu kamar tanpa mengalami dekomposisi,

mempunyai rasa getir (pungenttase), berbau wangi sesuai dengan bau tanaman

penghasilnya, umumnya larut dalam pelarut organik dan tidak larut dalam air.

Khususnya di Indonesia telah dikenal sekitar 40 jenis tanaman penghasil minyak

atsiri, namun baru sebagian dari jenis tersebut telah digunakan sebagai sumber

minyak atsiri secara komersil. (Reijal, 2008).

Daun sembung (Blumea balsamifera, L) sudah tidak asing bagi masyarakat

daerah pedusunan. Karena sembung dapat tumbuh dengan baik di daerah berudara

sejuk namun cukup sinar matahari. Daun sembung dapat di gunakan dalam bentuk

kering ataupun saat masih segar baru di petik, keduanya mempunyai manfaat sama.

(20)

tradisionil terutama dalam bentuk jamu. Cara pengolahannya pun sangat sederhana,

namun untuk mendapatkan daun tersebut lumayan sulit karena tumbuh hanya satu

pohon dan bukan herba yang merambat, tidak begitu banyak ranting yang tumbuh

sehingga jika daunnya di petik maka harus menunggu tumbuhnya daun berikutnya.

Tumbuhnya pun agak susah karena hanya bisa tumbuh dari persemaian jika

bunganya sudah menjadi kering. Penyebarannya secara spora dengan bantuan

angin.(Reijal, 2008).

Daun pada tanaman ini mengandung minyak atsiri, antara lain cineole,

borneol, kapur barus / kamper dammar, zat samak (tanin) , Borneol, limonene,

di-methyl ether phloroacetophenon, asam palmitin, myristin, alkohol sesquiterpen,

dimetileter khlorasetofenon, tanin, pirokatechin, glikosida. Karena mengandung

flavanol, ia juga berkhasiat antiradang. Sembung melancarkan peredaran darah,

menghambat pertumbuhan kuman, mempermudah pengeluaran keringat dan air seni,

mengencerkan dahak, menghangatkan. Bagian yang digunakan adalah daunnya

(mengandung estrak borneol) dan akar yang masih segar atau yang dikeringkan.

Rasanya pedas dan sedikit pahit, hangat dan harum.( Muhlisah, 1999).

Menurut informasi dari masyarakat bahwa tanaman sembung ini berguna

untuk berbagai penyakit. Menurut literatur bahwa tumbuhan sembung digunakan

untuk pengobatan berbagai penyakit di Asia Tenggara (Zhari, dkk, 1999).

Juga literatur melaporkan bahwa daun sembung bersifat sebagai anti oksidan

(Nessa, dkk, 2004).

Dari literatur juga diperoleh informasi juga diperoleh bahwa minyak atsiri

yang didestilasi dari tumbuhan Psidium guianense menunjukkan aktifitas anti radang

dan analgesic (Santos dan Rao, 1996).

Literatur juga melaporkan bahwa minyak atsiri dari tumbuhan

Cochlospermum Regium . Mempunyai aktivitas sebagai anti bakteri (Brum, dkk,

(21)

Dalam hal ini peneliti ingin mengekstrak minyak atsiri dari daun sembung

dengan menggunakan metode Distilasi Stahl dengan bahan yang masih segar.

Timbulnya pemikiran ini karena banyaknya kegunaan Daun sembung, peneliti ingin

mengetahui lebih jauh kandungan minyak atsirinya, dengan diketahuinya kandungan

kimia minyak atsiri dari sembung, maka penggunaannya akan lebih luas dan nilai

ekonominya semakin tinggi.

1.2. Permasalahan

Perlu mengetahui komposisi minyak atsiri dan uji Anti Bakteri dari daun

sembung yang diambil dari daerah Sunggal Kotamadya Medan.

1.3. Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui komposisi kimia minyak atsiri dari tanaman sembung

dengan GC-MS dan uji anti bakteri. Untuk memperkenalkan cara mengisolasi

minyak atsiri dari tanaman sembung dan untuk mencari sumber minyak atsiri yang

baru.

1.4. Manfaat Penelitian

Memberikan informasi mengenai cara mengisolasi dan mengetahui

komposisi kimia minyak atsiri dan juga menggali sumber baru minyak atsiri dari

tumbuhan sembung yang telah dikenal dimasyarakat luas. Dengan demikian

diharapkan akan memberikan kemungkinan pemanfaatan tanaman sembung sebagai

komoditi baru.

1.5. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan cara destilasi Stahl di Laboratorium Kimia

Organik Bahan Alam FMIPA USU Medan, untuk uji anti bakteri dilakukan di

Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU Medan, dan untuk menentukan komposisi

kimia minyak atsiri dilakukan dengan GC-MS di Laboratorium Kimia Organik UGM

(22)

1.6. Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan skala laboratorium dan sebagai obyek

penelitian adalah Daun Sembung segar. Daun Sembung dibersihkan dari batang dan

akar, ditimbang, kemudian dirajang, selanjutnya diblender. Hasil yang sudah

diblender didestilasi Stahl, Minyak atsiri dianalisis dengan GC-MS dan di uji anti

(23)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Minyak Atsiri

Dalam tumbuhan, kebanyakan senyawa-senyawa yang beraroma dihasilkan

melalui jalur metabolism sekunder. Terpen merupakan persenyawaan hidrokarbon

tidak jenuh yang molekulnya tersusun dari unit isoprene (C5H8). Unit Isopren

berkondensasi dengan persambungan kepala ke ekor isopentenil pirofosfat dan

dimetil pirofosfat menghasilkan terpen dalam tumbuhan. (Krings, 1995)

Isoprene (C5) Satuan isopentena

Pada minyak atsiri yang bagian utamanya terpenoid, biasanya terpenoid itu

terdapat pada fraksi minyak atsiri yang tersuling uap. Zat inilah penyebab wangi,

harum atau bau yang khas pada banyak tumbuhan. Secara ekonomi senyawa tersebut

penting sebagai dasar wewangian alam dan juga untuk rempah-rempah serta sebagai

senyawa citarasa dalam industri makanan (Harborne, 1987).

Monoterpen dan sekuiterpen merupakan komponen utama dari banyak

minyak atsiri yang digunakan sebagai cita rasa dan pewangi. Monoterpen dan

seskuiterpen dapat dipilah-pilah berdasarkan kepada kerangka karbon dasarnya.

Yang umum adalah asiklik (misalnya graniol dan fanesol), monosiklik (misalnya

limonene dan bisabolena), bisiklik (misalnya α dan β-pinena). Dalam setiap

golongan monoterpen dan seskuiterpen bisa terdapat senyawa hidrokarbon tak jenuh

(24)

seskuiterpen yang dikandung oleh minyak neroli dari Citrusa aurantum (Juchelcka,

dkk, 1996) dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini.

AcO OH

Beberapa contoh struktur monoterpen dan seskuiterpen yang dikandung oleh minyak neroli dari Citrus auarantium

Minyak atsiri dapat diperoleh melalui ekstraksi tumbuh-tumbuhan yakni dari

daun, bunga, akar, dan kulit kayu (Wilson, 1993). Biasanya tumbuhan penghasil

minyak atsiri tumbuh liar atau dibudidayakan dan biasanya tumbuhan itu beraroma

wangi.

Minyak atsiri merupakan minyak yang mudah menguap pada suhu kamar

(25)

wangi sesuai dengan aroma tumbuhan penghasilnya. Umumnya larut dalam pelarut

organic dan tidak larut dalam air.

2.1.1. Sumber Minyak Atsiri

Minyak atsiri merupakan salah satu hasil akhir proses metabolisme sekunder

dalam tumbuhan. Tumbuhan penghasil minyak atsiri antara lain termasuk family

Pinaceae, Labiatae, Compositae, Lauranceae, Myrataceae, rutaceae, Piperaceae,

Zingiberaceae, Umbelliferae, dan Gramineae. Minyak atsiri terdapat pada setiap

bagian tumbuhan yaitu di daun, bunga, buah, biji, batang, kulit, akar dan rhizome

(Ketaren, 1985). Minyak atsiri yang banyak digunakan dalam industry tertera dalam

Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Sumber-sumber minyak atsiri

Nama Minyak Tanaman

Penghasil

Bagian

Tanaman

Negara

Asal

Sereh wangi Cymbopogon

nardus R

Daun Srilanka

Nilam (patchouli) Pogostemon cablin

Benth

Lada (pepper) Piper nigrum L Daun/buah India Timur,

(26)

Cengkeh (clove) Caryophyllus Bunga Zanzibar,

Mawar (rose) Rosa alba L Bunga Bulgaria,

Turki

Melati (jasmine) Jasminumofficinale Bunga Perancis

selatan

Kapolaga (cardamom) Elettaria

cardamomun

Biji India, amerika

Seledri (celery seed) Apium graveolen L Biji Inggris,

India

Sitrun (lemon) Citrus medica Buah/Kulit Buah Kalifornia

Adas (fennel) foeniculum

fulgares Mill

Buah/Kulit Buah Eropah,

tengah, Rusia

Akar wangi (Vetiver) Vetiveria

zizanioides

stap

Akar/rhizoma Indonesia,

Lousiana

Kunyit (Turmeric) Curcuma longa Akar/rhizoma Amerika

selatan

Jahe (ginger) Zingiber officinale

Roscoe

Akar/rhizoma Jamaika

“Camphor” Cinnamomun

Camphora L

Batang/kulit buah Formosa,

(27)

2.1.2. Penggunaan Minyak Atsiri

Penggunaan minyak atsiri dan bahan kimia volatile untuk tujuan pengobatan,

kosmetik serta wangi-wangian telah dikenal dalam masyarakat sejak jaman purba.

Dan kini ada kecenderungan untuk kembali ke penggunaan bahan-bahan alam, antara

lain karena minyak atsiri dapat larut dalam lemak yang terdapat pada kulit, dapat

diabsorbsi kedalam aliran darah, dan mempunyai kompabilitas dengan lingkungan

(dapat mengalami bidegradasi dan merupakan bagian dari kesetimbangan ekosistem

selama ribuan tahun). (Rojat, dkk, 1996)

Minyak atsiri merupakan sumber dari aroma kimia alami alami yang dapat

digunakan sebagai komponen flavor dan fragrance alami dan sebagai sumber yang

penting dari struktur stereospsesifik enansiomer murni yang biosintesisnya lebih

murah dibandingkan dengan proses sintesis (Lawrence dan Reynold, 1992).

Minyak atsiri digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industry,

misalnya industri parfum, kosmetik, “essence”, industry farmasi dan “flavoring

agent”. Dalam pembuatan parfum dan wangi-wangian, minyak atsiri tersebut

berfungsi sebagai zat pengikat bau (fixative) dalam parfum, misalnya minyal nilam,

minyak akar wangi dan minyak cendana. Minyak atsiri yang berasal dari

rempah-rempah, misalnya minyak lada, minyak kayu manis, minyak jahe, minyak cengkeh,

minyak ketumbar, umumnya digunakan sebagai bahan penyedap (flavoring agent)

dalam bahan pangan dan minuman (Ketaren, 1985).

Minyak atsiri ini selain memberikan aroma wangi yang menyenangkan juga

dapat membantu pencernaan dengan merangsang system saraf skresi, sehingga akan

meningkatkan skresi getah lambung yang mengandung enzim hanya oleh stimulus

aroma dan rasa bahan pangan. Selain itu juga dapat merangsang keluar cairan getah

sehingga rongga mulut dan lambung menjadi basah.

Beberapa jenis minyak atsiri digunakan sebagai bahan antiseptic internal atau

(28)

stimulant untuk obat sakit perut. Minyak atsiri mempunyai sifat membius,

merangsang atau memuakkan (Guenther, 1987).

2.1.3. Cara Memproduksi Minyak Atsiri

Komponen minyak atsiri dalam tumbuhan terdapat dalam jumlah yang sangat

kecil, sehingga diperlukan bahan awal yang besar jumlahnya untuk memperoleh

minyak atsiri yang memadai jumlahnya untuk diteliti. Ada beberapa metode untuk

mendapatkan minyak atsiri antara lain :

a. Metode Penyulingan ( Destilasi )

Bahan yang mengandung minyak atsiri dapat diperoleh dengan metode penyulingan

(Bradesi, dkk, 1997). Bahan untuk penyulingan biasanya diambil pada pagi hari

secepat mungkin setelah embun menghilang (Douglas, 1979). Ada tiga metode

penyulingan yang digunakan dalam industry minyak atsiri, yaitu :

- Penyulingan dengan air (hydrodistillation)

- Penyulingan dengan air dan uap (hydro and steam distillation)

- Penyulingan dengan uap langsung (steam distillation)

Perbedaan antara distilasi uap langsung dengan hidrodistilasi adalah pada

distilasi uap langsung tidak terjadi kontak langsung antara sampel dengan air,

sedangkan hidrodistilasi sampelnya dicelupkan ke dalam air mendidih (Chalchat dan

Garry, 1997)

Dalam setiap metode penyulingan bahan tumbuhan, baik dengan penyulingan

uap, penyulingan air dan uap atau penyulingan air minyak atsiri hanya dapat

diuapkan jika kontak langsung dengan uap panas. Minyak dalam jaringan tumbuhan

mula-mula terekstraksi dari kelenjar tanaman dan selanjutnya terserap pada

permukaan bahan melalui peristiwa osmosis (Guenther, 1987). Lamanya

penyulingan yang dilakukan pada setiap tumbuhan tidak sama satu dengan yang lain

tergantung pada mudah atau tidaknya minyak atsiri tersebut menguap, dua sampai

(29)

Metode penyulingan air banyak diterapkan di negara-negara berkembang

karena alatnya yang cukup sederhana dan praktis. Beberapa bahan lebih baik

disuling dengan penyulingan air, misalnya bunga mawar (Boelens dan Boelens,

1997). Bahan tersebut akan menggumpal jika disuling dengan uap, sehingga uap

tidak dapat berpenetrasi kedalam bahan, uap hanya akan menguapkan minyak atsiri

yang terdapat dipermukaan gumpalan. Tetapi metode penyulingan ini juga

mempunyai kelemahan, yaitu adanya penggunaan suhu yang tinggi (Pino, dkk, 1997)

yang dapat mengakibatkan dekomposisi minyak ( hidrolisis ester, polimerisasi dll).

b. Maserasi dengan Lemak/Minyak

Kebanyakan bahan flavor bersifat larut dalam lemak atau minyak, tetapi

mempunyai range polaritas yang lebar. Minyak dapat bertindak sebagai pelarut dan

merupakan medium yang dapat melindungi bahan yang mudah menguap (Schreiber,

dkk, 1997). Lemak/minyak mempunyai daya absorbsi yang tinggi dan jika dicampur

dan kontak dengan bunga yang beraroma wangi, maka lemak akan mengabsorbsi

minyak yang dikeluarkan oleh bunga tersebut. Pada akhir proses, minyak dari bunga

tersebut diekstraksi dari lemak dengan menggunakan alcohol dan selanjutnya alcohol

dipisahkan (Guenter, 1987).

c. Ekstraksi dengan Pelarut Menguap

Metode lain yang dapat digunakan untuk mengisolasi minyak atsiri adalah

dengan menggunakan metode ekstraksi pelarut menguap (Mondello, dkk, 1997).

Contoh pelarut yang digunakan adalah dietil eter untuk mengekstraksi daun Citrus

aurantium. (Juchelka,dkk, 1996). Dan pelarut ini juga digunakan dalam

mengekstraksi minyak Rhizome dari Curcuma ochrorhiza Val (Sirat,dkk, 1997) dan

lain-lain.

Jika dibandingkan dengan mutu minyak bunga hasil penyulingan, maka

minyak hasil ekstraksi dengan menggunakan pelarut lebih mendekati aroma bunga

alamiah, namun demikian metode ini juga mempunyai kelemahan yaitu kesulitan

(30)

d. Ekstraksi dengan karbon dioksida superkritis

Ekstraksi dengan karbon dioksida superkritis pada prinsipnya didasarkan

pada kelarutan senyawa-senyawa aromatic dari bahan nabati dalam CO2. Bahan

nabati dan CO2 dimasukkan kedalam ekstraktor berupa labu yang diberi tekanan dan

temperatur yang telah diatur, kemudian CO2 dipompa kedalam separator pada

tekanan dan temperatur yang rendah, yang kemudian masuk kedalam tangki

ekstraksi. Kelebihan CO2 dimurnikan kembali didalam bejana terisi arang (Charcoal

trap).

Keuntungan dari metode ini antara lain adalah tidak menggunakan pelarut

yang beracun, biaya murah, mampu mengisolasi senyawa termolabil tanpa diikuti

denaturasi karena dilakukan pada temperature rendah, juga kemungkinan untuk

memperoleh produk baru dengan komposisi yang biasanya diperoleh dengan teknik

destilasi (Ikushima, 1986 ; Pino, 1997 ; Garcia, 1997). Namun demikian metode ini

juga mempunyai kekurangan yaitu dalam hal penentuan kondisi untuk ekstraksi dari

minyak atsiri dari tumbuhan tertentu (Boelens dan Boelens, 1997).

2.1.4. Penyimpanan Minyak Atsiri

Pada proses penyimpanan minyak atsiri dapat mengalami kerusakan yang

diakibatkan oleh berbagai proses, baik secara kimia maupun secara fisika. Biasanya

kerusakan disebabkan oleh reaksi-reaksi yang umum seperti oksidasi, resinifikasi,

polimerisasi, hidrolisis ester dan interaksi gugus fungsional. Proses tersebut

dipercepat (diaktivasi) oleh panas, adanya udara (oksigen), kelembaban, serta

dikatalis oleh cahaya dan pada beberapa kasus kemungkinan dikatalis oleh logam

(Guenther, 1987).

Minyak atsiri yang mengandung kadar terpen tinggi mudah mengalami

kerusakan oleh proses oksidasi terutama oleh proses asterifikasi. Terpen dan

turunannya biasanya mengandungatom karbon tidak jenuh, karena itu dengan adanya

oksigen bisa menyebabkan pemecahan atau rearrangemen dari terpen (Sinki,dkk,

(31)

Citral H+ OH + OH

Sebelum penyimpanan minyak atsiri harus dibebaskan dari air, karena air merupakan

salah satu faktor yang paling berpengaruh terhadap kerusakan minyak atsiri.

Penghilang air dapat dilakukan dengan menambah natrium sulfat anhydrous, disusul

dengan pengocokan, kemudian didiamkan beberapa lama, kemudian disaring.

Kemudian disimpan dalam wadah tertutup rapat pada suhu kamar dan terlindungi

dari cahaya. Penyimpanan minyak dalam jumlah yang kecil sangat baik dilakukan

memakai botol atau gelas berwarna gelap, sedangkan dalam jumlah yang besar dapat

disimpan dalam drum yang dilapisi dengan timah atau bahan yang tidak bereaksi

dengan minyak atsiri. Penyemprotan gas karbon dioksida atau nitrogen kedalam

drum sebelum ditutup akan menghilangkan gas oksigen dari permukaan minyak,

sehingga minyak terlindungi dari kerusakan akibat oksidasi (Sinki, 1997 ; Fournier,

(32)

2.1.5. Tanaman Sembung

Tanaman sembung (Blumea balsamifera D. C)

Klasifikasi :

Family :.Asteraceae.

Nama Indonesia : Sembung / sembung manis, sembung lagi, rumput tahi-babi

Sedangkan nama Lokal : Sembung, sembung utan (Sunda); sembung gantung,

sembung gula, sembung kuwuk; sembung mingsa, sembung langu, sembung lelet

(Jawa); Kamandhin (Madura); Sembung (Bali), capo (Sumatera), Afoat (Timor),

Ampampau, capo, Madikapu; Ai na xiang (China), Wild heliotrope (English),

Baccharis salvia Lour.; Conyza balsamifera L.; Pluchea balsamifera (L.) Less;

sembung, capa (Melayu); sebung, sembung utan (Sunda), sembung gantung,

sembung gula, dai bi, dai ngai (Thailand); ngai champora (Inggris), sembung langu

(Jawa), capa (Melayu) dan sembung mingsa, sembung legi (Jawa), apompase,

mandikapu (Ternate), Sinonim : = Baccharis salvia Lour. = Conyza balsamifera (L

= Pluchea balsamifera L) Less.

Tanaman ini tumbuh di tempat terbuka, di tempat yang agak terlindung, di

tepi sungai, tanah pertanian, pekarangan, pada tanah berpasir atau tanah yang agak

basah pada ketinggian 2200 M di atas permukaan laut. Tumbuhan perdu ini tumbuh

tegak dengan tinggi 4 M, dan berambut halus. Batang bagian bawah tak bercabang,

(33)

merupakan daun duduk yang tumbuh berseling, dan bentuk daunnya bundar telur

sampai lonjong. Kalau daunnya dimemarkan akan mengeluarkan bau seperti kamper

/ kapur barus dan agak langu. Pada pangkal dan ujung daun lancip dan bergerigi

dengan panjang 8 cm-40 cm dan lebar 2 cm - 20 cm. Permukaan daun bagian

atas berambut agak kasar sedang bagian berambut rapat dan halus seperti beludru.

Bunganya bergerombol pada ujung batang dan berwarna kuning. Buahnya sedikit

melengkung dengan panjang 1 mm. Daun pada tanaman ini mengandung minyak

atsiri, antara lain sineol dan borneol, kapur barus / kamper damar dan zat samak

(tanin). Ciri daun sembung:

 Berdaun lebar berbentuk jantung dengan ujung daun meruncing

 agak berbulu halus bagian atas dan bawah daun,

 bagian tepi daun agak bergerigi

 tumbuhan pohon

 berbunga kelabu kekuningan dan jika kering gampang di terbangkan angin

untuk kemudian tumbuh pohon baru

Daun sembung rasanya pahit, namun sangatlah manjur untuk dijadikan obat

tradisionil terutama dalam bentuk jamu. Cara pengolahannya pun sangat sederhana,

namun untuk mendapatkan daun tersebut lumayan sulit karena tumbuh hanya satu

pohon dan bukan herba yang merambat, tidak begitu banyak ranting yang tumbuh

sehingga jika daunnya di petik maka harus menunggu tumbuhnya daun berikutnya.

Tumbuhnya pun agak susah karena hanya bisa tumbuh dari persemaian jika

bunganya sudah menjadi kering. Penyebarannya secara spora dengan bantuan angin.

terdapat kandungan senyawa minyak atsiri 0,1 - 0,5%, Ngai-kamfer. Senyawa utama

yang terdapat dalam minyak atsiri mengandung 1-borneol atau Ngaikamfer atau

leuderol 1-borneol berupa hablur yang bentuknya kadang-kadang kecil yaitu dengan

titik lebur 203 - 2040C. (£)²°D = 36 0C - 370C (dalam etanol). Pada senyawa

(34)

berupa lembaran (dalam etanol). Menurut catatan (Laporan tahun 1895 Sland

Plantentuin), setelah diisolasi dari 139 kg daun sembung diperoleh 122 ml minyak

atsiri. Kandungan : Sembung mengandung minyak atsiri (ngai kamfer), borneol,

sineol, limonene, asam palmitat, myristin, dimetiletil klorasetofenon, tannin,

pirokatekin, dan glikosida.(anonym, 2003). Metabolit aktif lain dari daun sembung

yaitu, seskuiterpen dalam bentuk ester, flavonoid, ichtyothereol asetat,

cryptomeredio, lutein, dan beta karoten. (Osaki dkk, 2005; Nessa dkk, 2005; Ragasa

dkk, 2005) Kegunaan di masyarakat : Daun sembung dimanfaatkan sebagai tanaman

obat yang berkhasiat untuk mengobati reumatik sendi, persendian sakit setelah

melahirkan, nyeri haid, datang haid tidak teratur, influenza, demam, sesak napas

(asma), batuk, bronchitis, perut kembung, diare, perut mules, sariawan, nyeri dada

akibat penyempitan pembuluh darah koroner, dan, kencing manis.

2.2. Kromatografi Gas – Spektrometri Massa (GC-MS)

Spektrometer massa menembaki bahan yang sedang diteliti dengan berkas

elektron dan secara kuantitatif mencatat hasilnya sebagai suatu spektrum fragmen

ion positif. Catatan ini disebut spektrum massa. Terpisahnya fragmen-fragmen ion

positif didasarkan pada massanya.

2.2.1. Kromatografi Gas

Kromatografi gas adalah metode kromatografi pertama yang dikembangkan

pada zaman instrument dan elektrokimia yang telah merefolusikan keilmuan selama

lebih dari tiga puluh tahun.

Kromatografi gas dapat dipakai untuk setiap campuran yang setiap campuran

yang sebagai komponennya atau akan lebih baik lagi jika semua komponennya

mempunyai tekanan uap yang berarti pada suhu yang dipakai untuk pemisahan.

Tekanan uap atau keatsirian memungkinkan komponen menguap dan bergerak

bersama-sama dengan fase gerak yang berupa gas. Waktu yang diperlukan untuk

memisahkan campuran sangat beragam, tergantung banyaknya komponen dalam

(35)

a. Memilih Sistem

Dalam kromatografi gas terdapat empat peubah utama yaitu gas

pembawa, jenis kolom dan fase diam dan suhu untuk pemisahan.

Gas Pembawa. Faktor yang mempengaruhi suatu senyawa bergerak melalui kolom kromatografi gas ialah keatsirian yang merupakan sifat

senyawa itu dan aliran gas melalui kolom. Nitrogen, helium, argon, hydrogen

dan karbon dioksida merupakan gas yang sering digunakan sebagai gas

pembawa karena tidak reaktif serta dapat dibeli dalam keadaan murni dan

kering dalam tangki bervolume besar dan bertekanan tinggi.

Detektor. Detektor pilihan pertama untuk kromatografi gas adalah Detector Ionisasi Nyala (DIN) yang memiliki kepekaan yang tinggi untuk

beberapa jenis senyawa.

Fase Cair Diam. Dua segi fase harus diketahui, pertama, bagaimana cairan ditahan dalam kolom yaitu cairan itu disaputkan pada permukaan

serbuk padat dalam kolom, dan yang kedua yaitu sifat kimia dari cairan itu.

b. Sistem

Suhu Kolom. Kromatografi gas didasarkan pada dua sifat senyawa yang dipisahkan, kelarutan senyawa itu dalam cairan tertentu dan tekanan

uapnya atau keatsiriannya. Karena tekanan uap bergantung langsung pada

suhu, suhu merupakan faktor utama dalam kromatografi gas. Suhu kolom

berkisar -1000 C – 4000 C tergantung sifat bahan. Secara umum, pemisahan

yang baik diperoleh pada suhu rendah. Sebagai patokan dapat dipakai bahwa

(36)

Gas Pembawa. Laju aliran gas tergantung pada diameter kolom. Aliran berbanding lurus dengan penampang kolom dan penampang bergantung pada

jari-jari pangkat dua (πr2). Misalnya jika pemisahan yang baik dengan kolom

2 mm pada aliran 20 ml/menit, maka untuk menghasilkan hasil yang sama

dengan kolom 4 mm diperlukan aliran 80 ml/menit. Untuk mendapatkan

system kolom yang optimal yaitu dengan cara mengatur laju aliran gas dan

menghasilkan tingkat puncak yang maksimum.

Kolom. Ada dua kolom dalam kromatografi gas yaitu : kolom kemas, terdiri atas fase cair berdiameter 1-3 mm dan panjangnya 2 m, kolom kapiler ;

berdiameter 0,02 - 0,2 mm dan panjangnya 15-25 m, yang berfungsi sebagai

penyangga lembam untuk fase diam cair.

Detector. Detektor adalah gawai yang ditempatkan pada ujung kolom kromatografi gas yang menganalisis aliran gas yang keluar dan memberikan

data kepada perekam data yang menyajikan hasil kromatogram secara grafis.

DHB (Detektor hantar bahang); didasarkan pada bahang dipindahkan dari

benda panas dengan laju yang bergantung pada susunan gas yang

mengelilingi benda panas. Daya hantar ini merupakan fungsi dari laju

pergerakan molekul gas. Gas yang mempunyai bobot molekul yang rendah

mempunyai daya hantar paling tinggi.

Detector Ionisasi Nyala (DIN); pendeteksian DIN ialah jika dibakar,

senyawa organic terurai membentuk pecahan sederhana bermuatan positif,

biasanya terdiri atas satu karbon. Pecahan ini meninggikan daya hantar

tempat lingkungan nyala, dan peningkatan daya hantar ini dapat diukur

dengan mudah dan direkam.

Penanganan Sinyal

Data Kualitatif; data kromatografi gas biasanya terdiri atas waktu tambat berbagai komponen campuran. Waktu tambat diukur mulai dari titik

(37)

senyawa tertentu dan pada kondisi tertentu. Komponen tertentu didalam

campuran dapat dipisahkan dengan cara spiking jika tersedia senyawa

murninya. Senyawa murni ditambahkan kedalam cuplikan yang diduga

mengandung senyawa itu dan cuplikan dikromatografi.

Data Kuantitatif; Pengukuran sebenarnya yang dilakukan pada kertas grafik ialah pengukuran luas puncak. Jika puncak itu simetris atau berupa kurva

Gauss tinggi puncak dapat dipakai untuk mengukur luas puncak.

2.2.2. Spektrum Massa

Spektrum massa biasa diambil pada energy berkas electron sebesar 70

elektorn volt. Kejadian tersederhana ialah tercampaknya satu electron dari satu

molekul dalam fasa gas oleh sebuah elektron dalam berkas electron dan membentuk

suatu ion molekul yang merupakan suatu kation radikal (M+).

Suatu spektrum massa menyatakan massa-massa sibir-sibir bermuatan

positif terhadap (konsentrasi) nisbinya. Puncak paling kuat (tinggi) pada spekturm

disebut puncak dasar (base peak), dinyatakan dengan nilai 100 % dan kekuatan

(tinggi x faktor kepekaan) puncak-puncak lain, termasuk puncak ion molekulnya,

dinyatakan sebagai persentasi puncak dasar tersebut.

Puncak ion molekul biasanya merupakan puncak-puncak dengan bilangan

massa tertinggi, kecuali jika terdapat puncak-puncak isotop. Puncak-puncak

isotopnya yang biasa.

a. Penentuan Rumus Molekul

Penentuan rumus molekul yang mungkin dari kekuatan puncak isotop

hanya dapat dilakukan jika puncak ion molekul termaksud cukup kuat hingga

puncak tersebut dapat diukur dengan cermat sekali.

Misalnya suatu senyawa mengandung 1 atom karbon. Maka untuk

tiap 100 molekul yang mengandung satu atom 12C, sekitar 1,08 % molekul

mengandung satu atom 13C. Karenanya molekul-molekul ini akan

(38)

molekulnya; sedangkan atom-atom 2H yang akan memberikan sumbangan

tambahan yang amat lemah pada puncak M + 1 itu. Jika suatu senyawa

mengandung sebuah atom sulfur, puncak M + 2 akan menjadi 4,4 % puncak

induk.

b. Pengenalan Puncak Ion Molekul

Ada dua hal yang menyulitkan pengidentifikasian puncak ion molekul yaitu :

1. Ion molekul tidak Nampak atau amat lemah. Cara penanggulangannya

ialah mengambil spektrum pada kepekaan maksimum, jika belum

diketahui dengan jelas dapat juga dilihat berdasarkan pola pecahnya.

2. Ion molekul Nampak tetapi cukup membingungkan karena terdapatnya

beberapa puncak yang sama atau lebih menonjol. Dalam keadaan

demikian, pertama-tama soal kemurnian harus dipertanyakan. Jika

senyawa memang sudah murni, masalah yang lazim ialah membedakan

puncak ion molekul dari puncak M-1 yang lebih menonjol. Satu cara

yang bagus ialah dengan mengurangi energy berkas electron penembak

mendekati puncak penampilan.

Kuat puncak ion molekul tergantung pada kemantapan ion molekul. Ion-ion

molekul paling mantap adalah dari system aromatic murni. Secara umum

golongan senyawa-senyawa berikut ini akan memberikan puncak-puncak ion

menonjol : senyawa aromatic (alkana terkonjugasi), senyawa lingkar sulfide

organic (alkana normal, pendek), merkaptan. Ion molekul biasanya tidak

Nampak pada alcohol alifatik, nitrid, nitrat, senyawa nitro, nitril dan pada

senyawa-senyawa bercabang. Puncak-puncak dalam arah M-3 sampai M-14

menunjukkan kemungkinan adanya kontaminasi (Silverstein, dkk, 1981).

c. Kaidah Umum untuk Mengenali Puncak-Puncak dalam Spektra

Sejumlah kaidah umum untuk mengenali puncak-puncak menonjol dalam

spectra dampak electron dapat ditulis dan dipahami dengan konsep-konsep buku

(39)

1. Tinggi nisbi puncak ion molekul terbesar bagi senyawa rantai lurus dan akan

menurun jika derajat percabangan bertambah.

2. Tinggi nisbi puncak ion molekul biasanya makin kecil dengan bertambahnya

bobot molekul deret homolog; kecuali untuk ester lemak.

3. Pemecahan/pemutusan cenderung terjadi pada karbon terganti gugus alkil ;

makin terganti gugus, makin mudah terputus. Hal ini merupakan akibat lebih

mantapnya karboksasi tersier daripada sekunder yang lebih mantap daripada

yang primer.

4. Adanya ikatan rangkap, struktur lingkar dan terlebih-lebih cincin aromatic

(heteroatom) memantapkan ion molekul hingga meningkatkan

pembentukannya.

5. Ikatan rangkap mendukung pemecahan alil dan menghasilkan ion karbonium

alil.

6. Cincin jenuh denderung melepas rantai samping pada ikatan-α. Hal ini tidak

lain daripada kejadian khusus percabangan. Muatan positif cenderung

menyertai sibir cincin. Cincin tak jenuh dapat mengalami reaksi

Retro-Diels-Alder.

7. Dalam senyawa aromatik terganti gugus alkil, pemecahan paling mungkin

terjadi pada ikatan berloka beta terhadap cincin menghasilkan ion benzyl

talunan termantapkan atau iontropilium.

8. Ikatan C-C yang bersebelahan dengan heteroatom cenderung terpecah,

meninggalkan muatan pada sibiran yang mengandung heteroatom yang

electron tak-ikatannya menciptakan kemantapan talunan.

9. Pemecahan sering berkaitan dengan penyingkiran molekul netral mantap

yang kecil, misalnya karbon monooksida, olefin, ammonia, hydrogen sulfide,

hydrogen sianida, merkaptan, ketene atau alcohol. (Siverstein, dkk, 1981).

(40)

2.2.3. Spektra Massa Beberapa Golongan Senyawa Kimia a. Hidrokarbon.

Hidrokarbon Jenuh. Puncak ion molekul (M) hidrokarbon jenuh berantai

lurus selalu ada kendati puncaknya rendah untuk senyawa-senyawa rantai

panjang. Pola penyibiran (fragmentasi) ditandai oleh kumpulan (kluster)

puncak dan puncak yang bersangkutan pada tiap kluster terpisah oleh

14(CH2) satuan massa. Puncak terbesar pada tiap kluster ini mewakili sibiran

CnH2n+1+ ; disertai juga sibiran CnH2n dan C2H2n-1. Sibiran terbanyak

terdapat pada daerah C3 dan C4 dan kelimpahan sibiran itu menurun teratur

sampai M-C2H5 ; puncak M-CH3 biasanya lenyap sama sekali. Suatu cicin

jenuh dalam suatu hidrokarbon mempertinggi kekuatan nisbi puncak ion

molekul dan mendukung pemecahan ikatan yang menghubungkan cincin

dengan bagian molekul lainnya. Penyibiran atas cincin biasanya oleh

lepasnya 2 atom sebagai C2H4 dan C2H5.

b. Eter

Eter Alifatik. Penyibiran eter alifatik berlangsung dengan 2 cara :

1. Pemutusan ikatan C-C bersebelahan atom oksigen;

(41)

2. Pemutusan ikatan C-O dengan muatan tetap berada pada sibir alkil.

R-O+-R` -OR` R+

R-O+-R` OR` R+

c. Keton

Keton Alifatik. Puncak sibiran utama keton alifatik terjadi pemecahan pada ikatan C- bersebelahan dengan atom oksigen, muatan tinggal bersama sibir

teroksigenasinya.

Bila salah satu rantai alkil yang terpaut pada gugus C=O ialah C3 atau lebih

panjang, pemutusan ikatan C-C begitu tercampak dari gugus C=O terjadi dan

disertai migrasi hydrogen dan memberikan puncak cukup besar. Pada keton

rantai panjang, puncak hidrokarbonnya tidak dapat dibedakan (tanpa bantuan

daya pisahnya tinggi) dari puncak asli karena massa satuan CO (C=O, 28)

sama dengan satuan metilena.

Keton Lingkar. Puncak ion molekul keton lingkar (siklik) cukup menonjol. Pemecahan utamanya bersebelahan dengan gugus C=O, tetapi ion yang

terbentuk harus memecah lagi untuk menghasilkan sibir yang cukup mantap.

(42)

Analisis sampel minyak atsiri biasanya digunakan dengan menggunakan

GC-MS. Analisis sampel dapat menunjukkan perbedaan kualitatif dan kuantitatif

dari komponen minyak atsiri (Dugo, dkk, 1997).

Untuk menentukan komposisi minyak atsiri yang diperoleh dari suatu

sampel, maka waktu retensi dan hasil spektrum massa dari masing-masing puncak

senyawa unknow dibandingkan dengan refrensi standard dari senyawa autentik,

misalnya identifikasi komponen minyak yang terdapat dalam peppermint dilakukan

dengan analisis GC-MS. Senyawa diidentifikasi menggunakan registry dari data

spektrum massa, kepustakaan terpen oleh Robert P.adams yang dibuat oleh

Finningan dan dengan waktu retensi dan mass spectra dari senyawa autentik refrensi

standar yang disuplai oleh SCM Gligdco dan Aldrich) (Spencer, dkk, 1997).

Analisis terhadap minyak atsiri menggunakan GC_MS paling sering

dilakukan dan biasa digunakan oleh para peneliti sebelumnya. Antara lain adalah

minyak atsiri yang diperoleh dari tiga spesies Angelica, L. yang tumbuh di Perancis,

sehingga dapat diketahui komponen masing-masing spesies tersebut yaitu Angelica

archangelica Sub.Sp.Archangelica minyak atsiriar.elation wahlemb dan A

heterocarpa Lioyd masing-masing 18,7 % dan 5,2 % (Bernard, 1997).

Minyak dari daun Eugenia uruguayensis yang diperoleh dengan

hidrodistilasi dan dianalisis dengan GC dan GC-MS Exel sehingga diperoleh 60

komponen yang teridentifikasi dalam minyak dengan komponen utamanya adalah

limonene (17,6 %), 1,8-sineol (17,0 %), α-pinen (10,0 %) dan kariofilen oksida (8,3

%) (Dellasca, dkk, 1997).

Minyak atsiri yang diperoleh dari Flourensia oolepis S.L.Blake yang

dihasilkan sebanyak 0,6 % dan dianalisis dengan GC-MS Exel dan diperoleh 36

komponen dan komponen utamanya adalah : τ-kadinol (10,5 %), β-eugenol (8,0 %)

(43)

2.3. Sensitivitas Antimikrobial

Banyak zat kimia dapat menghambat atau mematikan mikroorganisme

berkisar dari unsur logam berat seperti perak dan tembaga sampai kepada molekul

organic yang kompleks seperti persenyawaan ammonium kwartener. Berbagai

substansi tersebut menunjukkan efek antimikrobialnya dalam berbagai cara dan

terhadap permukaan benda atau bahan juga berbeda-beda; ada yang serasi dan ada

yang bersifat merusak.

Pemilihan Bahan Antimikrobial Kimiawi

Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih bahan antimicrobial

kimiawi untuk tujuan praktis yaitu :

1. Sifat bahan yang akan diberi perlakuan.

Suatu zat kimia yang digunakan untuk mendisinfeksi perabotan

terkontaminasi mungkin tidak baik bila digunakan untuk kulit karena dapat

merusak sel-sel jaringan kulit. Dengan demikian maka harus dipilih zat yang

serasi (compatible) dengan bahan yang akan dikenai.

2. Tipe mikroorganisme.

Tidak semua mikroorganisme sama rentannya terhadap sifat menghambat

atau mematikan suatu zat kimia tertentu. Karena itu harus dipilih zat yang

yang telah diketahui efektif terhadap suatu tipe mikroorganisme yang akan

dibasmi.

3. Keadaan lingkungan.

Suhu, pH, waktu, konsentrasi dan adanya bahan organic asing-kesemuanya

itu turut mempengaruhi laju dan efisiensi penghancuran microbe. (Pelczar,

dkk, 2008)

Kelompok-kelompok utama bahan antimicrobial kimia Beberapa kelompok utama bahan anti microbial kimiawi adalah :

1. Fenol dan persenyawaan fenolat

(44)

3. Halogen

4. Logam berat dan persenyawaannya

5. Deterjen

6. Aldehid

7. Kemosterilisator gas.

Fenol (Asam karbolat) yang digunakan untuk pertama kalinya oleh Lister sekitar

tahun 1980-an didalam pekerjaannya untuk mengembangkan teknik-teknik

pembedaan antiseptic, telah lama merupakan standar pembanding bagi disinfektan

lain untuk mengevaluasi aktivitas bakterisidalnya. Kresol beberapa kali lebih

germisidal dibandingkan dengan fenol; o-fenilfenol dan

persenyawaan-persenyawaan fenolat lain dengan derajat substitusi yang tinggi ternyata efektif pada

pengenceran yang tinggi. Persenyawaan fenolat dapat bersifat bakterisidal atau

bakteriostatik bergantung kepada konsentrasi yang digunakan . spora bakteri dan

virus lebih resisten terhadap persenyawaan tersebut dibandingkan dengan sel

vegetative bakteri. Beberapa persenyawaan fenolat bersifat sangat fungisidal. pH

alkalin dan bahan organic dapat mengurangi aktifitas antimicrobial fenolat.

Senyawa-senyawa fenolat merupakan salah satu desinfektan permukaan yang terbaik

(45)

BAB 3

BAHAN DAN METODE

3.1. Bahan-bahan

Bahan yang digunakan adalah daun sembung segar yang diambil dari

Daerah Sunggal, Deli Serdang. Sumatera Utara. Natrium Sulfat Anhidrat,

Air.

3.2. Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : Labu Leher dua, Erlenmeyer, pipa kaca, pendingin lieback, pisau, Seperangkat Alat Stahl,

gelas ukur, wadah pemanas, timbangan, hot plate, GC-MS.

Gas Chromatography – Mass Spectroscopy (GC-MS) model Shimadzu QP

2010 pada kondisi sebagai berikut ;

Temperatur oven kolom 80 0C, temperature injeksi 300 0C, tekanan 16,5

kPa, total aliran 80,1 mL/menit, aliran kolom 0,50 mL/menit dan kecepatan

aliran 26,1 cm/detik.

3.3. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan cara Destilasi Stahl di laboratorium Kimia Organik FMIFA USU Medan dan untuk menentukan komposisi kimia

minyak atsiri dilakukan dengan GC-MS di laboratorium Kimia Organik

UGM Yogyakarta, untuk mengetahui uji aktivitas bakteri dilakukan di

Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU .

3.4. Prosedur Penelitian 3.4.1. Pengolahan Sampel

Daun sembung diambil dari daerah Sunggal, Deli Serdang, Sumatera

Utara. Ditimbang sebanyak 200 gram kemudian diiris tipis dan dibelender

sampai halus, dan didestilasi dengan menggunakan alat Stahl.

(46)

Minyak yang diperoleh setelah pemisahan air dengan air distilat

masih minyak kasar, dimana masih mengandung air. Untuk

menghilangkan air perlu ditambahkan Natrium Sulfat Anhidrat, dengan

perbandingan 10 ml minyak ditambahkan kira-kira 1 gram Natrium

Sulfat anhidrat (10 : 1), kemudian dipisah kembali dengan corong pisah.

3.4.3. Analisis Minyak

Minyak yang sudah kering dilakukan analisis kimia untuk mengetahui

komposisinya. Analisis dengan GC-MS di laboratorium kimia organik

Universitas Gajah Mada Yogyakarta.

3.4.4. Analisis Uji Anti Bakteri

Daya Kerja Antibiotik Metode Kirby/Bawyer

1. Bagi cawan petri menjadi 3 kwadran

2. Tuang media Mueller Hinton Agar (MHA) ke dalam petri dan biarkan

memadat, beri label nama bakteri.

3. Celupkan tangkai kotton swab steril (rendam dalam air mendidih) ke

dalam suspense biakan , putar/tekan bagian kapas ke sisi tabung

supaya suspense tidak menetes dari kapas tersebut.

4. Usap permukaan media dengan cotton swab tersebut secara merata

dan biarkan mongering ( 5 menit )

5. Dengan pinset, letakkan kertas cakram berisi antibiotic yang berbeda

pada kwadran I, II, dan III.

6. Inkubasikan dengan suhu 37 0C, selama 24-48 jam.

7. Amati dan ukur zona hambat untuk setiap antibiotic pada

(47)

Metode pengujian anti bakteri dilakukan setelah diperoleh minyak

atsiri dari daun sembung. Dilakukan pengujian aktifitas minyak atsiri

daun sembung terhadap 3 jenis bakteri yakni bakteri Staphilococcus

aureus, Streptococcus mutan, dan Salomnella typii.

(48)

Skema 3.1. Skema Penelitian

BAB 4

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

4.1.1. Metode Penentuan Kadar Minyak Atsiri

Kadar Minyak Atsiri dari tanaman Sembung / Blumea Accifera diperoleh 0,02 %

4.1.2. Hasil Analisa dengan GC – MS

Minyak Atsiri yang diperoleh secara penyulingan destilasi uap dianalisis denga

Gas Cromatography Mass- Spectroscopy / GC – MS

Analisa GC-MS dilakukan dengan kondisi sebagai berikut ;

Column Oven Temp. : 80,0 0C

Injection Temp. : 300,00 0C

Injection Mode : Spilit

Flow Control Mode : Pressure

Pressure : 16,5 kPa

Total flow : 80,1 mL/min

Column Flow : 0,50 mL/min

Linear Velocity : 26,1 cm/sec

Purge Flow : 3,0 mL/min

Split Ratio : 153,0

High Pressure injection : OFF

Carrier Gas Saver : OFF

Oven Temp.Program

(49)

- 80,0 5,00

6,0 200,0 1,00

2,0 250,0 5,00

10,0 290,0 10,00

4.1.3 Data Spektrum GC-MS

Pemeriksaan (analisa) dengan GC-MS menghasilkan spektrum dengan 23

peak (Puncak) seperti pada gambar 4.1

Gambar 4.1. Spektrum GC-MS Sampel Isolasi Minyak Atsiri Daun Sembung

Dari data tersebut diatas dari dalam sampel terdeteksi 23 jenis senyawa seperti pada.

(50)

(51)

4.1.3.2. Data Spektrum FI-IR

Pemeriksaan (analisa) dengan spektrum FI-IR menghasilkan spektrum vibrasi

dengan data gelombang seperti pada gambar 4.2

Gambar 4.2. Spektrum FI-IR Minyak Atsiri Daun Sembung

m dengan puncak-puncak vibrasi

026,13 cm-1; 995,27 cm-1; 941,26 cm-1; 887,26 cm-1; 833,25 cm-1; dan 640,37

m-1.

Dari data spektrum FI-IR diatas diperoleh spektru

pada daerah bilangan gelombang sebagai berikut:

3387,00 cm-1; 3070,68 cm-1; 2947,23 cm-1; 2877,79 cm-1; 2723,49 cm-1; 1735,93 cm

-1

; 1635,64 cm-1; 1450,47 cm-1; 1373,32 cm-1; 1303,88 cm-1 ; 1111,00 cm-1; 1056,99

cm-1; 1

(52)

4.2. Pembahasan

4.2.1. Analisa Data spektrum GC-MS

Untuk menentukan komposisi minyak atsiri daun sembung (blumea

balsamifera) maka hasil spektrum massa dari masing-masing puncak unknown

dibandingkan dengan spektrum massa senyawa yang ada pada daftar library GC-MS.

Dari sebanyak 23 jenis senyawa yang terdeteksi dilakukan fragmentasi terhadap 7

nis senyawa yang massa rumus senyawa sampel sesuai dengan spektrum standard.

A.

molekul C10H16 .

pada standar, yang lebih mendekati

) je

. Puncak (peak) dengan Rt 11,942 (2,11)

Spektrum ini merupakan senyawa dengan rumus

Data spektrum massa menunjukkan ion molekul m/e 136.

Dengan membandingkan data spektrum unknown dengan spektrum massa

yang diperoleh dengan data spektrum

(53)

(54)

Dimana spektrum masa memberikan puncak ion molekul pada m/e 136 yang

merupakan berat molekul dari Trans-Beta-Ocimene. Selanjutnya diikuti fragmen

m/e 121 sebagai hasil terlepasnya radikal CH3, dan kemudian diikuti dengan

fragmentasi m/e 105 dan merupakan fragmentasi CH4.

CH₂

(55)

B. Puncak (peak) dengan Rt 13,550 (2,49)

Spektrum ini merupakan senyawa dengan rumus molekul C10H18O .

Dengan membandingkan data spektrum unknown dengan spektrum massa yang

diperoleh dengan data spektrum pada library, yang lebih mendekati adalah

(56)

(57)

merupakan berat molekul dari Linalool. Selanjutnya diikuti fragmen m/e 121

sebagai hasil terlepasnya radikal CH3, dan kemudian diikuti dengan fragmentasi m/e

107 dan merupakan fragmentasi CH2.

(S)-(+)-linalool (left) and (R)-(–)-linalool (right)

•

-CH3 -CH2

•

m/e =136 m/e = 121 m/e = 107

-CH2

-C2H4

m/e = 93 m/e = 55

(58)

C. Puncak (peak) dengan Rt 15,275 (15,91)

(59)

(60)

merupakan berat molekul dari Champor. Selanjutnya diikuti fragmen m/e 137

O

m/e = 152 m/e = 137

O

m/e = 123

(61)

D. Puncak (peak) dengan Rt 15,967 (34,78)

(62)

(63)

merupakan berat molekul dari Borneol. Selanjutnya diikuti fragmen m/e 137

C

H

₃

C

H

₃

m/e = 152 m/e = 137

C

H

₃

C

H

₃

m/e = 123

Gambar 4.10 Fragmentasi Borneol

(64)

Spektrum ini merupakan senyawa dengan rumus molekul C15H24 .

n 62pectrum massa Data 62pectrum massa menunjukkan ion molekul m/e 204.

Dengan membandingkan data 62pectrum unknown denga

yang diperoleh dengan data 62pectrum pada library, yang lebih mendekati

(65)

(66)

Dimana spectrum masa memberikan puncak ion molekul pada m/e 204 yang

merupakan berat molekul dari Caryophyllene. Selanjutnya diikuti fragmen m/e 189

4,11,11-trimethyl-8-methylene-bicyclo[7.2.0]undec-4-ene

(Caryophyllene)

-CH₃

M+= 204 m/e = 189

(67)

m/e = 161 m/e = 175

-3CH4

m/e = 147 m/e = 107

- C3H2

m/e = 69 m/e = 55

(68)

F. Puncak (peak) dengan Rt 20,264 (2,32)

Data 66pectrum massa menunjukkan ion molekul m/e 204.

Dengan membandingkan data 66pectrum unknown dengan 66pectrum massa

yang diperoleh dengan data 66pectrum pada library, yang lebih mendekati

(69)

(70)

Dimana spectrum masa memberikan puncak ion molekul pada m/e 204 yang

merupakan berat molekul dari 2H-2,4a-Ethanonaphthalene Selanjutnya diikuti

fragmen m/e 189 sebagai hasil terlepasnya radikal CH3.

m/e = 204 m/e = 189

(71)

G. Puncak (peak) dengan Rt 20,771 (5,01)

(72)

(73)

merupakan berat molekul dari Aromadendalal. Selanjutnya diikuti fragmen m/e 189

sebagai hasil terlepasnya radikal CH3.

m/e = 204 m/e = 189

(74)

4.2.2. Analisa Spektrum FT-IR

Dari data spektrum FT-IR terdeteksi puncak-puncak vibrasi pada daerah

bilangan gelombang sebagai berikut :

3387,00 cm-1; 3070,68 cm-1; 2947,23 cm-1; 2877,79 cm-1; 2723,49 cm-1; 1735,93 cm

-1

; 1635,64 cm-1; 1450,47 cm-1; 1373,32 cm-1; 1303,88 cm-1 ; 1111,00 cm-1; 1056,99

cm-1; 1026,13 cm-1; 995,27 cm-1; 941,26 cm-1; 887,26 cm-1; 833,25 cm-1; 640,37 cm-1

4.2.3. Hasil Uji Sensitivitas Antimikrobial Minyak Atsiri

Hasil uji minyak atsiri dengan kode SEM terhadap beberapa jenis bakteri

pathogen sebagai berikut :

NO BAKTERI UJI IAM (INDEKS ANTI

MIKROBIAL)

KRITERIA

1 Staphpilococcus aureus 134 mm Sensitif 2 Streptococcus mutan 212 mm Sensitif 3 Salmonella typhi 85 mm Sensitif

Hasil uji minyak atsiri berupa gambar dapat dilihat pada lampiran

Dari uji anti bakteri diketahui bahwa minyak atsiri ini lebih sensitive terhadap

Streptococcus mutan, seperti diketahui dalam literatur bahwa kamper ini bersifat anti

(75)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilakukan, diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Mengandung minyak atsiri 0,02 % berupa cairan kental berwarna

kekuningan.

2. Minyak atsiri daun sembung terdiri dari:

a. Linalool : 2,11 %

3. Minyak atsiri dari daun sembung Sensitif terhadap bakteri Staphpilococcus

aureus, Streptococcus mutan, Salmonella typhi. Minyak atsiri dari daun

sembung marupakan zat antimikrobial

5.2. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menganalisis 15 senyawa yang belum teridentifikasi dari 23 senyawa yang terdapat dalam minyak atsiri daun

sembung. Karena bagian minor dari suatu minyak atsiri sering sebagai penentu mutu

(76)

DARTAR PUSTAKA

Armando, Rochim, 2009, Memproduksi 15 Minyak Atsiri Berkualitas, Penebar Swadaya, Jakarta.

Bradesi,P., Tomi, F.Casanova, J.Costa, j.and Bernardini, A.F., 1997, Chemical Composition of Mrrtle Leaf Essential Oil from Corsica (France), J,Essent.Oil Res.,9,(3),283-288.

Boelens, M.H and Boelens,H., 1997, Differences In Chemical And Sensory Properties Of Orange Flower And Rose Oils Obtained from

Hydrodistillation and from Supercritical CO2 Extraction, Perfumer &

Flavorist, 22, 31-35.

Beisher, L.1991. Microbiology in Practice. A self instructional Laboratory Course. % th Ed. Harper Collins Publishers, Ney York.

Bibiana, W. Lay. 1994. Analisa mikroba di laboratorium. Penerbit Rajawali Press, Jakarta.

Chalchat, J.C. and Garry, R.P., 1997, Essential Oil of Angelica Roots (Angelica archangelica,L) Oftimazation of Distilation, Location in Plant and Chemical Composition, J.Essent.,9(3),311-319

Douglas, James Sholto., 1979, Making Your Own Cosmetic, Pelham Books, London.

F.A.Santos,V.S.N.Rao, dkk, (1996), Anti-Inflammatoryand Analgesic Activities of the Essential Oil of Psidium Guianense, Departemento de Fisiologia, Centro de Ciencias da Saude Universidade Federal do Ceara, Caixa Postal 3157, 60430-270 Fortaleza-Ce, Brasil.

Guenter, E., 1987, Minyak Atsiri, Jilid I. Penerjemah S.Ketaren .UI Press. Jakarta.

http://reijal.blogspot.com/2008/12/daun-sembung-blumeae-balsamifera.html

Juchelka, D..Steil, A., Witt, K., 1992, Chiral Compouds of Essenti oils, XX. Chirality Evaluation and Authenticity Profiles of Neroli an Petitgrain Oils,

J.Essent.Oil Res., 8,(5),487-497.

Ketaren S., 1985, Pengantar Tekhnologi Minyak atsiri, Balai Pustaka, Jakarta.