FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK
HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.)
SEBAGAI ANTIBAKTERI
TESIS
Oleh
DIAN NIRWANA HARAHAP
117006021/KIM
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK
HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.)
SEBAGAI ANTIBAKTERI
TESIS
Diajuan 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
DIAN NIRWANA HARAHAP
117006021/KIM
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Tesis : FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI
ANTIBAKTERI
Nama : DIAN NIRWANA HARAHAP Nomor Pokok : 117006021
Program Studi : MAGISTER (S2) ILMU KIMIA
Menyetujui Komisi Pembimbing
Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc Saharman Gea, M.Si, Ph.D
Ketua Anggota
Ketua Program Studi Dekan
Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Dr. Sutarman, M.Sc
NIP.195204181980021001 NIP.196310261991031001
Telah diuji pada
Tanggal : 29 Juli 2013
PANITIA PENGUJI TESIS
KETUA : Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc
Anggota : 1. Saharman Gea, M.Si, Ph.D
2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D
3. Dr. Nimpan Bangun, M.Sc
PERNYATAAN
FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK
HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.)
SEBAGAI ANTIBAKTERI
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan sumbernya dalam daftar pustaka.
Medan, Juli 2013 Penulis
FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK
HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.)
SEBAGAI ANTIBAKTERI
ABSTRAK
Aktivitas antibakteri film layak makan berbahan dasar isolat protein whey
(WPI) digabungkan dengan ektrak herba meniran (Phyllanthus niruri L.) pada
konsentrasi 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dan perbandingan gliserol 40%, 30% dan 20%
terhadap beberapa bakteri patogen gram positif (S. aureus) dan gram negatif
(Salmonella sp dan E. coli) telah diteliti dengan menggunakan metode difusi agar. Ekstrak herba meniran diuji fitokimia terlebih dahulu. Hasil uji fitokimia menunjukkan bahwa sampel ekstrak herba meniran positif mengandung senyawa golongan flavonoid, alkaloid, tannin, glikosida, antrakuinon, dan triterpen/steroid. Zona hambat diukur setelah masa inkubasi 24 jam. Film yang mengandung ekstrak
herba meniran (WPI-Meniran) berhasil menghambat bakteri S. aureus pada
konsentrasi meniran 2% (w/w) yaitu 14.08; 14.68; 15.07 mm. Sedangkan film paling optimum zona penghambatannya berada pada film WPI-Meniran 10% (w/w) yaitu
27.12mm; 28.17mm dan 29.10 mm. Sama halnya pada bakteri S. aureus, edible film
WPI-Meniran berhasil menghambat Salmonella sp dan E. coli pada film
WPI-Meniran 2% (w/w) dengan zona penghambatan untuk Salmonella sp yaitu 15,12 mm;
15,42 mm; 15,92 mm dan untuk E. coli yaitu 14.40 mm; 15.47 mm dan 15.93 mm.
Zona hambat optimum terletak pada konsentrasi 10% (w/w) untuk Salmonella sp
yaitu 29.60 mm; 30.38 mm; 31.33 mm dan zona hambat E. coli yaitu 28.23 mm;
29,12 mm; 30,30 mm. Disimpulkan bahwa film layak makan WPI-Meniran sensitif terhadap bakteri patogen.
EDIBLE FILM PROTEIN WHEY WITH MENIRAN EXTRACT
HERBA (Phyllanthus niruri L.) AS ANTIBACTERIAL
ABSTRACT
Antibacterial activities of isolate protein whey-based edible film incorporated with meniran extract herba (Phyllanthus niruri L.) at various concentration of 2%, 4%, 6%, 8%, 10% and glycerol (40%, 30% and 20%) on pathogenic bacteria (S. aureus, Salmonella sp and E. coli) have been tested following a plate diffusion assay. The test of Phytochemical showed that Phyllanthus niruri L. contained chemical compounds of flavonoid, alkaloid, tannin, glikosida, antraquinon, and triterpen/ steroid. The zona of inhibition were measured after an incubation period. The film contained Phyllanthus niruri L. (WPI-Meniran) inhibited the growth S.aureus bacteria at 2% (14.08 mm; 14.68 mm; 15.07 mm). The most optimum zone of inhibition Edible film WPI-Meniran at 10% (w / w) were 27.12 mm; 28.17 mm; 29.10 mm. The edible film of WPI-Meniran inhibited Salmonella sp and E. coli at 2% (w/w) with inhibition zones for Salmonella sp were 15.12 mm; 15.42 mm; 15.92 mm and E. coli were 14:40 mm; 15:47 mm; 15.93 mm. The most optimum of inhibition zone at 10% (w / w) for Salmonella sp were 29.60 mm; 30.38 mm; 31.33 mm and inhibition zone E. coli were 28.23 mm; 29.12 mm; 30.30 mm. The conclusion of this experiment showed that the WPI-Meniran edible film gave the result of sensitivity with pathogenic bacteria.
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim
Puji Syukur yang tak terhingga penulis ucapkan dengan segala kerendahan hati dan
diri kepada Allah SWT, Sang Khaliq yang senantiasa mencurahkan segala nikmat
Iman, Islam dan Ihsan, serta Shalawat dan salam kepada Nabi Allah sebagai teladan
insan terbaik; Rasulullah Muhammad SAW sehingga penulis mampu menyelesaikan
penelitian hingga selesainya penulisan tesis ini dengan sebaik mungkin. Tesis ini
berjudul “FILM LAYAK MAKAN PROTEIN WHEY DENGAN EKSTRAK
HERBA MENIRAN (Phyllanthus niruri L.) SEBAGAI ANTIBKTERI”. Tesis ini
merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universias Sumatera Utara Medan.
Keberhasilan dari penelitian dan penulisan tesis ini tidak terlepas dari bantuan
berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dan telah
memberikan dukungan baik secara moril maupun materil. Pada kesempatan ini
penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tidak terhingga kepada Orangtua
penulis, buat Ayahanda Kapten CAJ Dian Bahri Harahap dan Ibunda Hesti
Yulianti yang selalu sabar dan mendoakan, memberi perhatian, dan menjadikan
inspirasi di setiap langkah hidup kami. Kepada (alm) Kakek Soetrisno R, Nenek
Omi, yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Kepada kakak saya tersayang
Diannita Harahap, S.Pd, M.Si dan adik-adik saya tersayang Rio Ferdiani, S.Pd
dan Ricky Harahap yang selalu memotivasi dan menginspirasi disetiap langkah
hidup kami.
Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DMT & H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K) dan
Dr. Sutarman, M.Sc selaku Rektor Universitas Sumatera Utara dan Dekan Fakultas
Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc selaku dosen pembimbing I dan
Bapak Saharman Gea, M.Si, Ph.D selaku dosen pembimbing II yang telah dengan
sabar meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya serta memberikan masukan, saran,
dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan tesis ini.
Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D dan Dr. Hamonangan
Nainggolan, M.Sc selaku Ketua Program Studi dan Sekretaris Pascasarjana Ilmu
Kimia. Bapak dan Ibu dosen Pascasarjana Ilmu Kimia yang telah membimbing dan
memotivasi serta memberi disiplin ilmu selama penulis menjalani studi.
Seluruh staf laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU, laboratorium
Fitokimia Farmasi FMIPA USU, laboratorium Mikrobiologi PTKI. Ibu Leo Asnah
Munthe, S.Ag selaku kepala SMP Nusa Penida Medan dan bapak Drs. Jasa
Sembiring selaku kepala SMK 1 Medan Area Medan. Ibu Iyus Dahniar S, S.Pd serta
ananda siswa-siswi SMP Nusa Penida Medan dan SMK 1 Medan Area Medan yang
telah bersedia membantu peneliti dalam penelitian ini. Kak Lely selaku tata usaha
Pascasarjana Ilmu Kimia dan bang Edi selaku teknisi Laboratorium Kimia Polimer
FMIPA-USU.
Sahabat seperjuangan yang selalu mengerti, membantu, dan berbagi dalam
suka dan duka, temon Adilah Wirdhani Lubis, S.Pd, M.Si. Teman-teman Kak Emma
Suryani, Kak Dwi yuliani, Tisna, Ibu Tuty, Ibu Gimelia, Deni Reflianto, Kak Sari,
Kak Ferry, Ibu Ratna, Bang Frans, Bang Nasir, Bang Mulia, Bang Ridwan, serta
seluruh saudara dan teman-teman yang selalu mendoakan yang terbaik kepada
penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah dengan sabar
mendengarkan segala keluh kesah dan memberikan masukannya kepada penulis.
Hanya Allah SWT yang dapat membalas segala kebaikan yang telah kalian
berikan kepada penulis. Penulis berharap Allah memberikan Berkah-Nya berlipat
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu,
kritik dan saran yang membangun dari pihak pembaca sangat diharapkan penulis
demi kesempurnaan tesis ini. Akhir kata semoga tesis ini bermanfaat bagi penelitian
dan kemajuan ilmu pengetahuan untuk masa yang akan datang.
Medan, Juli 2013
Penulis
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap berikut gelar : Dian Niwana Harahap, S.Pd
Tempat dan Tanggal Lahir : Jayapura, 16 April 1989
Alamat Rumah : Jl. Lapangan Golf Asrama Kodam I/BB blok
Anggrek No. H12, Tuntungan II, Kec. Pancur
Batu, Kab. Deliserdang, Prov. SUMUT
Telepon/HP : +6285296737673
Email : dian_pangan@yahoo.com
Nama Ayah : Kapten CAJ Dian Bahri Harahap
Nama Ibu : Hesti Yulianti
DATA PENDIDIKAN
SD : SD Swasta Alwashliyah Medan Tamat : 2000
SMP : SLTP Negeri 1 Pancur Batu Tamat : 2003
SMA : SMA Swasta Palapa Medan Tamat : 2006
Strata-1 : Pendidikan Kimia FKIP UISU Tamat : 2010
DAFTAR ISI
1.6. Metodologi Penelitian 5
1.7. Waktu dan Lokasi Penelitian 5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.2. Film Layak Makan 7
2.5.2. Bakteri Salmonella sp 21
2.5.3. Bakteri E. coli 23
2.6. Mekanisme Kerja Antibakteri 24
2.7. Penggabungan Matriks dengan Agen Antibakteri 25
BAB 3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Lokasi penelitian 27
3.2. Alat dan Bahan 27
3.2.1. Alat 27
3.2.2. Bahan 27
3.3. Prosedur Penelitian ... 27
3.3.1. Proses Ekstraksi Herba Meniran 27
3.3.2. Proses Pembuatan Film Layak Makan WPI-Meniran 28
3.4. Karakterisasi Film Layak Makan WPI-Meniran 29
3.4.1. Uji Fitokimia 29
3.4.1.1. Alkaloid 29
3.4.1.3. Steroida dan Triterpen Bentuk Bebas 30
3.4.3. Analisa Gugus Fungsi dengan Fourier Transform
Infrared Spectroscopy (FTIR) 32
3.4.4. Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Scanning
Electron Microscopy (SEM) 32
3.5. Bagan Penelitian 33
3.5.1. Ekstraksi Herba Meniran 33
3.5.2. Pembuatan Film Layak Makan WPI-Meniran 34
3.5.3. Karakterisasi Film Layak Makan WPI-Meniran 35
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 36
4.1.1. Ekstraksi Herba Meniran 36
4.1.1.1. Uji Fitokimia 36
4.1.2. Pembuatan film layak makan WPI-Meniran 37
4.1.3. Uji Aktivitas Antibakteri Edible Film WPI-Meniran 40
4.1.4. Analisa Gugus Fungsi dengan Fourier Tarnsform
Infrared Spectroscopy (FTIR) 46
4.1.5. Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Scanning
Electron Microscopy (SEM) 51
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 53
DAFTAR PUSTAKA 54
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Protein Whey Susu Sapi 10
Tabel 4.1 Uji Fitokimia Herba Meniran (Phyllanthus niruri L.) 36
Tabel 4.2 Perbandingan Persentase WPI:Gliserol:Meniran 39
Tabel 4.3 Zona Hambat Film Layak Makan WPI-Meniran terhadap
Bakteri Patogen
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar 2.1 Herba Meniran (Phyllanthus niruri L) 13
Gambar 2.2 Struktur Senyawa Phytadiene dan 1,2-seco-cladiellan 14
Gambar 2.3 Struktur Kimia Filantin dan Hipofilantin 16
Gambar 2.4 Struktur Kimia Senyawa ) farnesil farnesol, isolintetralin,
niranthin, 5-demethoxy-niranthin,
dimethylenodioxy-niranthin
17
Gambar 2.5 Bakteri S. aureus 20
Gambar 2.6 Bakteri Salmonella sp 22
Gambar 2.7 E. coli 24
Gambar 2.8 Perbandingan Struktru Dinding Sel Bakteri Gram Positif
dan Negatif 25
Gambar 3.1 Bagan Ekstraksi Tumbuhan Meniran 33
Gambar 3.2 Bagan Pembuatan Film Layak Makan WPI-Meniran 34
Gambar 3.3 Karakterisasi Film Layak Makan WPI-Meniran 35
Gambar 4.1 Film Layak Makan WPI dan WPI-Meniran 38
Gambar 4.2 Grafik Zona Hambat Bakteri S. aureus 40
Gambar 4.3 Grafik Zona Hambat Bakteri Salmonella sp 41
Gambar 4.4 Grafik Zona Hambat Bakteri E. Coli 42
Gambar 4.5 Spektrum FT-IR Film Layak Makan WPI 47
Gambar 4.6 Skema Ikatan Silang Antara Senyawa 1,2-seco-cladiellan
pada Herba Meniran dan Gugus Fungsi Asam Amino Protein
49
Gambar 4.7 Spektrum FT-IR Film Layak Makan WPI-Meniran 50
Gambar 4.8 Foto SEM permukaan film layak makan WPI dan
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran 1 Proses Ekstraksi Herba Meniran L-1
Lampiran 2 Gambar Pembuatan film layak makan WPI Meniran L-2
DAFTAR SINGKATAN
WPI : Whey Protein Isolat
FTIR : Fourier Tarnsform Infrared Spectroscopy
SEM : Scanning Electron Microscopy
