ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI
DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN
GC – MS DAN UJI ANTIMIKROBA
TESIS
Oleh
MAULIDNA 117006033/KIM
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI
DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC – MS
DAN UJI ANTIMIKROBA
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 :
MAULIDNA 117006033/KIM
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Proposal : ISOLASI DAN ANLISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC – MS DAN UJI ANTIMIKROBA
Nama : Maulidna
Nomor Pokok : 117006033 Program studi : Ilmu Kimia
Menyetujui : Komisi Pembimbing
(Dr. Sovia Leni, MSi )
Ketua Anggota
(Prof. Dr. Tonel Barus )
Ketua Program Studi Dekan
(Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D) (Dr. Sutarman, M.Sc)
Telah diuji pada
Tanggal : 11 Januari 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : 1. Dr. Sovia Leni, M.Si Anggota : 2. Prof. Dr. Tonel Barus
3. Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D
4. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D 5. Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kerjasama dari suatu perguruan tinggi dan sepanjang sepengatahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis maupun diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA MINYAK ATSIRI
DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN
GC – MS DAN UJI ANTIMIKROBA
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan dengan skala laboratorium. Sebagai bahan penelitian digunakan daun kesturi (Citrus microcarpa B) yang segar. Perlakuan yang dilakukan yaitu mengisolasi minyak atsiri daun kesturi, dengan cara destilasi air (hidrodestilasi) menggunakan alat Stahl didapat kadar minyak atsiri sebesar 1,3%. Komponen-komponen kimia dilakukan dengan kromatografi gas spektrofotometri massa (GC-MS) diperoleh 30 senyawa dan senyawa utama yang diidentifikasi sebanyak 15 senyawa diantaranya Elemol 19,19%, Beta Pinene 14,99%, Linalool 7,06, Beta
Eudesmol 6,23%, Beta Elemene 3,94%, dan Trans–Caryophylene 3,11%.
Berdasarkan hasil uji antimikroba yang dilakukan dengan metode difusi agar terhadap 3 mikroba Candica albicans, Staphylococcus aureus, dan Escherichia coli ternyata memberikan hasil yang positif yang ditunjukkan dengan terbentuknya zona bening.
Kata kunci : Minyak atsiri, Kesturi (Citrus microcarpa B.), antimikroba, Hidrodestilasi, GC-MS
ANALYSIS CHEMICAL AND ISOLATION COMPONENT ESSENTIAL OIL OF KESTURI (Citrus microcarpa B.) WITH GC – MS
AND ANTIMIKROBA ACTIVITY TEST
ABSTRACT
This research was carried out with a laboratory scale. As research material used fresh musk leaves (Citrus microcarpa B). The treatment is done is isolate the leaf essential oil of musk, this is done by water distillation (hidrodestilasi) obtained volatile oil content of 1.3 % . To analyze the chemical components is done by gas chromatography mass spectrometry. The results of gas chromatography showed the presence of 30 chemical components of the leaf essential oil of musk . Based on the analysis (identification) with mass spectrophotometric obtained 6 compounds are major components : Elemol 19,19%, Beta Pinene 14,99%, Linalool 7,06, Beta Eudesmol 6,23%, Beta Elemene 3,94%, dan Trans–Caryophylene 3,11%. Based on the results of antimicrobial tests conducted on microbial Candica 3 albicans, Staphylococcus aureus, Escherichia coli and it gives positive results.
Keywords: Essential oil, Kesturi (Citrus microcarpa B.), Antimicrobial, Hidrodestilasi, GC-MS
KATA PENGANTAR
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 “ISOLASI DAN ANALISIS KOMPONEN KIMIA
MINYAK ATSIRI DARI DAUN KESTURI (Citrus microcarpa B.) DENGAN GC – MS DAN UJI ANTIMIKROBA.
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:
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 Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
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 dan memotivasi serta memberi disiplin ilmu selama penulis menjalani studi.
Ibu Dr. Sovia Leni, M.Si selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Tonel Barus 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.
Seluruh staf laboratorium Kimia Bahan Alam FMIPA USU, Terutama Bapak Dr. Lamek Marpaung, Ph.D, laboratorium Fitokimia Farmasi FMIPA USU, laboratorium Mikrobiologi PTKI Medan. Lely Rahmawati selaku tata usaha Pascasarjana Ilmu Kimia USU.
Kementrian Perindustrian yang telah memberikan beasiswa.
Orangtua penulis, buat Ayahanda Jabuai Ginting (Alm) dan Ibunda Asni Br. Barus (almh) yang selalu sabar dan mendoakan, memberi perhatian, dan menjadikan inspirasi disetiap langkah hidup kami.
Kepada Suami, dan anak – anak yang selalu mendoakan dan memotivasi penulis. Sahabat seperjuangan yang selalu mengerti, membantu, dan berbagi dalam suka dan duka dan 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 Bapak/Ibu kepada penulis. Penulis berharap Allah memberikan Berkah-Nya berlipat ganda kepada kalian, amin ya Rabbalalamin.
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, Januari 2014 Penulis
RIWAYAT HIDUP
1. Nama : Mauildna
2. Tempat/Tanggal Lahir : Deli Serdang, 20 Juni 1967 3. Agama : Islam
4. Status : Menikah
5. Alamat : Jln. Menteng VII Gg. Rukun Medan Denai 6. Nama Suami : Saleh Tarigan
7. Nama Anak : Sri Riahta Br. Tarigan Dewi Br. Tarigan Khairunnisa Br. Tarigan 8. Nama Ayah : Jabuai Ginting Jawak (Alm) 9. Nama Ibu : Asni Br. Barus (Almh) 10. Riwayat Pendidikan :
SD Negeri 101903 Lubuk Pakam Tamat : Tahun 1981 SMP Negeri 1 Lubuk Pakam Tamat : Tahun 1983 SMA Negeri Lubuk Pakam Tamat : Tahun 1986 D-III Teknologi Kimia Industri Medan : Tahun 1990 S-1 Teknik Industri UISU Medan : Tahun 2000 11. Riwayat Pekerjaan : Staff pengajar PTKI Medan
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK i
ABSTRACT ii
KATA PENGANTAR iii
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix DAFTAR LAMPIRAN x BAB 1. PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Tujuan Penelitian 2 1.4 Manfaat Penelitian 2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 3
2.1 Jeruk Kesturi (Citrus microcarpa B.) 3
2.2 Minyak Atsiri 4
2.2.1 Komponen Minyak Atsiri 4 2.2.2 Metode Pemisahan 5 2.2.3 Manfaat Minyak Atsiri 8 2.2.4 Cadinda albicans 9
2.2.5 Escherichia coli 9
2.2.6 Staphylococcus aureus 10 2.3 Gas Chromatography-Mass Spectra 11
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN 14 3.1 Tempat dan waktu penelitian 14
3.2 Bahan dan Peralatan 15
3.3 Prosedur Penelitian 15
3.3.1 Persiapan Sampel 15
3.3.2 Bioindikator 15
3.3.3 Isolasi Minyak Atsiri Dari Daun Kesturi 15 3.3.4 Identifikasi Golongan Senyawa Kimia Terpen
Pada Daun Kesturi 16
3.3.5 Uji Aktivitas Antimikroba Minyak Atsiri 16
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 20
4.1 Hasil Penelitian 20
4.1.1 Penentuan Kadar Minyak Atsiri 20 4.1.2 Hasil analisis GC – MS 20
4.2 Pembahasan 23
4.2.1 Analisis Spektum MS Minyak Atsiri dan Daun Kesturi 23 4.2.2 Aktivitas Antimikroba Minyak Atsiri dari Daun Kesturi 52 4.3 Uji Aktivitas Antimikroba 53
4.3.1 Uji Aktivitas antimikroba minyak atsiri daun kesturi
(Citrus microcarpa) 53
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 56
5.1 Kesimpulan 56
5.2 Saran 56
DAFTAR PUSTAKA 57
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Hasil Analisis GC-MS Minyak Atsiri Daun Kesturi
(Citrus Mikrocarpa B.) 22
Tabel 4.2 Data Penghambatan Minyak Atsiri Daun Kesturi
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Anatomi Tumbuhan Kesturi 3 Gambar 2.2 Satu Set Alat Stahl Morfologi 6
Gambar 2.3 Morfologi Cadinda Albicans 9
Gambar 2.4 Escherichia coli 10
Gambar 2.5 Staphylococcus aureus 11 Gambar 2.6 Skema peralatan kromatografi gas 12 Gambar 3.1 Bagan Ekstrasi Minyak Atsiri 16 Gambar 4.1 Data Kromatogram Minyak Atsiri dari daun kesturi 20 Gambar 4.2 Spektrum MS senyawa Beta – Pinene dengan RT 8,214 menit 23 Gambar 4.3 Pola Fragmentasi Senyawa Sabinene (C10H16
Gambar 4.4 Spektrum MS senyawa Beta – Pinene dengan RT 8,392 menit 24
) 24
Gambar 4.5 Pola Fragmentasi Senyawa Beta – Pinene (C10H16
Gambar 4.6 Spektrum MS senyawa Limonene dengan RT 10,00 menit 27
) 26
Gambar 4.7 Pola Fragmentasi Senyawa Limonene (C10H16
Gambar 4.8 Spektrum minyak atsiri dengan RT 10,575 menit 29
) 28
Gambar 4.9 Pola fragmentasi senyawa Beta-Ocimen (C10H16
Gambar 4.10 Spektrum minyak atsiri dengan RT 12,192 menit 30
) 30
Gambar 4.11 Pola Fragmentasi Senyawa (S)-(+) linalool (C10 H18
Gambar 4.12 Spektrum minyak atsiri dengan RT 20,008 menit 32
O) 31
Gambar 4.13 Pola Fragmentasi Senyawa Delta Elemene (C15H24
Gambar 4.14 Spektrum minyak atsiri dengan RT 21,525 menit 34 ) 33
Gambar 4.15 Pola Fragmentasi Senyawa Beta Elemene (C15H24
Gambar 4.16 Spektrum minyak atsiri dengan RT 22,325 menit 36
) 35
Gambar 4.19 Pola Fragmentasi Senyawa Germacren-D (C15H24
Gambar 4.20 Spektrum minyak atsiri dengan RT 24,100 menit 40
) 39
Gambar 4.21 Pola Fragmentasi Senyawa Alloaromadendren (C15H24
Gambar 4.22 Spektrum minyak atsiri dengan RT 24,325 menit 42
) 41
Gambar 4.23 Pola Fragmentasi Senyawa Valencene (C15H24
Gambar 4.24 Spektrum minyak atsiri dengan RT 25,508 menit 44
) 43
Gambar 4.25 Pola Fragmentasi Senyawa Elemol (C15H26
Gambar 4.26 Spektrum minyak atsiri dengan RT 27,517 menit 46
O) 45
Gambar 4.27 Pola Fragmentasi Senyawa Alpha-Muuroten, Naftalen (C15H24
Gambar 4.28 Spektrum minyak atsiri dengan RT 27,958 menit 48 ) 47
Gambar 4.29 Pola Fragmentasi Senyawa Beta eudesmol (C15H26
Gambar 4.30 Spektrum minyak atsiri dengan RT 28,067 menit 50 O) 49
Gambar 4.31 Pola Fragmentasi Senyawa Beta eudesmol (C16H25
Gambar 4.32 Uji Aktivitas Antimikroba Candida albicans 52 O) 51
Gambar 4.33 Uji Aktivitas Antimikroba Staphylococcus aureus 52 Gambar 4.34 Uji Aktivitas Antimikroba Escherichia coli 52 Gambar 4.35 Perbandingan indeks antimikrobial (IAM) dengan konsentrasi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Chromatrogram 57
Lampiran 2 Puncak 2 R. Time : 8,214 58 Lampiran 3 Puncak 3 R. Time : 8,392 59 Lampiran 4 Puncak 6 R. Time : 10,00 60 Lampiran 5 Puncak 7 R. Time : 10,578 61 Lampiran 6 Puncak 8 R. Time : 12,192 62 Lampiran 7 Puncak 9 R. Time : 20,008 63 Lampiran 8 Puncak 12 R. Time : 21,525 64 Lampiran 9 Puncak 13 R. Time : 22,325 65 Lampiran 10 Puncak 18 R. Time : 23,934 66 Lampiran 11 Puncak 19 R. Time : 24,097 67 Lampiran 12 Puncak 20 R. Time : 24,325 68 Lampiran 13 Puncak 25 R. Time : 25,508 69 Lampiran 14 Puncak 28 R. Time : 25,517 70 Lampiran 15 Puncak 29 R. Time : 27,958 71 Lampiran 16 Puncak 30 R. Time : 28,067 72 Lampiran 17 Hasil Determinasi Tumbuhan 73 Lampiran 18 Penyiapan Mikroba Uji 74 Lampiran 19 Uji Aktivitas Antimikroba Daun Kasturi 75
