Isolasi Dan Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri Dari Daun Kesturi (Citrus microcarpa B.) Dengan GC – MS Dan Uji Antimikroba

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

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

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

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.

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.

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

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

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

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 4.17 Pola Fragmentasi Senyawa Trans-Caryophyllene (C15H24

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 17 Hasil Determinasi Tumbuhan 73

Lampiran 18 Penyiapan Mikroba Uji 74