Studi Pengaruh Waktu Distilasi terhadap Profil Komponen ...repository.ub.ac.id/4674/1/Elza Vindintya...

Studi Pengaruh Waktu Distilasi terhadap

Profil Komponen Minyak Atsiri

Biji Adas Pahit (Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare) dan

Aktivitasnya sebagai Antibakteri Staphylococcus aureus

SKRIPSI

Oleh:

ELZA VINDINTYA GHOZALI

135090200111034

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

i





SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains dalam bidang Kimia

oleh:


135090200111034

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

ii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI





oleh:


135090200111034

iii

LEMBAR PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : ELZA VINDINTYA GHOZALI

NIM : 135090200111034 Jurusan : KIMIA

Penulis Skripsi berjudul :





Dengan ini menyatakan bahwa :

1. Isi dari skripsi yang saya buat adalah benar-benar karya sendiri dan tidak menjiplak karya orang lain, selain nama-nama yang

termaktub di isi dan tertulis di daftar pustaka dalam skripsi ini.

2. Apabila dikemudian hari ternyata skripsi yang saya tulis terbukti hasil jiplakan, maka saya akan bersedia menanggung segala risiko

yang akan saya terima.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan segala kesadaran.

Malang, Agustus 2017

Yang menyatakan,

(Elza Vindintya Ghozali)

NIM. 135090200111034

iv





ABSTRAK

Minyak atsiri dari tanaman adas pahit (Foeniculum vulgare

Mill. var. vulgare) merupakan salah satu minyak atsiri yang

mempunyai potensi produksi. Minyak atsiri dapat diisolasi menggunakan metode distilasi uap. Salah satu faktor yang

mempengaruhi proses distilasi adalah waktu distilasi. Waktu distilasi

mempengaruhi kualitas dan profil komponen minyak atsiri. Profil komponen mempengaruhi aktivitas antibakteri. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui pengaruh waktu distilasi terhadap

rendemen, sifat fisik, profil komponen minyak atsiri biji adas pahit

dan aktivitasnya sebagai antibakteri Staphylococcus aureus. Isolasi minyak atsiri biji adas pahit dilakukan menggunakan metode distilasi

uap 5, 7, dan 9 jam. Karakterisasi sifat fisik minyak atsiri biji adas

pahit dilakukan berdasarkan penentuan wujud, warna, aroma, indeks bias, dan berat jenis. Analisis minyak atsiri biji adas pahit dilakukan

menggunakan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM). Uji

aktivitas antibakteri S. aureus dari minyak atsiri biji adas pahit menggunakan metode difusi cakram. Minyak atsiri biji adas pahit

yang diperoleh berupa cairan berwarna kuning dengan rendemen

tertinggi (0,72%) diperoleh dari hasil distilasi 9 jam. Analisis KG-

SM menunjukkan minyak atsiri biji adas pahit dengan waktu distilasi 5, 7, dan 9 jam menghasilkan berturut-turut 10, 4, dan 4 senyawa.

Empat komponen utama minyak atsiri biji adas pahit adalah estragol,

fenkon, α-pinen, dan limonen. Kadar estragol tertinggi (87,93%) diperoleh dari hasil distilasi uap 7 jam. Uji aktivitas antibakteri S.

aureus dari minyak atsiri biji adas pahit menunjukkan diameter zona

hambat sebesar 11-12 mm, tergolong kategori resisten. Waktu

distilasi mempengaruhi rendemen, profil komponen dan aktivitas antibakteri S. aureus dari minyak atsiri biji adas pahit. Namun tidak

mempengaruhi sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit.

Kata kunci: Distilasi uap, waktu distilasi, biji Foeniculum vulgare

Mill. var. vulgare, antibakteri, Staphylococcus aureus

v

Study The Influence of Distillation Time on Component Profile

of Essential Oils Bitter Fennel Seeds

(Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare) and

Its Antibacterial Activity against Staphylococcus aureus

ABSTRACT

Essential oil from bitter fennel (Foeniculum vulgare Mill. var.

vulgare) is one of the essential oils that has potential production.

Essential oils can be isolated by steam distillation. One of the factors affecting distillation is distillation time. Distillation time affects the

quality and component profile of essential oils. The component

profile affects antibacterial activity. The aims of this research are to know the influence of distillation time on yield, physical properties,

component profile of bitter fennel seeds oils and its antibacterial

activity against Staphylococcus aureus. Bitter fennel seeds oils were

isolated by steam distillation for 5, 7, and 9 hours. The physical properties of its essential oils were determined based on physical

state and appearance, color, odor, refractive index, and specific

gravity. The chemical compounds were analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS). The antibacterial

activity of bitter fennel seeds oils against S. aureus were performed

by disc diffusion. The result in this research indicates that bitter fennel seeds oils is a yellow liquid. The highest yield of the essential

oils (0.72%) is obtained by distillation for 9 hours. The result of GC-

MS showed that bitter fennel seeds oils isolated by steam distillation

for 5, 7, and 9 hours contained 10, 4, and 4 compounds, respectively. Four main components of fennel seeds oils are estragole, fenchone,

α-pinene, dan limonene. The highest content of estragole (87.93%) is

obtained by steam distillation for 7 hours. The antibacterial test of bitter fennel seeds oils against S. aureus shows the diameter of zone

inhibition at 11-12 mm, classified as resistant category. The

distillation time influences the yield, component profile and

antibacterial activity of bitter fennel seeds oils against S. aureus, but it does not influence the physical properties of bitter fennel seeds

oils.

Keywords: Steam distillation, distillation time, Foeniculum vulgare

Mill. var. vulgare seeds, antibacterial, Staphylococcus

aureus

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas

segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga skripsi berjudul

“Studi Pengaruh Waktu Distilasi terhadap Profil Komponen

Minyak Atsiri Biji Adas Pahit (Foeniculum vulgare Mill. var.

vulgare) dan Aktivitasnya sebagai Antibakteri Staphylococcus

aureus” dapat terselesaikan dengan baik sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Sains bidang Kimia Fakultas MIPA Universitas Brawijaya.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini tidak lepas

dari dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Dr. Rurini Retnowati, M.Si. selaku dosen pembimbing I, yang

telah memberikan bimbingan, arahan, dukungan, dan masukan

kepada penulis selama penyusunan skripsi. 2. Drs. Suratmo, M.Sc selaku dosen pembimbing II, yang telah

memberikan bimbingan, arahan, dukungan, dan masukan kepada

penulis selama penyusunan skripsi. 3. Drs. Mohammad Misbah Khunur, M.Si selaku penasihat

akademik, yang telah memberikan bimbingan, arahan, semangat,

dan motivasi kepada penulis selama masa perkuliahan. 4. Masruri, S.Si., M.Si., Ph.D selaku Ketua Jurusan Kimia, Fakultas

MIPA, Universitas Brawijaya, yang telah memberikan fasilitas

kepada penulis untuk mengadakan penelitian.

5. Siti Mariyah Ulfa, S.Si., M.Sc., Dr.Sc selaku dosen peninjau pada Seminar Proposal dan penguji pada Seminar Kemajuan, yang

telah memberikan masukan dan arahan kepada penulis untuk

perbaikan naskah skripsi. 6. Dr. Arie Srihardyastutie, S.Si.,M.Kes selaku dosen penguji pada

ujian komprehensif, yang telah memberikan masukan kepada

penulis untuk perbaikan naskah skripsi.

7. Orang tua dan keluarga tercinta yang selalu mengiringi penulis dengan doa, dukungan, dan kasih sayang dalam menyelesaikan

skripsi.

8. Sahabat, teman-teman mahasiswa Jurusan Kimia Universitas Brawijaya, terutama angkatan 2013, dan semua pihak yang telah

membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung.

vii

Penulis menyadari bahwa masih banyak keterbatasan

pengetahuan, referensi, dan kekurangan dalam penyusunan skripsi

ini. Oleh karena itu, penulis memohon maaf dan mengharapkan kritik serta saran untuk perbaikan naskah skripsi ini. Semoga skripsi

dapat memberikan manfaat bagi kita.

Malang, Juli 2017

Penulis

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN ii

HALAMAN PERNYATAAN iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

KATA PENGANTAR vi

DAFTAR ISI viii

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR LAMPIRAN xiii

BAB I PENDAHULUAN 1 1.1. Latar belakang 1 1.2. Perumusan masalah 3 1.3. Batasan masalah 3 1.4. Tujuan penelitian 4

1.5. Manfaat penelitian 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1. Adas pahit (Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare) 5

2.2. Minyak atsiri 7

2.2.1 Minyak atsiri adas pahit 8

2.3. Metode isolasi minyak atsiri 11

2.3.1 Distilasi air 11

2.3.2 Distilasi uap-air 11 2.3.3 Distilasi uap 12 2.4 Kromatografi Gas-Spektrometri Massa 12 2.4.1 Analisis minyak adas pahit menggunakan KG-SM 13 2.5 Staphylococcus aureus 13

2.6 Zat antibakteri 14

2.6.1 Sefoksitin 15

2.6.2 Metode uji aktivitas antibakteri 16

2.7 Minyak atsiri adas pahit sebagai zat antibakteri 17

BAB III METODE PENELITIAN 19

3.1. Tempat dan waktu penelitian 19

ix

3.2. Alat dan Instrumen Penelitian 19 3.2.1. Alat penelitian 19

3.2.2. Instrumen penelitian 19

3.3. Bahan penelitian 19

3.3.1. Bahan penelitian 19

3.3.2. Bakteri uji 20

3.4. Tahapan penelitian 20

3.5. Prosedur kerja penelitian 20

3.5.1. Preparasi alat dan persiapan bahan penelitian 20

3.5.2. Determinasi biji adas pahit 21 3.5.3. Pembuatan magnesium sulfat anhidrat (MgSO4) 21 3.5.4. Isolasi minyak atsiri biji adas pahit 21 3.5.5. Karakterisasi sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit 22

3.5.6. Analisis minyak atsiri biji adas pahit menggunakan

Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM) 23

3.5.7. Uji aktivitas antibakteri Staphylococcus aureus minyak atsiri biji adas pahit dengan metode difusi

cakram 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 27

4.1. Isolasi minyak atsiri biji adas pahit 27

4.2. Karakterisasi Minyak Atsiri Biji Adas Pahit 30 4.3. Profil Komponen Minyak Atsiri Biji Adas Pahit 33 4.4. Aktivitas antibakteri S. aureus terhadap minyak

atsiri biji adas pahit 42

BAB V PENUTUP 47

5.1. Kesimpulan 47

5.2. Saran 47

DAFTAR PUSTAKA 48

LAMPIRAN 53

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1: Tanaman adas 5

Gambar 2.2: Biji adas pahit 6

Gambar 2.3: (a) Kelenjar minyak (vittae) pada biji adas

dan (b) Sel minyak pada biji adas 6

Gambar 2.4: Struktur isoprena 7

Gambar 2.5: Struktur fenilpropanoid 8

Gambar 2.6: Profil kromatogram minyak atsiri adas

pahit 13

Gambar 2.7: Koloni bakteri Staphylococcus aureus 14

Gambar 2.8: Struktur Sefoksitin 15

Gambar 2.9: Uji aktivitas antibakteri Enterobacteriaceae terhadap modifikasi β-

laktam 17

Gambar 3.1: Template posisi cakram pada cawan petri 25

Gambar 4.1: Sampel biji adas pahit 27

Gambar 4.2: Minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5 jam (AP-5), 7 jam (AP-7), dan 9 jam

(AP-9) 29

Gambar 4.3: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap rendemen minyak atsiri biji adas pahit 29

Gambar 4.4: TIC dari KG-SM minyak atsiri biji adas

pahit hasil distilasi uap 5 jam 34

Gambar 4.5: TIC dari KG-SM minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 7 jam 34

Gambar 4.6: TIC dari KG-SM minyak atsiri biji adas

pahit hasil distilasi uap 9 jam 34

Gambar 4.7: Spektra massa komponen minyak atsiri biji

adas pahit hasil distilasi uap 5 jam dengan

waktu retensi 9,722 menit 36

Gambar 4.8: Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 7 jam dengan


Gambar 4.9: Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 9 jam dengan


xi

Gambar 4.10: Pola fragmentasi yang disarankan untuk

Estragol 37

Gambar 4.11: Struktur senyawa estragol 38

Gambar 4.12: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap profil komponen minyak atsiri biji adas

pahit 40

Gambar 4.13: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap rendemen dan area estragol minyak atsiri

biji adas pahit 42

Gambar 4.14: Hasil uji aktivitas antibakteri S. aureus

minyak atsiri biji adas pahit (a) 5 jam; (b) 7 jam; dan (c) 9 jam 43

Gambar 4.15: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap daya

hambat pertumbuhan bakteri S. aureus minyak atsiri biji adas pahit 44

Gambar 4.16: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap area

Estragol dan daya hambat bakteri S. aureus 45

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1: Sifat fisik minyak adas 9

Tabel 2.2: Senyawa penyusun minyak atsiri biji adas

pahit 9

Tabel 2.3: Senyawa penyusun minyak atsiri biji adas pahit 10

Tabel 2.4: Kriteria hambat antibiotik Sefoksitin terhadap

bakteri S. aureus untuk metode disk difusi 14

Tabel 4.1: Rendemen minyak atsiri biji adas pahit 29

Tabel 4.2: Sifat fisik minyak atsiri adas pahit 31

Tabel 4.3: Indeks bias minyak atsiri biji adas pahit 31

Tabel 4.4: Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit 32

Tabel 4.5: Hasil analisis KG-SM minyak atsiri biji adas

pahit 35

Tabel 4.6: Komponen minyak atsiri biji adas pahit 39

Tabel 4.7: Rendemen dan estragol minyak atsiri biji adas pahit 41

Tabel 4.8: Daya hambat minyak atsiri biji adas pahit

terhadap pertumbuhan bakteri S. aureus 44

Tabel 4.9: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap estragol

dan daya hambat bakteri S. aureus 45

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A. Diagram alir 53

A.1. Diagram alir 53

A.2. Skema kerja 54

A.2.1. Pembuatan MgSO4 anhidrat 54 A.2.2. Isolasi minyak atsiri biji adas pahit 54

A.2.3. Analisis minyak atsiri biji adas pahit menggunakan

KG-SM 55 A.2.4. Uji aktivitas antibakteri Staphylococcus aureus

minyak atsiri biji adas pahit dengan metode difusi

cakram 56

LAMPIRAN B. Data Hasil Pengamatan 57

B.1. Penimbangan MgSO4 dalam pembuatan MgSO4

anhidrat dari MgSO4.7H2O 57

B.2. Hasil pengukuran berat jenis minyak atsiri biji adas pahit 57

B.3. Komponen media cair 57

B.4. Komponen media padat 57

LAMPIRAN C. Perhitungan 58

C.1. Perhitungan molekul hidrat pada MgSO4 pada

pembuatan MgSO4 anhidrat 58 C.2. Perhitungan rendemen minyak atsiri biji adas

Pahit 59

C.2.1. Rendemen minyak atsiri biji adas pahit hasil

distilasi uap 5 jam 59 C.2.2. Rendemen minyak atsiri biji adas pahit hasil

distilasi uap 7 jam 59

C.2.3. Rendemen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 9 jam 59

C.3. Perhitungan indeks bias minyak atsiri biji adas

pahit dengan faktor koreksi 59

C.3.1. Indeks bias minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5 jam pada temperatur 20 °C

(T pengukuran = 24,6°C) 59

C.3.2. Indeks bias minyak atsiri biji adas pahit hasil

distilasi uap 7 jam pada temperatur 20 °C


xiv

C.3.3. Indeks bias minyak atsiri biji adas pahit hasil

distilasi uap 9 jam pada temperatur 20 °C


C.4. Perhitungan berat jenis minyak atsiri biji adas pahit 60

C.4.1. Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5 jam 60

C.4.2. Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit hasil

distilasi uap 7 jam 60 C.4.3. Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit hasil

distilasi uap 9 jam 60

C.5. Perhitungan berat jenis minyak atsiri biji adas pahit dengan faktor koreksi 61


distilasi uap 5 jam pada temperatur 15°C 61

C.5.2. Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 7 jam pada temperatur 15°C 61


distilasi uap 9 jam pada temperatur 15°C 61

LAMPIRAN D. Komponen minyak atsiri biji adas pahit 62

D.1. Komponen minyak atsiri biji adas pahit berdasarkan Area 62

D.2. Sifat fisik komponen minyak atsiri biji adas pahit 63

LAMPIRAN E. Spektra massa dan pola fragmentasi

komponen minyak atsiri biji adas pahit

hasil distilasi uap yang dianalisis

menggunakan KG-SM dan spektra

massa pustaka 64 E.1. α-Pinena 64

E.1.1. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas

pahit hasil distilasi uap 5 jam dengan waktu retensi 5,367 menit 64


pahit hasil distilasi uap 7 jam dengan waktu retensi

5,350 menit 64 E.1.3. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas


5,346 menit 64 E.1.4. Spektra massa α-pinena berdasarkan WILEY7.LIB 64

E.1.5. Pola fragmentasi yang disarankan untuk α-pinena 65

E.2. Sabinen 65

xv



5,972 menit 65 E.2.2. Spektra massa sabinen berdasarkan WILEY7.LIB 65

E.2.3. Pola fragmentasi yang disarankan untuk sabinen 66

E.3. β-Pinena 66

E.3.1. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5 jam dengan waktu retensi

6,060 menit 66

E.3.2. Spektra massa β-pinena berdasarkan WILEY7.LIB 66 E.3.3. Pola fragmentasi yang disarankan untuk β-pinena 67

E.4. β-Mirsena 67

E.4.1. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5 jam dengan waktu retensi

6,174 menit 67

E.4.2. Spektra massa β-mirsena berdasarkan WILEY7.LIB 67

E.4.3. Pola fragmentasi yang disarankan untuk β-mirsena 68 E.5. α-Felandren 68



E.5.2. Spektra massa α-felandren berdasarkan WILEY7.LIB 68

E.5.3. Pola fragmentasi yang disarankan untuk α-felandren 69 E.6. Limonen 69

F.6.1. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas


6,866 menit 69 F.6.2. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas


6,849 menit 69 F.6.3. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas


6,846 menit 70

F.6.4. Spektra massa limonen berdasarkan WILEY7.LIB 70 F.6.5. Pola fragmentasi yang disarankan untuk limonen 70

E.7. γ-Terpinen 70

E.7.1. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas 70 pahit hasil distilasi uap 5 jam dengan waktu retensi

7,350 menit 70

E.7.2. Spektra massa γ-terpinen berdasarkan WILEY7.LIB 71

xvi

E.7.3. Pola fragmentasi yang disarankan untuk γ-terpinen 71

E.8. α-Fenkon 71

F.8.1. Spektra massa komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5 jam dengan waktu retensi

7,886 menit 71





F.8.4. Spektra massa α-fenkon berdasarkan WILEY7.LIB 72

F.8.5. Pola fragmentasi yang disarankan untuk α-fenkon 72 E.9. Anetol 73



11,050 menit 73 E.9.2. Spektra massa anetol berdasarkan WILEY7.LIB 73

E.9.3. Pola fragmentasi yang disarankan untuk anetol 73

LAMPIRAN F. Dokumentasi penelitian 74 F.1. Surat determinasi biji adas pahit 74

F.2. Rangkaian alat distilasi uap 75

F.3. MgSO4 anhidrat 75 F.4. Distilat yang ditampung dalam corong pisah 76

F.5. Penyerapan sisa molekul air dalam minyak atsiri

biji adas pahit menggunakan MgSO4 anhidrat 76

F.6. Pengukuran indeks bias 76 F.7. Pengukuran berat jenis 77

F.8. Alat-alat uji antibakteri 77

F.9. Surat keterangan hasil uji antibakteri 79

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Minyak atsiri merupakan cairan yang terdiri atas campuran

senyawa volatil dan diperoleh dari beberapa bagian tanaman, seperti daun, kulit buah, batang, bunga, dan biji [1]. Berdasarkan asal-usul

biosintesisnya, minyak atsiri terdiri dari kelompok senyawa terpen

dan fenilpropanoid, yang disintesis melalui jalur mevalonat untuk senyawa terpen dan melalui jalur shikimat untuk senyawa

polipropanoid [3].

Indonesia adalah salah satu negara penghasil minyak atsiri. Terdapat 80 jenis minyak atsiri yang telah diperdagangkan di seluruh

dunia, dimana 15 jenis minyak atsiri dihasilkan di Indonesia dan

telah menjadi komoditas ekspor [3]. Beberapa minyak atsiri yang

dihasilkan di Indonesia adalah minyak nilam, minyak akar wangi, minyak sereh, dan minyak cengkeh [4].

Adas merupakan tanaman obat dengan berbagai khasiat yang

masih belum banyak dimanfaatkan oleh sebagian besar masyarakat. Tanaman adas diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu adas manis

(Foeniculum vulgare Mill. var. dulce) dan adas pahit (Foeniculum

vulgare Mill. var. vulgare) [5]. Adas mempunyai khasiat sebagai obat batuk, memperlambat menopause, mengobati kembung,

muntah, pemacu keluarnya keringat, obat analgesik, anti-inflamasi,

dan antidepresi [6]. Minyak atsiri adas, baik adas manis maupun adas

pahit belum terdaftar sebagai minyak atsiri ekspor dari Indonesia [3]. Minyak atsiri adas pahit mempunyai rendemen yang lebih tinggi

daripada minyak atsiri adas manis [5].

Minyak atsiri adas pahit dapat diperoleh dengan metode distilasi. Distilasi merupakan metode pemisahan dan pemurnian

cairan melalui proses penguapan zat dengan cara pemanasan cairan

pada titik didih larutan yang dipisahkan dan diikuti dengan

kondensasi uap tersebut sehingga kembali menjadi cairan [7]. Beberapa jenis metode distilasi yang dapat digunakan untuk

mengisolasi minyak atsiri adalah distilasi uap, distilasi uap-air dan

distilasi air [8]. Distilasi uap lebih baik digunakan untuk mengisolasi minyak atsiri dibandingkan dengan metode distilasi lainnya, karena

dapat menghasilkan minyak atsiri dengan kualitas yang lebih baik.

Metode distilasi uap dapat mengisolasi komponen minyak atsiri biji

2

adas pahit yang bersifat nonpolar dan mempunyai tekanan uap tinggi

atau bersifat volatil [9].

Proses distilasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya temperatur, tekanan, jenis sampel, dan waktu distilasi [10]. Waktu

distilasi mempengaruhi rendemen yang dihasilkan dari proses

distilasi. Menurut Prakosa, dkk, semakin lama waktu distilasi maka

rendemen minyak atsiri yang dihasilkan semakin banyak. Hal ini disebabkan waktu kontak fase antara uap dan bahan semakin lama,

sehingga minyak dihasilkan semakin banyak [3]. Namun, banyaknya

rendemen yang diperoleh belum menentukan kualitas minyak atsiri, karena pada setiap waktu distilasi profil komponen minyak atsiri

dapat berbeda-beda. Untuk mengetahui waktu optimum distilasi,

maka perlu dilakukan variasi waktu pada proses distilasi. Profil komponen minyak atsiri merupakan gambaran dari

jumlah, jenis, dan komposisi senyawa yang terdapat dalam minyak

atsiri. Menurut Soylu, et al., minyak atsiri adas pahit yang diperoleh

dari distilasi uap selama 3 jam terdiri dari 13 senyawa, seperti estragol (37,6%) sebagai komponen utama, limonen (35,4%), fenkon

(12,8%), α-pinen (2,6%), trans-β-osimen (2,1%), dan trans-anetol

(2,0%) [11]. Sedangkan menurut Piccaglia, et al., minyak atsiri adas pahit yang diperoleh dari distilasi uap dengan waktu distilasi uap

yang tidak diinformasikan, terdiri dari beberapa senyawa, seperti

trans-anetol (82-90%), fenkon (5-10%), dan limonen (2-7%) [12]. Perbedaan komponen utama penyusun minyak atsiri adas pahit ini

dipengaruhi oleh iklim, waktu panen, asal atau tempat

pembudidayaan tanaman adas yang digunakan, dan waktu distilasi

[6, 15]. Isomer dari senyawa estragol adalah trans-anetol yang merupakan komponen utama minyak atsiri adas manis.

Senyawa antibakteri merupakan senyawa yang dapat

membunuh atau menekan pertumbuhan bakteri atau mikroba. Aktivitas antibakteri dapat diketahui melalui beberapa metode in

vitro, seperti bioautografi, difusi dan dilusi. Salah satu metode yang

sering digunakan adalah metode difusi cakram [14]. Berdasarkan

penelitian yang dilakukan oleh Soylu, et al. dan Piccaglia, et al., minyak atsiri adas pahit, baik yang mempunyai senyawa utama

estragol (37,6%) maupun trans-anetol (82-90%), mempunyai

kemampuan sebagai zat antibakteri Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella enteritidis, dan Salmonella

thyphimirium. Diantara keempat jenis bakteri tersebut, minyak atsiri

3

adas pahit mempunyai aktivitas antibakteri yang tinggi terhadap

bakteri S. aureus [13, 14].

Informasi yang terbatas mengenai pengaruh waktu distilasi terhadap profil komponen minyak atsiri biji adas pahit dan

aktivitasnya sebagai antibakteri S. aureus menjadi dasar dari

penelitian ini. Maka pada penelitian ini dilakukan isolasi minyak

atsiri biji adas pahit menggunakan metode distilasi uap dengan waktu distilasi 5, 7, dan 9 jam. Selanjutnya identifikasi komponen minyak

atsiri biji adas pahit dilakukan menggunakan Kromatografi Gas-

Spektrometri Massa (KG-SM). Kemudian, uji aktivitas antibakteri S. aureus terhadap minyak atsiri biji adas pahit menggunakan metode

difusi cakram.

1.2. Perumusan masalah

Berdasarkan uraian di atas, maka rumusan masalah yang dapat

diambil dalam penelitian ini antara lain:

1. Bagaimana pengaruh waktu distilasi terhadap karakteristik minyak atsiri biji adas pahit yang diisolasi menggunakan

metode distilasi uap.

2. Bagaimana pengaruh waktu distilasi terhadap profil komponen minyak atsiri biji adas pahit yang diisolasi menggunakan

metode distilasi uap.

3. Bagaimana pengaruh waktu distilasi terhadap aktivitas antibakteri S. aureus terhadap minyak atsiri biji adas pahit yang

diisolasi dengan metode distilasi uap.

1.3. Batasan masalah Batasan-batasan masalah dalam penelitian ini antara lain:

1. Biji adas pahit diperoleh dari Toko Jamu di Malang.

2. Isolasi minyak atsiri biji adas pahit dilakukan menggunakan metode distilasi uap.

3. Karakterisasi sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit dilakukan

berdasarkan penentuan wujud, warna, aroma, indeks bias, dan

berat jenis. 4. Identifikasi komponen minyak atsiri biji adas pahit dilakukan

menggunakan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM).

5. Uji aktivitas antibakteri S. aureus terhadap minyak atsiri biji adas pahit menggunakan metode difusi cakram.

4

1.4. Tujuan penelitian

Tujuan dari dilaksanakannya penelitian ini antara lain:

1. Melakukan isolasi minyak atsiri biji adas pahit menggunakan metode distilasi uap dengan waktu distilasi 5, 7, dan 9 jam.

2. Melakukan karakterisasi sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit

berdasarkan penentuan wujud, warna, aroma, indeks bias, dan

berat jenis. 3. Melakukan identifikasi komponen minyak atsiri biji adas pahit

menggunakan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM).

4. Melakukan uji aktivitas antibakteri S. aureus terhadap minyak atsiri biji adas pahit menggunakan metode difusi cakram.

1.5. Manfaat penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi

mengenai karakteristik, profil komponen, dan aktivitas antibakteri S.

aureus dari minyak atsiri biji adas pahit.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Adas pahit (Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare)

Tanaman adas pahit diklasifikasikan sebagai berikut [15]:

Kingdom : Plantae Divisi : Tracheophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Apiales Famili : Apiaceae

Genus : Foeniculum

Spesies : Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare

Tanaman adas pahit merupakan tanaman herba tahunan yang

tumbuh liar sebagai tanaman pelengkap. Tanaman adas tidak

memerlukan perawatan intensif, maupun dibudidayakan sebagai tanaman obat [16]. Adas berasal dari Eropa Selatan dan Asia yang

dapat tumbuh di dataran rendah pada ketinggian 1.800 m di atas

permukaan laut. Sedangkan di Pulau Jawa, tanaman adas dapat hidup di dataran tinggi pada ketinggian 1.600-2.400 m di atas permukaan

laut [5].

Gambar 2.1: Tanaman adas [15]

Tanaman adas merupakan tanaman perdu dengan percabangan

yang banyak dan dapat tumbuh mencapai 1-2 m. Batang tanaman

adas beralur, beruas dan berlubang. Daun adas berbentuk menyirip dan berbentuk bulat telur hingga segitiga. Bunga tanaman ini

6

berwarna kuning membentuk kumpulan payung besar yang berisi 15-

40 payung kecil. Biji adas pahit berwarna hijau saat muda, kuning

kehijauan dan kuning kecoklatan saat panen. Pada biji adas, terdapat tabung minyak yang letaknya berselang-seling [6]. Gambar tanaman

dan biji adas pahit disajikan pada Gambar 2.1 dan Gambar 2.2.

Gambar 2.2: Biji adas pahit

Adas banyak digunakan sebagai obat herbal tradisional, dan

sebagai bahan baku obat gosok untuk masuk angin karena mempunyai aroma yang wangi dan hangat [16]. Tanaman adas ini

mempunyai khasiat sebagai obat batuk, memperlambat menopause,

mengobati kembung, muntah, pemacu keluarnya keringat, obat

analgesik, anti-inflamasi, dan antidepresi [6].

(a) (b)

Gambar 2.3: (a) Kelenjar minyak (vittae) pada biji adas [17] dan

(b) Sel minyak pada biji adas [18]

vittae sel minyak

7

Menurut Zizovic, et al., kelenjar penghasil minyak atsiri pada

biji tanaman yang tergolong dalam famili Apiaceae terletak pada

saluran minyak (vittae) [17]. Semakin besar diameter biji, maka minyak atsiri yang dihasilkan juga semakin banyak [18]. Gambar

kelenjar penghasil minyak atsiri tanaman famili Apiaceae dan sel

minyak pada biji adas disajikan pada Gambar 2.3.

2.2. Minyak atsiri

Minyak atsiri merupakan hasil metabolisme tanaman berupa

cairan yang mudah menguap pada temperatur kamar dan beraroma sesuai dengan aroma tanaman penghasilnya. Minyak atsiri disebut

minyak eteris atau minyak terbang karena mudah menguap [19].

Minyak atsiri terkandung dalam berbagai bagian tanaman, seperti bunga, buah, biji, daun, batang, dan akar tanaman. Minyak atsiri

diproduksi dan disimpan dalam suatu sekretori yang mempunyai

morfologi, struktur, fungsi, dan distribusi yang berbeda-beda [20].

Minyak atsiri mempunyai peranan yang sangat penting bagi tanaman, diantaranya sebagai alat pertahanan diri dari musuh atau

penyakit, dan sebagai alat komunikasi. Minyak atsiri terdiri atas

campuran senyawa yang mudah menguap, diantaranya adalah sebagai berikut [20]:

1. Golongan terpen

Terpen merupakan senyawa yang terbentuk melalui reaksi kondensasi unit isopren (2-metil-1,3-butadiena), sehingga disebut

juga sebagai isoprenoid. Struktur isopren disajikan pada Gambar 2.4.

Terpen mengalami biosintesis melalui dua jalur, yaitu mevalonat dan

deoksiselulosa fosfat. Terpen diklasifikasikan berdasarkan jumlah unit isopren penyusunnya, yaitu hemiterpen (C5H8) yang terdiri satu

unit isopren, monoterpen (C10H16) yang terdiri dari dua unit isopren,

seskuiterpen (C15H24) yang terdiri dari tiga unit isopren, dan sebagainya. Pada umumnya, minyak atsiri terdiri atas turunan terpen,

yaitu monoterpen dan seskuiterpen, baik yang tak teroksigenasi

maupun teroksigenasi.

Gambar 2.4: Struktur isopren

8

2. Fenilpropanoid

Fenilpropanoid merupakan senyawa turunan fenol yang

tersusun dari unit C6-C3, dimana C6 adalah cincin benzena. Struktur fenilpropanoid disajikan pada Gambar 2.5. Senyawa fenilpropanoid

mengalami biosintesis melalui jalur shikimat. Pada minyak atsiri,

fenilpropanoid banyak dijumpai dalam struktur fenol, fenol ester dan

beberapa mempunyai rantai cabang (C1). Berdasarkan kerangka dasarnya, fenilpropanoid diklasifikasikan menjadi 4 jenis, yaitu

turunan sinamat, kumarin, alilfenol, dan propenil fenol.

Gambar 2.5: Struktur fenilpropanoid

2.2.1. Minyak atsiri adas pahit Minyak atsiri adas mempunyai aroma yang khas, sehingga

dikenal sebagai allround flavouring agent. Minyak atsiri adas banyak

digunakan sebagai pewangi dalam industri kosmetik [3]. Selain itu, minyak atsiri adas juga bersifat sebagai pembasmi serangga

(repellent) [16].

Semua bagian tanaman adas dapat menghasilkan minyak atsiri. Pada penelitian yang dilakukan oleh Prakosa, rendemen

minyak atsiri yang dihasilkan dari bagian biji lebih besar daripada

rendemen minyak atsiri yang dihasilkan dari bagian daun. Minyak

atsiri adas dari bagian biji menghasilkan rendemen 0,607%, sedangkan minyak atsiri adas dari bagian daun menghasilkan

rendemen 0,27% [3].

Saat proses isolasi minyak atsiri menggunakan metode distilasi uap, kontak antara uap air dan biji menyebabkan uap air masuk ke

dalam biji. Hal tersebut mengakibatkan tekanan osmosis di dalam sel

lebih tinggi. Sehingga kelenjar minyak pecah dan minyak terdorong keluar oleh uap air [8]. Minyak atsiri adas berwujud cairan berwarna

kuning dan mempunyai aroma khas adas [3]. Minyak atsiri yang

dihasilkan oleh adas pahit mempunyai rendemen yang bervariasi

antara 0,60-6%. Buah yang terletak di tengah payung umumnya menghasilkan minyak atsiri yang lebih banyak dan aroma yang lebih

tajam, dibandingkan dengan buah yang terletak di bagian lain [5].

9

Karakteristik minyak atsiri ditentukan berdasarkan syarat mutu

minyak atsiri yang terdapat pada Standar Nasional Indonesia (SNI).

Dalam hal ini digunakan SNI 06-2388-2006 yang merupakan standar mutu minyak nilam, karena hingga saat ini belum diketahui standar

minyak atsiri adas pahit. Beberapa parameter yang menjadi syarat

mutu minyak atsiri antara lain wujud, aroma, warna, berat jenis dan

indeks bias. Sifat fisik minyak atsiri adas pahit disajikan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1: Sifat fisik minyak adas [21]

Karakteristik yang

diamati Hasil

Warna Kuning

Berat jenis (25°C) 0,961 g/mL

Indeks bias (20°C) 1,5320

Putaran optik +11°0’ - +24°0’

Pada penelitian yang dilakukan oleh Piccaglia, et al., minyak

atsiri adas pahit yang diperoleh menggunakan metode distilasi uap

menghasilkan 3 komponen utama, yaitu limonen, fenkon, dan trans-anetol. Pada penelitian tersebut, trans-anetol merupakan senyawa

dengan kadar yang tertinggi (82-90%) [12]. Senyawa penyusun

minyak atsiri adas pahit menurut penelitian yang dilakukan oleh

Piccaglia, et al. disajikan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2: Senyawa penyusun minyak atsiri biji adas pahit [12]

Senyawa Persentase (%)

trans-Anetol 86-91

Fenkon 5-10

Limonen 2-7

Pada penelitian yang dilakukan oleh Soylu, et al., minyak

atsiri biji adas pahit yang diperoleh menggunakan metode distilasi

uap menghasilkan 13 senyawa. Pada penelitian tersebut, estragol (metil kavikol) merupakan senyawa dengan kadar yang tertinggi

(37,6%) [11]. Senyawa penyusun minyak atsiri biji adas pahit

menurut penelitian yang dilakukan oleh Soylu, et al. disajikan pada

Tabel 2.3.

10

Tabel 2.3: Senyawa penyusun minyak atsiri biji adas pahit [13, 20]

No. Senyawa Struktur Persentase

(%) Mr

Monoterpen alifatik

1. Mirsen

0,8 136,23

2. trans-β-Osimen

2,1 136,23

Monoterpen monosiklik

3. Limonen

35,4 136,23

4. γ-Terpinen

0,4 136,23

5. Carvon

3,4 150,22

6. p-Anisaldehid

0,3 136,15

7. α-Felandren

0,4 136,23

Monoterpen bisiklik

8. α-Pinen

2,6 136,23

9. Sabinen

1,5 136,23

10. Fenkon

12,8 152,23

Seskuiterpen

11. Germakren D

0,1 204,35

Fenilpropanoid

12. trans-Anetol

2,0 148,20

13. Estragol

37,6 148,20

11

2.3. Metode isolasi minyak atsiri

Minyak atsiri dapat diisolasi dari berbagai jenis dan bagian

tanaman dengan metode distilasi, ekstraksi pelarut, dan ekstraksi gelombang mikro tanpa pelarut dan metode lainnya [1]. Metode

distilasi adalah metode yang banyak digunakan untuk mengisolasi

minyak atsiri. Distilasi merupakan metode pemisahan campuran

yang didasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen yang akan dipisahkan. Semakin besar perbedaan titik didih antar

komponen, maka pemisahan dengan metode distilasi semakin baik

dan diperoleh distilat yang murni. Pada metode distilasi, suatu campuran dipanaskan dan uapnya

dialirkan melalui pendingin (kondensor), sehingga terjadi

kondensasi, serta kembali menjadi cairan dan terpisah dari senyawa lain [23]. Proses distilasi dipengaruhi oleh beberapa faktor,

diantaranya temperatur, tekanan, jenis sampel, dan waktu distilasi

[10]. Waktu mempengaruhi persen rendemen yang dihasilkan dari

proses distilasi. Pada penelitian yang dilakukan oleh Prakosa, dkk, jika waktu yang digunakan untuk proses distilasi semakin lama,

maka rendemen minyak atsiri yang diperoleh semakin besar. Hal ini

disebabkan waktu kontak fase antara uap dan bahan semakin lama, sehingga minyak dihasilkan semakin banyak [3]. Menurut

Retnowati, dkk, waktu distilasi mempengaruhi profil komponen

minyak atsiri. Pada jam pertama distilasi, senyawa yang mempunyai tekanan uap tinggi akan menguap lebih dahulu [24]. Terdapat

beberapa macam metode distilasi yang umum digunakan, antara lain

distilasi air, distilasi uap-air, dan distilasi uap [8].

2.3.1. Distilasi air

Distilasi air merupakan metode isolasi minyak yang tergolong

sederhana, mudah dan murah. Pada distilasi ini bahan baku yang digunakan dibiarkan terendam dalam air dan dipanaskan, sehingga

terbentuk uap air dan uap minyak yang terkondensasi menjadi cairan

dan terpisah antara minyak dan air. Beberapa senyawa dalam minyak

atsiri memungkinkan untuk terjadi hidrolisis, terutama untuk senyawa ester [8].

2.3.2. Distilasi uap-air Distilasi uap-air merupakan pengembangan dari metode

distilasi air sederhana. Pada distilasi uap-air, bahan baku diletakkan

pada wadah berlubang di atas air mendidih hingga tidak menyentuh

12

bahan baku. Sehingga bahan baku hanya berhubungan langsung

dengan uap panas. Proses ini dilakukan untuk mengurangi

pemanasan berlebihan yang dapat merusak komponen yang dipisahkan dari bahan baku [8].

2.3.3. Distilasi uap

Distilasi uap adalah metode pemisahan senyawa yang peka terhadap panas. Pada distilasi ini, uap dialirkan ke dalam labu berisi

bahan baku. Sehingga senyawa-senyawa minyak atsiri dalam bahan

baku terbawa oleh uap kemudian terkondensasi menjadi cairan kembali. Hasil kondensasi berupa distilat, yaitu fasa air dan fasa

minyak atsiri. Metode distilasi uap lebih baik jika dibandingkan

dengan metode distilasi air dan uap-air. Hal ini disebabkan distilasi uap mempunyai keunggulan dari segi biaya, kecepatan penyulingan,

dan kapasitas produksi minyak [25].

Hubungan antara tekanan uap dan komposisi cairan dijelaskan

dalam Hukum Raoult’s yang menyatakan bahwa tekanan uap parsial suatu komponen dalam campuran berbanding lurus dengan tekanan

uap murni pada temperatur tertentu dan fraksi mol komponen dalam

fasa cairnya. Persamaan Hukum Raoult’s ditunjukkan pada persamaan 2.1 [26]:

Pt = PA + PB = XA.P°A + XB.P°B (2.1)

Sehingga proses penguapan senyawa organik pada temperatur yang

lebih rendah perlu dilakukan untuk mengisolasi material organik dari

campurannya.

2.4. Kromatografi Gas-Spektrometri Massa

Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM) merupakan gabungan dari dua instrumen, yaitu kromatografi gas yang berfungsi

sebagai pemisah komponen pada campuran sampel dan spektrometri

massa yang berfungsi mendeteksi senyawa yang telah dipisahkan

pada kromatografi gas [27]. Pemisahan campuran menggunakan kromatografi gas dilakukan berdasarkan distribusi senyawa pada fasa

diam dan fasa gerak yang berupa gas [28]. Senyawa dengan

kepolaran yang mirip dengan fasa diam terelusi lebih lama karena mengalami interaksi yang kuat dengan fasa diam, sehingga

mempunyai waktu retensi yang lebih lama [29].

13

Analisis menggunakan spektrometri massa menghasilkan

informasi berupa struktur molekul senyawa-senyawa yang telah

terpisah dari campurannya pada kromatografi gas [30]. Metode analisis ini sering digunakan untuk menentukan berat molekul dan

rumus molekul suatu senyawa [31].

2.4.1. Analisis minyak adas pahit menggunakan KG-SM Pada penelitan yang dilakukan oleh Shahat, et al., komponen

minyak atsiri adas pahit dapat dianalisis menggunakan KG-SM. Pada

penelitian tersebut, diperoleh TIC yang menunjukkan terdapat 18 puncak. Beberapa komponen yang teridentifikasi adalah limonen,

fenkon, estragol, dan trans-anetol. Estragol merupakan senyawa

dengan kadar tertinggi (57,94%). Profil kromatogram minyak atsiri adas pahit disajikan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6: Profil kromatogram minyak atsiri adas pahit [32]

2.5. Staphylococcus aureus

Bakteri Staphylococcus aureus diklasifikasikan sebagai berikut [33]:

Divisi : Protophyta

Kelas : Schizomycetes

Ordo : Eubacteriales Famili : Micrococcaceae

Genus : Staphylococcus

Spesies : Staphylococcus aureus

14

S. aureus merupakan bakteri Gram positif yang berbentuk

bulat dengan diameter 0,7-1,2 µm. Koloni bakteri S. aureus pada

proses pembenihan padat berbentuk bulat, berkilau keemasan, halus, dan menonjol. Bakteri S. aureus dapat tumbuh secara optimum pada

temperatur 37°C. Namun, pembentukan pigmen paling baik pada

bakteri ini terjadi pada temperatur 20-25°C [33]. Gambar bakteri S.

aureus disajikan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7: Koloni bakteri Staphylococcus aureus [34]

Bakteri S. aureus adalah bakteri yang bersifat patogen atau dapat menyebabkan penyakit pada manusia dan hewan [35]. Bakteri

yang bersifat patogen akan menyebabkan infeksi, dimana mikroba

akan masuk ke dalam jaringan tubuh dan berkembang biak di dalam jaringan. Bakteri S. aureus menyebabkan penyakit pneumonia dan

meningitis [36].

2.6. Zat antibakteri Zat antibakteri merupakan zat yang mempunyai aktivitas

membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri atau mikroba

[14]. Zat antibakteri harus mempunyai sifat toksisitas selektif yang tinggi. Berdasarkan sifat toksisitas selektifnya, aktivitas zat

antibakteri dibedakan menjadi dua, yaitu aktivitas bakteriostatik,

dimana antibakteri berperan menghambat pertumbuhan bakteri, dan

aktivitas bakterisid, dimana antibakteri berperan membunuh mikroba. Kadar minimal zat antibakteri yang diperlukan untuk

menghambat pertumbuhan dan membunuh mikroba disebut Kadar

Hambat Minimal (KHM) dan Kadar Bunuh Minimal (KBM) [37]. Suatu zat antibakteri dapat diketahui mempunyai aktivitas

hambat bakteri yang baik jika mempunyai daya hambat yang sama

atau lebih besar dari daya hambat antibiotiknya. Setiap antibiotik mempunyai aktivitas hambat yang berbeda-beda. Aktivitas hambat

15

zat antibakteri digolongkan dalam tiga kriteria, yaitu resistant

(resisten), intermediate (intermediet), dan susceptible (sensitif).

Kriteria resisten menunjukkan bahwa senyawa antibakteri yang diuji tidak mampu menghambat bakteri. Kriteria intermediet menunjukkan

bahwa senyawa antibakteri yang diuji mampu menghambat bakteri

secara minimal, sehingga dibutuhkan dosis yang lebih tinggi sebagai

obat. Sedangkan kriteria sensitif menunjukkan bahwa senyawa antibakteri yang diuji mampu menghambat bakteri secara maksimal,

sehingga dapat digunakan sebagai agen terapi sesuai dengan

konsentrasi yang digunakan.

2.6.1. Sefoksitin

Sefoksitin merupakan antibiotik turunann sefamisin C. Struktur Sefoksitin disajikan pada Gambar 2.8. Sefoksitin yang

mempunyai rumus molekul C16H17N3O7S2 ini mampu menghambat

bakteri gram positif, salah satunya adalah bakteri S. aureus [38].

Gambar 2.8: Struktur Sefoksitin

Sefoksitin berperan sebagai bakterisidal (pembunuh bakteri)

dengan menghambat sintesis dinding sel [38]. Mekanisme kerja

Sefoksitin dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus adalah

dengan melakukan penetrasi dinding sel luar dan mengikat protein, sehingga sintesis dinding sel terganggu. Hal ini mengakibatkan

dinding sel menjadi terbuka dan memungkinkan sefoksitin masuk ke

dalam sel. Setelah sefoksitin masuk ke dalam sel, sel akan mengalami pembengkakan dan menyebabkan kematian sel [39].

Kriteria hambat antibiotik Sefoksitin terhadap bakteri S. aureus

disajikan pada Tabel 2.4.

16

Tabel 2.4: Kriteria hambat antibiotik Sefoksitin terhadap bakteri S.

aureus untuk metode disk difusi [40]

Bakteri Kriteria hambat dalam diameter (mm)

Resisten Intermediet Sensitif

S. aureus ≤ 21 - ≥ 22

2.6.2. Metode uji aktivitas antibakteri

Uji aktivitas antibakteri dapat dilakukan melalui beberapa

metode berikut ini [41]:

1. Metode dilusi a. Metode dilusi cair (Broth dilution)

Pada metode dilusi cair, zat antibakteri pada media cair

dengan variasi konsentrasi pengenceran ditambahkan dengan mikroba uji. Larutan uji antibakteri dengan kadar paling kecil

dan terlihat jernih (tidak ada pertumbuhan mikroba) ditetapkan

sebagai KHM. Selanjutnya dikultur kembali dan diinkubasi

selama 18-24 jam. Media cair yang tetap jernih setelah proses inkubasi ditetapkan sebagai KBM.

b. Metode dilusi padat (solid dilution)

Pada metode dilusi padat, media yang digunakan berupa padatan. Proses pengerjaan metode dilusi padat ini serupa

dengan metode dilusi cair.

2. Metode difusi

a. Metode E-test Metode E-test dilakukan untuk mengestimasi KHM zat

yang diuji. Pada metode ini, zat antibakteri dari kadar terendah

hingga tertinggi dalam strip plastik diletakkan pada permukaan media agar yang telah ditanami mikroorganisme. Area jernih

yang terbentuk menunjukkan kadar zat antibakteri yang

berperan menghambat pertumbuhan mikroorganisme pada media agar.

b. Metode disk difusi

Metode disk difusi digunakan untuk mengetahui potensi

zat antibakteri. Pada metode ini, disk yang berisi zat antibakteri diletakkan pada media agar yang telah ditanami

mikroorganisme. Zona bening pada piringan menunjukkan

aktivitas penghambatan pertumbuhan mikroorganisme oleh zat antibakteri. Contoh hasil uji aktivitas antibakteri disajikan

pada Gambar 2.9.

17

Gambar 2.9: Uji aktivitas antibakteri Enterobacteriaceae terhadap

modifikasi β-laktam [42]

2.7. Minyak atsiri adas pahit sebagai zat antibakteri

Menurut Soylu, et al., minyak atsiri adas pahit dengan

komponen utama estragol (37,6%), mempunyai kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus, Escherichia coli,

Salmonella enteritidis, dan Salmonella thyphimirium. Dari beberapa

jenis bakteri tersebut, minyak atsiri adas pahit mampu menghambat

pertumbuhan bakteri S. aureus dengan zona hambat sebesar 13,37 mm

[11]. Sedangkan menurut Piccaglia, et al., minyak atsiri adas

pahit dengan komponen utama trans-anetol (82-90%), mempunyai

kemampuan menghambat pertumbuhan 20 jenis bakteri, beberapa diantaranya adalah Bacillus subtilis, Lactobacillus plantarum,

Salmonella pullorum, Pseudomonas aeruginosa, S. aureus, E. coli,

dll. Dari beberapa jenis bakteri tersebut, minyak atsiri adas pahit mampu menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus dengan zona

hambat sebesar 8,4 mm [12].

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Ismaiel, et. al.,

senyawa estragol mempunyai kemampuan dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus [43]. Estragol tergolong dalam fenil

propanoid dengan gugus eter. Estragol merupakan senyawa turunan

fenol, sehingga mekanisme kerja estragol dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus adalah dengan merusak dan

menembus dinding sel, serta mengendapkan protein sel bakteri.

Dalam menghambat pertumbuhan bakteri, senyawa tersebut mendenaturasi protein melalui ikatan hidrogen yang terbentuk

dengan protein dan menyebabkan struktur protein rusak. Hal tersebut

mempengaruhi permeabilitas dinding sel dan membran sitoplasma

yang tersusun atas protein. Permeabilitas dinding sel dan membran sitoplasma yang rusak mengakibatkan makromolekul dan ion dalam

sel menjadi tidak seimbang, sehingga sel menjadi lisis [44].

19

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan waktu penelitian

Penelitian seperti isolasi dan karakterisasi minyak atsiri biji

adas pahit (kecuali penentuan indeks bias) dilakukan di Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas MIPA

Universitas Brawijaya (FMIPA UB). Penentuan indeks bias minyak

atsiri biji adas pahit dilakukan di Laboratorium Kimia Fisik Jurusan Kimia FMIPA UB. Analisis komponen minyak atsiri biji adas pahit

menggunakan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM)

dilakukan di UPT Instrumentasi Jurusan Kimia FMIPA UB. Uji antibakteri dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi FK UB.

Determinasi biji adas pahit dilakukan di UPT Materia Medica, Batu.

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari hingga Juni 2017.

3.2. Alat dan instrumen penelitian

3.2.1. Alat penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain seperangkat alat distilasi uap seperti yang disajikan pada Lampiran

F.2, erlenmeyer kapasitas 25 mL, piknometer kapasitas 1 mL,

pengaduk gelas, pengaduk besi, corong plastik, corong gelas, pipet tetes, cawan porselen, mortar dan pestle, tanur, desikator, kompor

listrik, botol semprot, pompa air, botol 5 mL, tabung reaksi ukuran

16x150 mm, jarum ose, cawan petri, mikropipet kapasitas 100 µL,

cotton swab.

3.2.2. Instrumen penelitian

Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini antara lain neraca digital merek Sartorius tipe BSA2245-CW, Kromatografi

Gas-Spektrometri Massa (KG-SM) merek Shimadzu GCMS-

QP2010S, refraktometer merek Fisher Scientific, inkubator merek

WTB-Binder, Spektrofotometer UV merek Smart Spec Plus, dan vortex mixer merek V-1000.

3.3. Bahan penelitian

3.3.1. Bahan penelitian Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah

biji adas pahit (Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare) yang

20

diperoleh dari Toko Jamu di Malang, akuades, es, batu didih,

magnesium sulfat heptahidrat (MgSO4.7H2O), gas nitrogen (N2),

nutrient broth (media cair), nutrient agar (media padat), larutan natrium klorida (NaCl), kertas cakram kosong (blank disk) dan kertas

cakram antibiotik sefoksitin.

3.3.2. Bakteri uji Bakteri uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Staphylococcus aureus yang diperoleh dari Laboratorium

Mikrobiologi FK UB.

3.4. Tahapan penelitian

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan penelitian (diagram alir penelitian disajikan pada Lampiran A.1), antara lain:

1. Preparasi alat dan persiapan bahan penelitian yang digunakan.

2. Determinasi sampel biji adas pahit yang digunakan.

3. Pembuatan MgSO4 anhidrat dengan memanaskan MgSO4.7H2O. 4. Isolasi minyak atsiri dari biji adas pahit menggunakan distilasi

uap.

5. Karakterisasi sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit berdasarkan penentuan wujud, warna, aroma, indeks bias, dan berat jenis.

6. Identifikasi minyak atsiri biji adas pahit menggunakan KG-SM.

7. Uji aktivitas antibakteri S. aureus dari minyak atsiri biji adas pahit dengan metode difusi cakram.

8. Analisis data yang meliputi rendemen, karakteristik sifat fisik,

profil komponen, dan aktivitas antibakteri dari minyak atsiri biji

adas pahit.

3.5. Prosedur kerja penelitian

3.5.1. Preparasi alat dan persiapan bahan penelitian Preparasi alat dilakukan dengan cara satu set alat distilasi uap

dirangkai seperti pada Lampiran F.2. Kemudian dilakukan tes

kebocoran terhadap rangkaian alat tersebut. Pada tes kebocoran,

pompa sirkulasi yang diletakkan dalam ember berisi air dan es dinyalakan sehingga terjadi sirkulasi air pada kondensor. Kemudian

uap air dari ketel uap dialirkan pada rangkaian alat distilasi uap.

Persiapan bahan dilakukan dengan cara sampel biji adas pahit disiapkan sebagian untuk determinasi dan disiapkan sebagian lainnya

untuk ditimbang sebanyak 350 gram. Biji adas pahit disimpan dalam

wadah kaca tertutup agar tidak terkena sinar.

21

3.5.2. Determinasi biji adas pahit

Determinasi biji adas pahit dilakukan di UPT Materia Medica,

Batu (hasil determinasi dilampirkan pada Lampiran F.1).

3.5.3. Pembuatan magnesium sulfat anhidrat (MgSO4)

MgSO4 anhidrat dibuat dengan cara sebanyak 50 g

MgSO4.7H2O ditimbang dalam cawan porselen dan dipanaskan dalam tanur pada temperatur 300-350 ºC selama 4 jam. Pemanasan

menyebabkan terbentuknya MgSO4.(7-x)H2O. Setelah itu bongkahan

MgSO4.(7-x)H2O didiamkan sebentar, kemudian dimasukkan ke dalam desikator selama 1 jam dan ditimbang kembali. Padatan

tersebut dipindahkan ke dalam mortar dan digerus hingga halus.

Selanjutnya, serbuk dipindahkan kembali ke dalam cawan porselen dan dipanaskan dalam tanur pada temperatur 300-350 ºC selama 1

jam. Lalu padatan tersebut didiamkan sebentar dan dimasukkan ke

dalam desikator selama 1 jam. Kemudian ditimbang kembali. Proses

pemanasan pada temperatur 300-350 ºC selama 1 jam ini dilakukan berulang kali hingga diperoleh massa konstan. Massa hasil

penimbangan dicatat. Data hasil penimbangan disajikan pada

Lampiran B.1. Skema kerja pembuatan MgSO4 anhidrat disajikan pada Lampiran A.2.1.

3.5.4. Isolasi minyak atsiri biji adas pahit Isolasi minyak atsiri biji adas pahit dilakukan menggunakan

metode distilasi uap. Langkah pertama yang dilakukan adalah satu

set alat distilasi uap dirangkai seperti pada Lampiran F.2. Ketel uap

diisi dengan air hingga 2/3 volume dan dipanaskan hingga mendidih. Sementara itu, sebanyak 350 g biji adas pahit dan beberapa potong

batu didih dimasukkan ke dalam labu alas bulat, kemudian labu

ditutup rapat. Setelah itu, pompa sirkulasi yang diletakkan dalam ember berisi air dan es dinyalakan sehingga terjadi sirkulasi air pada

kondensor. Kemudian uap air dalam ketel uap yang telah mendidih

dialirkan menuju labu alas bulat.

Proses distilasi uap dilakukan selama 5 jam yang dimulai dari tetesan pertama distilat. Distilat ditampung dalam corong pisah

kapasitas 500 mL dan didiamkan hingga terbentuk dua lapisan, yaitu

lapisan air dan lapisan minyak atsiri biji adas pahit. Kemudian lapisan air dan minyak atsiri dipisahkan. Lapisan air ditampung

dalam botol 1 L. Sedangkan lapisan minyak atsiri ditampung dalam

erlenmeyer 25 mL dan ditutup rapat. Serbuk MgSO4 anhidrat yang

22

telah ditimbang, ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam

erlenmeyer 25 mL yang berisi minyak atsiri. MgSO4 anhidrat

ditambahkan sambil erlenmeyer digoyang. Penambahan MgSO4 anhidrat dihentikan jika sudah tidak terbentuk bongkahan pada

campuran. Sisa serbuk ditimbang kembali dan selisih penimbangan

menunjukkan massa MgSO4 anhidrat yang digunakan untuk proses

penyerapan molekul H2O pada minyak atsiri. Pada proses tersebut menghasilkan MgSO4.7H2O dan minyak atsiri bebas air. Setelah itu,

minyak atsiri biji adas pahit dan MgSO4.7H2O dipisahkan dengan

cara dekantasi. Selanjutnya, minyak atsiri ditampung dalam botol 5 mL dan dialiri dengan gas N2 pada permukaan minyak atsiri. Minyak

atsiri biji adas pahit yang diperoleh ditimbang dan dihitung

rendemennya. Minyak atsiri disimpan dalam botol 5 mL tertutup dan dibungkus dengan aluminium foil pada lemari pendingin. Skema

kerja isolasi minyak atsiri biji adas pahit disajikan pada Lampiran

A.2.2.

3.5.5. Karakterisasi sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit

Karakterisasi sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit dilakukan

berdasarkan penentuan wujud, warna, aroma, indeks bias, dan berat jenis.

a. Karakterisasi sifat fisik berdasarkan penentuan wujud, warna, dan

aroma minyak atsiri biji adas pahit Wujud dan warna minyak atsiri biji adas pahit ditentukan

dengan pengamatan secara visual (mata). Aroma minyak atsiri biji

adas pahit ditentukan secara organoleptik (pembau) dengan

membandingkan minyak atsiri biji adas pahit dan biji adas pahit yang digunakan. Data sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit

berdasarkan wujud, warna, dan aroma disajikan pada Tabel 4.2.

b. Karakterisasi sifat fisik berdasarkan penentuan indeks bias

minyak atsiri biji adas pahit

Indeks bias minyak atsiri biji adas pahit diukur menggunakan

Refraktometer digital Fischer. Langkah pertama yang dilakukan adalah refraktometer disambungkan pada sumber listrik dan

dinyalakan. Tempat sampel dibersihkan dengan meneteskan akuades

pada prisma kaca dan dikeringkan menggunakan tisu. Kemudian minyak atsiri biji adas pahit diteteskan pada prisma kaca sebanyak 1

tetes dan ditutup. Setelah itu, tombol read ditekan untuk

menampilkan angka yang menunjukkan indeks bias dan temperatur

23

pengukuran yang digunakan untuk perhitungan faktor koreksi.

Perhitungan indeks bias minyak atsiri biji adas pahit dengan faktor

koreksi disajikan pada Lampiran C.3. Data indeks bias minyak atsiri biji adas pahit hasil pengamatan dan terkoreksi disajikan pada Tabel

4.3.

c. Karakterisasi sifat fisik berdasarkan penentuan berat jenis minyak atsiri biji adas pahit

Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit diukur menggunakan

piknometer 1 mL. Piknometer yang digunakan belum dikalibrasi, sehingga dilakukan kalibrasi terlebih dahulu dengan cara piknometer

dalam kondisi kosong dan bersih ditimbang. Kemudian akuades

dipipet menggunakan pipet ukur 5 mL sebanyak 1 mL dan dimasukkan ke dalam piknometer. Selanjutnya, diberi tanda batas

volume 1 mL (meniskus bawah) pada piknometer. Jika penimbangan

menunjukkan massa air 1 mL adalah 1 g, maka piknometer telah

dikalibrasi. Kemudian air dalam piknometer dikeluarkan dan piknometer dikeringkan. Setelah itu, piknometer diisi dengan minyak

atsiri biji adas pahit hingga tanda batas dan ditimbang kembali.

Temperatur ruang saat penimbangan dicatat sebagai temperatut pengukuran yang digunakan untuk perhitungan faktor koreksi.

Perhitungan berat jenis minyak atsiri biji adas pahit hasil pengamatan

dan dengan faktor koreksi berturut-turut disajikan pada Lampiran C.4 dan Lampiran C.5. Data berat jenis minyak atsiri biji adas pahit

hasil pengamatan dan terkoreksi disajikan pada Tabel 4.4.

3.5.6. Analisis minyak atsiri biji adas pahit menggunakan

Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM)

Analisis minyak atsiri biji adas pahit menggunakan KG-SM

dilakukan dengan cara sebanyak 0,2 µL masing-masing minyak atsiri biji adas pahit diinjeksikan menggunakan siring Hamilton ke dalam

injector port pada instrumen KG-SM. Skema kerja analisis minyak

atsiri biji adas pahit menggunakan KG-SM disajikan pada Lampiran

A.2.3. Kondisi operasional KG-SM yang digunakan antara lain: Tipe KG-SM : Shimadzu GCMS-QP2010S

Tipe kolom : Rtx-5MS (5% difenil, 95% dimetil

polisiloksan) Panjang kolom : 30 meter

Temperatur kolom : 70-215°C

Temperatur injektor : 215°C

24

Temperatur detektor : 250°C

Detektor : FTD

Gas pembawa : Helium

Kec. Alir Gas : 3 mL/menit Jenis Pengion : EI (Electron Impact) 70 eV

Data yang diperoleh adalah Total Ion Chromatogram (TIC) dan spektra massa dari minyak atsiri biji adas pahit. Berdasarkan TIC

yang disajikan pada Gambar 4.4 sampai dengan Gambar 4.6, data

tersebut, jumlah puncak pada TIC menunjukkan jumlah komponen

minyak atsiri biji adas pahit. Sedangkan spektra massa, seperti yang disajikan pada Gambar 4.7 sampai dengan Gambar 4.9 dan Lampiran

E, digunakan untuk menentukan jenis atau struktur komponen

minyak atsiri biji adas pahit yang dapat dibandingkan dengan spektra standar dari pustaka WILEY7.LIB.

3.5.7. Uji aktivitas antibakteri Staphylococcus aureus minyak

atsiri biji adas pahit dengan metode difusi cakram

Uji aktivitas antibakteri Staphylococcus aureus pada minyak

atsiri biji adas pahit dilakukan dengan metode difusi cakram

menggunakan kertas cakram berdiameter 6 mm. Koloni S. aureus dicuplik dari tabung biakan menggunakan jarum ose dan dimasukkan

ke dalam media cair (komponen media cair untuk pembiakan bakteri

disajikan pada Lampiran B.3) pada tabung reaksi. Kemudian diinkubasi pada temperatur 37 ºC selama 24 jam. Setelah itu, diukur

arbsobansinya menggunakan spektrofotometer. Suspensi S. aureus

mempunyai nilai absorbansi 0,81, sehingga suspensi tersebut diambil sebanyak 0,8 mL dan diencekan dengan larutan NaCl hingga

diperoleh absorbansi 0,1. Suspensi bakteri dihomogenkan

menggunakan vortex mixer.

Media padat dituangkan ke dalam cawan petri berdiameter 90 mm. Komponen media padat untuk pembiakan bakteri disajikan pada

Lampiran B.4. Suspensi bakteri S. aureus diambil menggunakan

cotton swab dan dioleskan hingga merata pada permukaan media padat. Kemudian sebanyak dua kertas cakram kosong dan kertas

cakram antibiotik sefoksitin diletakkan di atas media padat seperti

yang disajikan pada Gambar 3.1. Sebanyak 15 µL minyak atsiri biji

adas pahit (S) diteteskan pada permukaan salah satu kertas cakram kosong. Sebanyak 15 µL akuades, sebagai kontrol negatif (C-),

diteteskan pada kertas cakram kosong lainnya. Cakram antibiotik

25

sefoksitin digunakan sebagai kontrol positif (C+). Kemudian

diinkubasi pada temperatur 37 ºC selama 24 jam. Aktivitas

antibakteri S. aureus diamati berdasarkan diameter daya hambat yang ditunjukkan dengan zona bening yang terbentuk di sekeliling

cakram. Hasil uji aktivitas antibakteri S. aureus minyak atsiri biji

adas pahit disajikan pada Gambar 4.14.

Gambar 3.1: Template posisi cakram pada cawan petri

27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Isolasi minyak atsiri biji adas pahit

Sampel biji adas pahit yang digunakan dalam penelitian ini

diperoleh dari Toko Jamu di Kota Malang dan dideteminasi di UPT Materia Medica Batu. Determinasi bertujuan untuk mengetahui

klasifikasi tanaman adas pahit. Hasil determinasi berupa surat

determinasi disajikan pada Lampiran F.1. Hasil determinasi menunjukkan biji adas pahit mempunyai nama ilmiah Foeniculum

vulgare Mill. var. vulgare. Berdasarkan hasil determinasi tersebut,

adas pahit mempunyai sinonim F. officinale All. atau Anethum foeniculum Linn. Biji adas pahit berwarna kuning kehijauan dan

berbentuk oval dengan panjang 0,8-1 cm. Gambar sampel biji adas

pahit disajikan pada Gambar 4.1. Menurut penelitian yang dilakukan

oleh Kridati, dkk, sel minyak pada biji adas berukuran lebih kecil daripada bagian daun dan tangkai, namun selnya padat dan penuh

dengan minyak [18]. Menurut Prakosa, rendemen minyak atsiri yang

dihasilkan dari bagian biji lebih besar daripada rendemen minyak atsiri yang dihasilkan dari bagian daun [3]. Sehingga, pada penelitian

ini isolasi minyak atsiri dilakukan pada bagian biji adas pahit.

Gambar 4.1: Sampel biji adas pahit

Pada proses isolasi minyak atsiri biji adas pahit diperlukan

MgSO4 anhidrat sebagai drying agent. Namun, dikarenakan yang

tersedia di Laboratorium Kimia Organik adalah MgSO4.7H2O, maka diperlukan pembuatan MgSO4 anhidrat. MgSO4 anhidrat diperoleh

dengan cara memanaskan MgSO4.7H2O yang telah digerus dalam

tanur pada temperatur 300-350 ºC. Proses tersebut merupakan proses dehidrasi, yaitu pelepasan molekul air sesuai pada Reaksi 4.1.

28

MgSO4.7H2O → MgSO4.(7-x)H2O + xH2O (4.1)

Untuk mengetahui jumlah molekul H2O yang terlepas maka

dilakukan perhitungan sesuai pada Persamaan 4.2. Perhitungan

molekul hidrat MgSO4 disajikan pada Lampiran C.1.

Mol 𝑥H2O

Mol MgS O4 . 7𝑥 H2O (4.2)

Keterangan: x adalah jumlah molekul H2O

Dari hasil pemanasan yang dilakukan, molekul H2O yang dilepas setara dengan 7 molekul H2O, sehingga diperoleh MgSO4 anhidrat.

Isolasi minyak biji adas pahit dilakukan dengan metode

distilasi uap. Distilasi uap dilakukan pada berbagai waktu distilasi, yaitu 5, 7, dan 9 jam. Distilasi uap lebih baik digunakan untuk

mengisolasi minyak atsiri dibandingkan dengan metode distilasi

lainnya, karena dapat menghasilkan minyak atsiri dengan kualitas

yang lebih baik [9]. Distilasi uap merupakan metode pemisahan komponen dalam suatu campuran dengan menggunakan uap yang

didasarkan pada tekanan uap atau volatilitas komponen dalam

campuran. Uap yang dihasilkan oleh ketel uap menyebabkan tekanan uap pada labu alas bulat meningkat, sehingga komponen minyak

atsiri menguap di bawah titik didihnya dan terpisah dari komponen

lain yang mempunyai titik didih lebih tinggi [25]. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Kridati, dkk, minyak atsiri biji adas pahit

terdapat dalam sel pada bagian permukaan biji [18]. Pada proses

distilasi uap, uap air yang dihasilkan masuk ke dalam biji adas pahit

dan mengakibatkan sel mengembang. Hal ini menyebabkan pori-pori sel pecah, sehingga uap air akan mendorong minyak atsiri dalam sel

[8]. Komponen minyak atsiri yang terbawa oleh uap air dikondensasi

menjadi cairan kembali yang disebut distilat. Minyak atsiri biji adas pahit yang telah dipisahkan dari lapisan

air ditambahkan MgSO4 anhidrat untuk mengikat molekul air yang

masih tersisa. MgSO4 anhidrat yang ditambahkan pada minyak atsiri

biji adas pahit hasil distilasi uap 5, 7, dan 9 jam berturut-turut adalah 0,42; 0,68; dan 0;51 gram. Minyak atsiri ditampung dalam botol 5

mL (disajikan pada Gambar 4.2) dan dialiri dengan gas nitrogen

untuk membebaskan oksigen pada permukaan minyak atsiri biji adas pahit yang dapat menyebabkan komponen minyak atsiri teroksidasi.

29

Gambar 4.2: Minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap

5 jam (AP-5), 7 jam (AP-7), dan 9 jam (AP-9)

Rendemen merupakan perbandingan antara massa minyak

atsiri yang diperoleh dan massa sampel yang digunakan. Rendemen

minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5, 7, dan 9 jam disajikan pada Tabel 4.1 dan perhitungan rendemen minyak atsiri biji

adas pahit hasil distilasi uap disajikan pada Lampiran C.2.

Tabel 4.1: Rendemen minyak atsiri biji adas pahit

Waktu distilasi

uap (jam)

Massa

sampel (g)

Massa minyak

atsiri (g)

Rendemen

(%)

5 350 1,78 0,52

7 350 2,20 0,63

9 350 2,51 0,72

Gambar 4.3: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap rendemen

minyak atsiri biji adas pahit

0.509

0.629

0.717

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

5 7 9

Ren

dem

en

(%

)

Waktu Distilasi Uap (jam)

30

Berdasarkan Tabel 4.1 dan grafik yang disajikan pada Gambar

4.3, rendemen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap

meningkat seiring lamanya waktu distilasi. Semakin lama waktu distilasi menyebabkan interaksi antara uap air dan biji adas pahit

semakin banyak. Hal ini mengakibatkan semakin banyak pula

komponen minyak atsiri yang terbawa oleh uap air. Dari penelitian

ini, diketahui waktu distilasi mempengaruhi rendemen minyak atsiri biji adas pahit yang dihasilkan.

Menurut Hasanah, minyak atsiri yang dihasilkan dari tanaman

adas berkisar antara 0,6-6% [5]. Sehingga rendemen minyak atsiri biji adas pahit yang dihasilkan melalui metode distilasi uap pada

penelitian ini lebih rendah. Hal ini disebabkan biji adas pahit yang

digunakan dalam kondisi kering, sehingga diduga senyawa minyak atsiri yang berada dalam sel pada kulit biji menguap lebih dahulu.

Selain itu, menurut penelitian yang dilakukan oleh Kridati, rendemen

minyak atsiri biji adas yang telah dihaluskan adalah 3,1-3,567% [18].

Sehingga rendemen minyak atsiri biji adas pahit yang rendah juga dikarenakan sampel yang digunakan dalam bentuk biji utuh atau

tidak dihaluskan. Hal tersebut menyebabkan minyak atsiri pada biji

adas pahit sulit terdorong oleh uap air, sehingga rendemen yang dihasilkan sedikit.

4.2. Karakterisasi Minyak Atsiri Biji Adas Pahit Pada penelitian ini, karakterisasi sifat fisik minyak atsiri biji

adas pahit dilakukan berdasarkan wujud, aroma, warna, berat jenis

dan indeks bias yang mengacu pada Standar Nasional Indonesia

(SNI) sebagai syarat mutu minyak atsiri. Dalam hal ini digunakan SNI 06-2388-2006 yang merupakan standar mutu minyak nilam [42].

Hingga saat ini, belum diketahui standar minyak atsiri adas pahit.

Sehingga hasil karakterisasi minyak atsiri biji adas pahit pada penelitian ini dapat digunakan sebagai rujukan peneliti dan penyuling

untuk menentukan kualitas minyak atsiri biji adas pahit.

Wujud dan warna minyak atsiri biji adas pahit ditentukan

dengan pengamatan secara visual. Aroma minyak atsiri biji adas pahit ditentukan dengan cara membandingkan minyak atsiri biji adas

pahit dan biji adas pahit yang digunakan. Sifat fisik minyak atsiri biji

adas pahit disajikan pada Tabel 4.2.

31

Tabel 4.2: Sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit

Sifat

fisik

Minyak biji adas pahit hasil distilasi uap (jam)

5 7 9

Wujud Cair Cair Cair

Warna Kuning Kuning Kuning

Aroma Biji adas pahit,

segar

Biji adas pahit,

segar

Biji adas pahit,

segar

Indeks bias minyak atsiri biji adas pahit diukur menggunakan

Refraktometer digital Fischer. Indeks bias hasil pengukuran perlu

dilakukan koreksi karena standar pengukuran indeks bias minyak atsiri adalah pada temperatur 20 °C. Indeks bias minyak atsiri biji

adas pahit dikoreksi menggunakan faktor koreksi indeks bias minyak

adas untuk setiap perubahan temperatur °C, yaitu 0,00049 [25].

Indeks bias minyak atsiri biji adas pahit hasil pengamatan dan terkoreksi disajikan pada Tabel 4.3. Perhitungan indeks bias minyak

atsiri biji adas pahit dengan faktor koreksi disajikan pada Lampiran

C.3.

Tabel 4.3: Indeks bias minyak atsiri biji adas pahit

Waktu

distilasi uap

(jam)

Indeks bias

pengamatan

Indeks bias

terkoreksi

(20°C)

Indeks bias

[21]

5 1,5107 1,5129 1,5320

(20°C) 7 1,5112 1,5135

9 1,5104 1,5127

Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit diukur menggunakan piknometer 1 mL. Berat jenis hasil pengukuran perlu dilakukan

koreksi karena standar pengukuran berat jenis minyak atsiri adalah

pada temperatur 25 °C. Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit

dikoreksi menggunakan faktor koreksi berat jenis minyak adas untuk setiap perubahan temperatur °C, yaitu 0,00082 [25]. Berat jenis

minyak atsiri biji adas pahit hasil pengamatan dan terkoreksi

disajikan pada Tabel 4.4. Perhitungan berat jenis minyak atsiri biji

adas pahit hasil pengamatan dan dengan faktor koreksi berturut-turut disajikan pada Lampiran C.4 dan Lampiran C.5.

32

Tabel 4.4: Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit

Waktu

distilasi uap

(jam)

Berat jenis

pengamatan

(22°C) (g/mL)

Berat jenis

terkoreksi

(25°C) (g/mL)

Berat jenis

(g/mL) [21]

5 0,9593 0,9568 0,961

(25°C) 7 0,9559 0,9534

9 0,9570 0,9545

Berdasarkan Tabel 4.2, minyak atsiri biji adas pahit yang

dihasilkan pada penelitian ini merupakan cairan berwarna kuning dan beraroma sama dengan aroma biji adas pahit. Hal tersebut sesuai

dengan penelitian yang dilakukan oleh Prakosa, bahwa minyak atsiri

adas mempunyai wujud cair berwarna kuning dan beraroma adas yang khas [3]. Warna minyak atsiri biji adas pahit dipengaruhi oleh

senyawa penyusunnya. Aroma minyak atsiri biji adas pahit

dipengaruhi oleh senyawa Estragol [43].

Indeks bias merupakan perbandingan sinus sudut jatuh dan sinus sudut bias jika seberkas cahaya jatuh ke dalam minyak dengan

sudut dan temperatur tertentu. Indeks bias minyak atsiri dipengaruhi

oleh komponen minyak atsiri. Berdasarkan Tabel 4.3, minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap mempunyai indeks bias 1,51.

Menurut Guenther, minyak adas pahit mempunyai indeks bias

1,5320, dimana kondisi dan metode isolasi minyak adas pahit tidak

diketahui [21]. Indeks bias hasil pengukuran dan indeks bias berdasarkan Guenther terdapat perbedaan, sehingga diduga terdapat

perbedaan komponen pada masing-masing minyak atsiri biji adas

pahit. Berat jenis merupakan perbandingan berat minyak dan berat

air pada volume yang sama. Berat jenis minyak atsiri biji adas pahit

dipengaruhi oleh jenis dan jumlah komponen minyak atsiri. Berdasarkan Tabel 4.4, minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap

mempunyai berat jenis 0,95 g/mL. Menurut Guenther, minyak adas

pahit mempunyai kisaran berat jenis 0,961, dimana kondisi dan

metode isolasi minyak adas pahit tidak diketahui [21]. Berat jenis hasil pengukuran dan berat jenis berdasarkan Guenther terdapat

perbedaan. Sehingga diduga masing-masing minyak atsiri

mempunyai perbedaan profil komponen. Sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap yang

meliputi wujud, warna, aroma, indeks bias, dan berat jenis, tidak

33

mengalami perubahan pada waktu distilasi 5, 7, dan 9 jam. Sehingga

waktu distilasi 5, 7, dan 9 jam tidak mempengaruhi sifat fisik minyak

atsiri biji adas pahit.

4.3. Profil Komponen Minyak Atsiri Biji Adas Pahit

Profil komponen minyak atsiri merupakan gambaran dari

jumlah, jenis, dan komposisi senyawa yang terdapat dalam minyak atsiri. Analisis profil komponen minyak atsiri biji adas pahit

dilakukan menggunakan KG-SM. Pada analisis KG-SM, komponen

minyak atsiri dipisahkan berdasarkan distribusi senyawa pada fasa diam dan fasa gerak yang berupa gas [28]. Identifikasi komponen

minyak atsiri biji adas pahit dilakukan menggunakan kolom Rtx-

5MS dan fasa diam berupa 5% difenil, 95% dimetil polisiloksan yang bersifat semipolar. Hal ini menyebabkan senyawa penyusun

minyak atsiri biji adas pahit yang bersifat polar mengalami interaksi

yang kuat dengan fasa diam dan tertahan lebih lama. Sedangkan

senyawa penyusun minyak atsiri biji adas pahit yang bersifat nonpolar terelusi lebih dahulu karena interaksinya dengan fasa diam

lemah. Selain itu, titik didih senyawa juga menjadi faktor yang

mempengaruhi waktu retensi senyawa. Senyawa yang mempunyai titik didih lebih rendah akan terelusi terlebih dahulu dibandingkan

dengan senyawa yang mempunyai titik didih lebih tinggi.

Data yang diperoleh dari analisis profil komponen minyak atsiri biji adas pahit adalah Total Ion Chromatogram (TIC) dan

spektra massa. TIC merupakan grafik hubungan antara waktu retensi

(menit) dan respon detektor (%) yang digunakan untuk menentukan

jumlah komponen minyak atsiri. Spektra massa merupakan hasil dari spektrometer massa yang menunjukkan hubungan antara massa ion

fragmen bermuatan positif dan kelimpahan relatif ion fragmen yang

digunakan pada elusidasi struktur komponen minyak atsiri. Analisis komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi

uap 5 jam diperoleh TIC dengan 15 puncak yang disajikan pada

Gambar 4.4. Sedangkan analisis komponen minyak atsiri biji adas

pahit hasil distilasi uap 7 dan 9 jam diperoleh TIC dengan 4 puncak yang disajikan pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6. Hasil analisis KG-

SM berupa data waktu retensi dan persen area komponen minyak

atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5, 7 dan 9 jam disajikan pada Tabel 4.5.

35

Tabel 4.5: Hasil analisis KG-SM minyak atsiri biji adas pahit

No.

Puncak

Minyak biji adas pahit hasil distilasi uap (jam)

5 7 9

tR

(menit)

%

area

tR

(menit)

%

area

tR

(menit)

%

area

1 5,367 1,07 5,350 0,50 5,346 0,62

2 5,619 0,01 6,849 9,90 6,846 10,49

3 5,972 0,22 7,879 1,67 7,876 1,96

4 6,060 0,06 9,669 87,93 9,655 86,93

5 6,174 0,26 - - - -

6 6,468 0,12 - - - -

7 6,825 -0,55 - - - -

8 6,866 13,32 - - - -

9 7,350 0,32 - - - -

10 7,886 3,37 - - - -

11 8,698 0,02 - - - -

12 8.863 0,03 - - - -

13 9,722 81,45 - - - -

14 10,234 0,04 - - - -

15 11,050 0,25 - - - -

Keterangan: Tanda (-) menunjukkan komponen tidak teridentifikasi

Berdasarkan TIC dari KG-SM minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5, 7 dan 9 jam yang disajikan pada Tabel 4.5,

terdapat kemiripan waktu retensi pada puncak-puncak yang

terdeteksi. Kemiripan waktu retensi tersebut mengindikasikan bahwa beberapa komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5,

7, dan 9 jam merupakan senyawa yang sama. Dari 15 puncak

komponen yang berhasil dideteksi dari minyak atsiri biji adas pahit, sebanyak 9 komponen mempunyai similarity index (SI) sebesar ≥

90% berdasarkan pustaka WILEY7.LIB pada spektra massanya.

Spektra massa yang teridentifikasi sebagai komponen minyak

atsiri biji adas pahit dengan puncak tertinggi adalah pada waktu retensi 9,722; 9,669; dan 9,655 menit berturut-turut disajikan pada

Gambar 4.7 sampai Gambar 4.9. Tiga spektra massa tersebut masing-

masing mempunyai kemiripan spektra dan waktu retensi, sehingga diduga komponen tersebut merupakan senyawa yang sama.

37

Gambar 4.10: Pola fragmentasi yang disarankan untuk estragol

Spektra massa pada Gambar 4.5 sampai dengan Gambar 4.7 menunjukkan senyawa waktu retensi 9,722; 9,669; dan 9,655 menit

mempunyai ion molekul dengan m/z 148 yang merupakan berat

molekul dari senyawa tersebut. Dari spektra massa tersebut terdapat beberapa puncak dengan m/z 39, 51, 77, 91, 105, 117, 133, serta 148

(base peak). Base peak dari senyawa tersebut adalah puncak dengan

m/z 148, yang menunjukkan bahwa ion molekul tersebut stabil. Puncak dengan m/z 133 dihasilkan dari pelepasan radikal CH3 dari

ion molekul dengan m/z 148. Pemutusan radikal CH=CH2 dari ion

dengan m/z 133 menghasilkan puncak dengan m/z 105. Puncak

dengan m/z 117 dihasilkan dari pelepasan radikal O–CH3 dari ion molekul. Pemutusan radikal CH=CH2 dan radikal C3H5 pada posisi β

dari ion dengan puncak m/z 117 berturut-turut menghasilkan puncak

dengan m/z 91 dan m/z 77 yang merupakan fragmen khas dari

38

senyawa aromatik, yaitu ion tropilium. Pelepasan radikal CH=CH2

dari ion molekul menghasilkan puncak dengan m/z 121. Pola

fragmentasi yang disarankan dari senyawa tersebut disajikan pada Gambar 4.10.

Pola fragmentasi komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil

distilasi uap 5, 7, dan 9 jam dengan waktu retensi berturut-turut

9,722 menit, 9,669 menit, dan 9,655 menit, serta mengacu pada pustaka WILEY7.LIB, diusulkan komponen tersebut adalah senyawa

estragol (metil kavikol) dengan struktur yang disajikan pada Gambar

4.11.

Gambar 4.11: Struktur senyawa estragol

Selain itu, spektra massa, pola fragmentasi yang disarankan, dan struktur senyawa α-pinen, sabinen, β-pinen, β-mirsen, limonen,

α-felandren, γ-terpinen, α-fenkon, serta anetol disajikan pada

Lampiran E. Berdasarkan hasil intepretasi spektra massa, dapat diketahui

komponen minyak atsiri biji adas pahit dengan mengacu pada

pustaka WILEY7.LIB. Dari 15 puncak pada TIC minyak atsiri biji

adas pahit hasil distilasi uap 5 jam, sebanyak 10 senyawa yang mempunyai SI ≥ 90 dapat diidentifikasi dengan melakukan

intepretasi spektra massa dan mengacu pada pustaka WILEY7.LIB.

Sedangkan dari 4 puncak pada TIC minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 7 dan 9 jam, sebanyak 4 senyawa yang mempunyai SI ≥

90 dapat diidentifikasi dengan melakukan intepretasi spektra massa,

dan mengacu pada WILEY7.LIB. Kadar komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap disajikan pada Tabel 4.6. Profil

komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap disajikan

pada Gambar 4.12.

40

Gambar 4.12: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap profil

komponen minyak atsiri biji adas pahit

Pada hasil analisis KG-SM yang disajikan pada Tabel 4.6,

komponen minyak atsiri mempunyai waktu retensi yang berbeda karena setiap komponen terelusi berdasarkan polaritas dan titik didih.

Fasa diam pada kolom KG-SM bersifat semipolar, sehingga senyawa

nonpolar dan senyawa yang mempunyai titik didih rendah akan terelusi lebih dahulu. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang

diperoleh. Senyawa yang bersifat nonpolar, yaitu terpen tak

teroksigenasi (α-pinen, sabinen, β-pinen, β-mirsen, α-felandren,

limonen dan γ-terpinen) terelusi lebih dahulu dibandingkan dengan senyawa yang lebih polar, yaitu terpen teroksigenasi (α-fenkon) dan

senyawa yang mempunyai titik didih tinggi (estragol dan anetol).

Persen area menunjukkan kadar relatif suatu senyawa terhadap keseluruhan komponen, sedangkan area menunjukkan kadar

sesungguhnya suatu senyawa. Komponen utama minyak atsiri biji

adas pahit adalah komponen yang mempunyai persen area lebih dari 1% sesuai hasil KG-SM. Komponen dengan persen area tertinggi

pada masing-masing hasil distilasi adalah estragol dengan persen

area lebih dari 80%. Sedangkan komponen lainnya dengan persen

area lebih dari 1% (α-pinen, limonen, dan α-fenkon) bervariasi pada setiap hasil distilasi.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

5 7 9

% a

rea

Waktu distilasi uap (jam)

α-Pinena

Sabinen

β-Pinena

β-Mirsena

α-Felandren

Limonen

γ-Terpinen

α-Fenkon

Estragol

Anetol

41

Profil komponen minyak atsiri biji adas pahit ditinjau dari data

area pada TIC. Perbedaan waktu distilasi mempengaruhi profil

komponen minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap (disajikan pada Lampiran D). Setiap komponen minyak atsiri biji adas pahit

mengalami penurunan seiring meningkatnya waktu distilasi.

Senyawa estragol, α-pinen, limonen, dan α-fenkon mengalami

penurunan dari waktu distilasi uap 5 jam ke 9 jam. Selain itu, senyawa lain, seperti sabinen, β-pinen, β-mirsen, α-

felandren, dan γ-terpinen hanya terdapat pada minyak atsiri biji adas

pahit hasil distilasi uap 5 jam. Pada minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 7 dan 9 jam, senyawa tersebut tidak teridentifikasi.

Perbedaan komponen minyak atsiri biji adas pahit disebabkan

tekanan uap masing-masing komponen. Komponen yang mempunyai tekanan uap tinggi akan menguap lebih dahulu selama proses

distilasi [24]. Senyawa terpen dengan berat molekul kecil akan

menguap lebih dahulu dibandingkan senyawa terpen teroksigenasi

dan senyawa dengan berat molekul yang lebih besar [45]. Sedangkan senyawa terpen dengan berat molekul yang sama (α-pinen dan

limonen) tetap teridentifikasi pada waktu distilasi uap 7 dan 9 jam

karena senyawa tersebut mempunyai kadar yang lebih tinggi daripada senyawa lain yang tidak teridentifikasi pada waktu distilasi

7 dan 9 jam. Hal tersebut juga didukung oleh berat jenis minyak

atsiri yang menurun dari waktu distilasi 5 jam (0,9535 g/mL) ke 7 jam (0,9516 g/mL) dan cenderung konstan pada waktu distilasi 9 jam

(0,9519 g/mL), seperti yang disajikan pada Tabel 4.4.

Berdasarkan hasil analisis KG-SM, estragol merupakan

senyawa minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap dengan kadar tertinggi pada berbagai waktu distilasi. Analisis estragol pada

minyak atsiri biji adas pahit disajikan pada Tabel 4.7. Pengaruh

waktu distilasi uap terhadap rendemen dan area estragol dalam minyak adas pahit disajikan pada Gambar 4.13.

Tabel 4.7: Rendemen dan estragol minyak atsiri biji adas pahit

Waktu distilasi

uap (jam)

Rendemen

(%)

% area

estragol

Area

estragol

5 0,52 81,45 109.487.763

7 0,63 87,93 33.941.822

9 0,72 86,93 24.681.873

42

Gambar 4.13: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap rendemen dan

area estragol minyak atsiri biji adas pahit

Berdasarkan data pada Tabel 4.7 dan grafik yang disajikan pada Gambar 4.13, diketahui rendemen minyak atsiri meningkat

seiring waktu distilasi uap. Sedangkan senyawa estragol pada

minyak atsiri biji adas pahit mengalami penurunan. Hal ini diduga karena senyawa estragol menguap lebih dahulu saat proses distilasi.

Waktu distilasi uap mempengaruhi profil komponen minyak

atsiri biji adas pahit. Dari penelusuran, belum ditemukan penelitian

mengenai studi pengaruh waktu distilasi uap terhadap profil komponen minyak atsiri biji adas pahit. Sehingga profil komponen

minyak atsiri biji adas pahit pada penelitian ini dapat digunakan

sebagai rujukan untuk mengetahui pengaruh waktu distilasi uap terhadap profil komponen minyak atsiri biji adas pahit.

4.4. Aktivitas antibakteri S. aureus terhadap minyak atsiri biji

adas pahit Pada penelitian ini, daya hambat minyak atsiri biji adas pahit

terhadap bakteri S. aureus dilakukan dengan metode difusi cakram.

Akuades digunakan sebagai kontrol negatif. Antibiotik sefoksitin digunakan sebagai kontrol positif. Hasil uji aktivitas antibakteri S.

0.52

0.630.72

20

40

60

80

100

120

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

5 7 9

Area

Est

ra

gol

(10

6)

Ren

dem

en

(%

)


Rendemen Estragol

109.487.763

33.941.822 24.681.873

43

aureus terhadap minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap

disajikan pada Gambar 4.14.

(a)

(b)

(c)

Gambar 4.14: Hasil uji aktivitas antibakteri S. aureus minyak atsiri

biji adas pahit (a) 5 jam; (b) 7 jam; dan (c) 9 jam

Keterangan: S : sampel minyak atsiri biji adas pahit

C+ : sefoksitin sebagai kontrol positif

C- : akuades sebagai kontrol negatif

Hasil uji aktivitas antibakteri S. aureus minyak atsiri biji adas

pahit menunjukkan bahwa minyak atsiri biji adas pahit mempunyai

kemampuan dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus. Daya hambat minyak atsiri adas pahit terhadap bakteri S. aureus

disajikan pada Tabel 4.8 dan pengaruh waktu distilasi uap terhadap

daya hambat bakteri S. aureus minyak atsiri biji adas pahit disajikan pada Gambar 4.15.

S S

S

C- C-

C-

C+

C+ C+

44

Tabel 4.8: Daya hambat minyak atsiri biji adas pahit terhadap

pertumbuhan bakteri S. aureus

Waktu distilasi

uap (jam)

Diameter daya hambat (mm)

Minyak

atsiri (S)

Sefoksitin

(C+)

Akuades

(C-)

5 11 26 0

7 12 25 0

9 12 26 0

Gambar 4.15: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap daya hambat

pertumbuhan bakteri S. aureus

Dari data pada Tabel 4.8 dan grafik yang disajikan pada

Gambar 4.15, serta berdasarkan Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), diketahui sefoksitin mempunyai daya hambat 25-26

mm, sehingga termasuk dalam kategori sensitif [40]. Daya hambat

pertumbuhan bakteri S. aureus dari minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5, 7, dan 9 jam lebih kecil daripada sefoksitin.

Sefoksitin mempunyai mekanisme kerja dalam menghambat

pertumbuhan bakteri S. aureus dengan melakukan penetrasi dinding sel luar dan mengikat protein, sehingga sintesis dinding sel

terganggu. Hal ini mengakibatkan dinding sel menjadi terbuka dan

memungkinkan sefoksitin masuk ke dalam sel. Setelah itu, sel

mengalami pembengkakan dan menyebabkan kematian sel [39]. Minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 5 jam

mempunyai daya hambat yang lebih kecil daripada minyak atsiri biji

11

12 12

10.4

10.8

11.2

11.6

12

12.4

5 7 9

Da

ya

ha

mb

at

(mm

)


45

adas pahit hasil distilasi uap 7 dan 9 jam. Daya hambat pertumbuhan

bakteri S. aureus dari minyak atsiri biji adas pahit dikategorikan

resisten, karena mempunyai daya hambat ≤ 21 mm dibandingkan dengan sefoksitin. Rendahnya daya hambat minyak atsiri biji adas

pahit disebabkan minyak atsiri terdiri dari berbagai komponen.

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Ismaiel, et al., senyawa

estragol mempunyai kemampuan dalam menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus [43]. Pengaruh waktu distilasi uap terhadap estragol

dan daya hambat bakteri S. aureus minyak atsiri biji adas pahit

disajikan pada Tabel 4.9 dan Gambar 4.16.

Tabel 4.9: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap estragol dan daya

hambat bakteri S. aureus

Waktu distilasi

uap (jam)

Daya hambat

(mm)

% area

estragol

Area

Estragol

5 11 81,45 109.487.763

7 12 87,93 33.941.822

9 12 86,93 24.681.873

Gambar 4.16: Pengaruh waktu distilasi uap terhadap area Estragol

dan daya hambat bakteri S. aureus

11

12

12

0

20

40

60

80

100

120

10

10.4

10.8

11.2

11.6

12

12.4

5 7 9

Area E

stragol

(10

6)

Daya h

am

bat

(mm

)


Daya hambat (mm) Estragol

109.487.763

33.941.822 24.681.873

46

Berdasarkan Tabel 4.9 dan Gambar 4.16, minyak atsiri biji

adas pahit hasil distilasi uap 5 jam dengan area estragol yang terbesar

mempunyai daya hambat yang terkecil terhadap bakteri S. aureus. Sedangkan minyak atsiri biji adas pahit hasil distilasi uap 7 jam

dengan area estragol yang lebih besar daripada 9 jam mempunyai

daya hambat yang sama terhadap bakteri S. aureus. Dari hasil

tersebut diketahui senyawa estragol kurang mempengaruhi aktivitas antibakteri S. aureus. Sehingga, diduga senyawa lain pada minyak

atsiri biji adas pahit juga turut berkontribusi dalam menghambat

pertumbuhan bakteri S. aureus, seperti senyawa terpen yang mempunyai ikatan C=C.

Pada penelitian ini, senyawa terpen (limonen, α-pinen, dan α-

fenkon) pada minyak atsiri biji adas pahit juga mengalami penurunan area, seperti yang disajikan pada Lampiran D.1. Sehingga, diduga

terdapat senyawa lain pada minyak atsiri biji adas pahit yang juga

turut berkontribusi dalam menghambat pertumbuhan bakteri S.

aureus, namun tidak teridentifikasi pada analisis KG-SM. Jika dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Soylu, et al.,

senyawa terpen yang tidak teridentifikasi pada minyak atsiri biji adas

pahit dari hasil penelitian ini antara lain trans-β-osimen, carvon, p-anisaldehid, dan germakren D [11].

Menurut Diao, et al., minyak atsiri biji adas pahit mempunyai

aktivitas antibakteri S. aureus dengan cara mengganggu permeabilitas membran. Sehingga komponen penting dalam sel

keluar dan menyebabkan kematian sel [46]. Hidrofobisitas atau

lipofilisitas merupakan karakteristik yang penting bagi suatu

senyawa dalam menghambat pertumbuhan bakteri melalui membran sel. Bagian yang bersifat hidrofilik dari suatu senyawa berinteraksi

dengan bagian yang bersifat polar pada membran. Sedangkan bagian

yang bersifat hidrofobik dari suatu senyawa berinteraksi dengan bagian dalam membran sel bakteri yang bersifat hidrofobik, sehingga

permeabilitas membran dapat terganggu [47]. Menurut penelitian

yang dilakukan oleh Abeytunga, et al., semakin banyak ikatan C=C

maka sifat hidrofobisitas suatu senyawa semakin meningkat. Hal ini menyebabkan aktivitas antibakteri semakin besar [48].

Namun adanya gugus lain pada senyawa penyusun minyak

atsiri biji adas pahit yang bersifat hidrofilik, seperti ester, menyebabkan aktivitas antibakteri S. aureus lebih kecil dibandingkan

dengan antibiotik sefoksitin. Sehingga aktivitas antibakteri S. aureus

tergolong resisten dibandingkan dengan sefoksitin.

47

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa: 1. Waktu distilasi mempengaruhi rendemen minyak atsiri biji adas

pahit (Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare) dan rendemen

tertinggi (0,72 %) diperoleh pada hasil distilasi uap 9 jam. 2. Waktu distilasi 5, 7, dan 9 jam tidak mempengaruhi karakteristik

sifat fisik minyak atsiri biji adas pahit yang meliputi wujud,

aroma, warna, berat jenis, dan indeks bias. 3. Waktu distilasi mempengaruhi profil komponen minyak atsiri biji

adas pahit. Estragol sebagai senyawa utama minyak atsiri biji

adas pahit tertinggi (87,93 %) diperoleh pada hasil distilasi uap 7

jam. 4. Waktu distilasi mempengaruhi aktivitas antibakteri S. aureus.

Daya hambat bakteri S. aureus dari minyak atsiri biji adas pahit

berkisar 11-12 mm, dikategorikan resisten.

5.2. Saran

Saran yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan dosis minyak

atsiri biji adas pahit berdasarkan Kadar Hambat Minimum (KHM)

dan Kadar Bunuh Minimum (KBM), serta isolasi komponen utama

untuk dilakukan uji antibakteri.

48

DAFTAR PUSTAKA

[1] Tongnuanchan, P., and S. Benjakul, 2014, Essential Oils:

Extraction, Bioactivities, and Their Uses for Food

Preservation, Journal of Food Science, R1-R19.

[2] Kementerian Perdagangan Republik Indonesia, 2011, Indonesian Essential Oil: The Scents of Natural Life, Trade

Policy Analysis and Development Agency, Indonesia.

[3] Prakosa, A. H., I. D. Pamungkas, dan D. Ikhsan, 2013,

Pengaruh Waktupada Penyulingan Minyak Adas (Fennel

Oil) dari Biji dan Daun Adas dengan Metode Uap dan Air,

Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, 2, 2, 14-17. [4] Mindaryani, A., dan S. S. Rahayu, 2007, Essential Oil from

Extraction and Steam Distillation of Ocimum Basillicum,

Proceedings of the World Congress on Engineering and

Computer Science 2007, 4-8. [5] Hasanah, M., 2004, Perkembangan Teknologi Budi Daya

Adas (Foeniculum vulgare Mill.), Jurnal Litbang Pertanian,

23, 4, 139-144. [6] Rusmin, D.,dan Melati, 2007, Adas Tanaman yang

Berpotensi Dikembangkan sebagai Bahan Obat Alami,

Warta Puslitbangun Balai Penelitian Tanaman Obat Aromatik, 13,2–5.

[7] Paar, L., J. Elbert,and K. Manfredi, 2008, Organic Chemistry

Laboratory Experiments for Organic Chemistry

Laboratory, Spring. [8] Kumar, R., and Y. C. Tripathi, 2011, Getting Fragrance

from Plants, Training Manual on Extraction Technology of

Nature Dye & Aroma Therapy and Cultivation Value Addition of Medicinal Plants, India.

[9] Rachmawati, R. C., R. Retnowati, dan U. P. Juswono, 2013,

Isolasi Minyak Atsiri Kenanga (Cananga odorata)

Menggunakan Metode Distilasi Uap Termodifikasi dan Karakterisasinya Berdasarkan Sifat Fisik dan KG-SM,

Kimia student journal, 1, 2, 276-282.

[10] Santoso, H. B., 1991, Bertanam Nilam Bahan Industri

Wewangian, Kanisius, Yogyakarta.

[11] Soylu, S., E. M. Soylu, and G. A. Evrendilek, 2009, Chemical

Composition and Antibacterial Activity of EssentialOils of

49

Bitter Fennel (Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare) and

Dill (Anethum graveolens L.) Against the Growth of Food-

Borne and Seedborne Pathogenic Bacteria, Italian Journal of Food Science, 3, 21, 347-355.

[12] Piccaglia, R., M. Marroti, E. Giovanelli, S. G. Deans, and E.

Eaglesham, 1993, Antibacterial and Antioxidant Properties

of Mediterranean Aromatic Plants, Industrial Crops Products, 2, 47-50.

[13] Barazani, O., A. Fait, Y. Cohen, S. Dimindhtein, U. Ravid, E.

Putievsky, E. Lewinsohn, and J. Friedman, 1999, Chemical

Variation Among Indigenous Populations of Foeniculum

vulgare var. vulgare in Israel, Planta Med., 65, 486-489.

[14] Valgas, C., S. M. de Souza, E. F. A. Smania, and A. Smania Jr., 2007, Screening Methods to Determine Antibacterial

Activity of Natural Products, Brazilian Journal of

Microbiology, 38, 369-380.

[15] Badgujar, S. B., V. V. Patel, and A. H. Bandivdekar, 2014,

Foeniculum vulgare Mill : A Review of Its Botany,

Phytochemistry, Pharmacology, Contemporary

Application, and Toxicology, BioMed Research International, 1-32.

[16] Kardinan, A., dan A. Dhalimi, 2010, Potensi Adas

(Foeniculum vulgare) sebagai Bahan Aktif Lotion Anti Nyamuk Demam Berdarah (Aedes aegypti), Bul. Litro., 21,

1, 61-68.

[17] Zizovic, I. T., M. D. Stamenic, A. M. Orlovic, and D. U.

Skala, 2007, Supercritical Carbon-Dioxide Extraction of

Essential Oils and Mathematical Modelling on the Micro-

Scale, L. P. Berton, Chemical Engineering Research Trends,

va Science Publishers, Inc, New York. New York: Nova Science Publishers, Inc, 2007, pp. 221–249.

[18] Kridati, E. M., E. Prihastanti, dan S. Haryanti, 2012,

Rendemen Minyak Atsiri dan Diameter Organ serta

Ukuran Sel Minyak Tanaman Adas (Foeniculum vulgare

Mill) yang Dibudidayakan di Kabupaten Semarang dan

Kota Salatiga, Buletin Anatomi dan Fisiologi, XX, 1, 1-17.

[19] Arniputri, R. B., A. T. Sakya, dan M. Rahayu, 2007,

Identifikasi Komponen Utama Minyak Atsiri Temu Kunci

(Kaemferia pandurata Roxb.) pada Ketinggian Tempat

yang Berbeda, Biodiversitas, 8, 2, 135-137.

50

[20] Zuzarte, M., and L. Salgueiro, 2015, Essential Oils

Chemistry, D. P. de Sousa, Bioactive Essential Oils and

Cancer, Springer International Publishing, Switzerland. [21] Guenther, E., A. J. Haagen-Smit, E. E. Langenau, and G.

Urdang, 1990, Minyak Atsiri Jilid IVB, diterjemahkan oleh:

S. Ketaren, UI-Press, Jakarta.

[22] Lenntech, 2017, Molecular Weight Calculator, www.lenntech.com., diakses tanggal 6 Maret 2017.

[23] Firdaus, 2011, Teknik dalam Laboratorium Kimia

Organik, Prog Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Hasanuddin, Makassar.

[24] Retnowati, R., M. F. Rahman, and D. Yulia, 2014, Chemical

Constituents of the Essential Oils of White Turmeric

(Curcuma zedoaria (Christm.) Roscoe) from Indonesia and

its Toxicity toward Artemia salina Leach, Journal of

Essential Oil Bearing Plants, 17, 3, 393-396. [25] Guenther, E., A. J. Haagen-Smit, E. E. Langenau, and G.

Urdang, 1987, Minyak Atsiri Jilid 1, diterjemahkan oleh: S.

Ketaren, UI-Press, Jakarta. [26] Sastrohamidjojo, H., 2004, Kimia Minyak Atsiri, Gadjah

Mada University Press, Yogyakarta.

[27] Sparkman, O. D., Z. E. Penton, andF. G. Kitson, 2011, Gas

Chromatography and Mass Spectrometry: a Practical

Guide, Second Edition, Elsevier Inc, UK.

[28] Harvey, D., 2000, Modern Analytical Chemistry, McGraw-

Hill Companies, Inc. USA. [29] Aziz, N. A., 2013, Pengaruh Waktu Distilasi Uap Terhadap

Rendemen dan Komponen Penyusun Minyak Atsiri Daun

Jeruk Nipis (Citrus aurantifolia (Christm.& Panz.) swingle), Universitas Brawijaya Malang.

[30] Williamson, K. L., and K. M. Masters, 2011, Macroscale and

Microscale Organic Chemistry Experiment, Sixth Edition,

Brooks/Cole, Cengage Learning, USA. [31] Mohrig, J. R., C. N. Hammond, and P. F. Schatz, 2010,

Techniques in Organic Chemistry, Third Edition, W. H.

Freeman and Company, America. [32] Shahat, A. A., A. Y. Ibrahim, S. F. Hendawy, E. A. Omer, F.

M. Hammouda, F. H. Abdel Rahman, and M. A. Saleh, 2011,

Chemical Composition, Antimicrobial and Antioxidant

51

Activities of Essential Oils from Organically Cultivated

Fennel Cultivars, Molecules, 16, 1366-1377.

[33] Brooks, G. F., J. S. Butel, andS. A. Morse, 2007, Jawetz,

Melnick, & Adelberg Mikrobiologi Kedokteran, Edisi 24,

diterjemahkan oleh: H. Hartanto, C. Rachman, A. Dimanti,

dan A. Diani, Buku Kedokteran EGC, Jakarta.

[34] Todar, K., 2012, Staphylococcus aureus and Staphylococcal

Disease, textbookofbacteriology.net., diakses tanggal 6 Maret

2017.

[35] Karlina, C. Y., M. Ibrahim, dan G. Trimulyono, 2005,

Aktivitas Antibakteri Ekstrak Herba Krokot

(Portulacaoleracea L.) terhadap Staphylococcusaureus dan

Escherichiacoli, Lentera Bio, 2, 1, 87-93. [36] Paju, N., P. V. Y. Yamlean, dan N. Kojong, 2013, Uji

Efektivitas Salep Ekstrak Daun Binahong (Anredera

cordifolia (Ten.) Steenis) pada Kelinci (Oryctolagus

cuniculus) yang Terinfeksi Bakteri Staphylococcus aureus, Jurnal Ilmiah Farmasi, 2, 1, 51-61.

[37] Setiabudi, R., dan V. H. S. Gan, 1995, Pengantar

Antimikroba, S. G. Ganiswarna, Farmakologi dan Terapi, Edisi 4, Gaya Baru, Jakarta.

[38] Food and Drug Administration, 2017, Cefoxitin,

www.drugs.com, diakses tanggal 22 Juli 2017. [39] Davis, J. L., 2011, Antimicrobials in practice part 2:

specific antibiotic drugs, CVC San Diego Proc, 1-2.

[40] CLSI, 2013, Performance standards for antimicrobial

susceptibility testing; Twent-Second Informational Supplement, CLSI approved standard M100-S22, 32, 3, USA.

[41] Atikah, N., 2013, Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Herba

Kemangi (Ocimum americanum L.) terhadap Staphylococcus aureus dan Candida albicans, Skripsi,

Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan, UIN Syarif

Hidayatullah, Jakarta.

[42] Shoorashetty, R. M., Nagarathnamma T., and Prathibha J., 2011, Comparison of the Boronic Acid Disk Potentiation

Test and Cefepime-Clavulanic Acid Method for the

detection of ESBL among AmpC-producing Enterobacteriaceae, Indian Journal of Medical Microbiology,

29, 3, 297–301.

[43] Ismaiel, O. A., E. Abdelghani, H. Mousa, S. I. Eldahmy, and

52

B. E. Bayoumy, 2016, Determination of Estragole in

Pharmaceutical Products, Herbal Teas and Herbal

Extracts Using GC-FID, Journal of Applied Pharmaceutical Science, 6, 12, 144-150.

[44] Noventi, W., dan N. Carolia, 2016, Potensi Ekstrak Daun

Sirih Hijau (Piper betle L.) sebagai Alternatif Terapi Acne

vulgaris, Majority, 5, 1, 140-145. [45] Gamarra, F. M. C., L. S. Sakanaka, E. B. Tambourgi, and F.

A. Cabral, 2006, Influence on The Quality of ESssential

Lemon (Citrus aurantifolia) Oil by Distillation Process, Braz. J. Chem. Eng., 23, 1, 147-151.

[46] Diao, W. R., Q. P. Hu, H. Zhang, and J. G. Xu, 2014,

Chemical Composition, Antibacterial Activity and

Mechanism of Action of Essential Oil from Seeds of Fennel

(Foeniculum vulgare Mill.), Food Control, 35, 1, 109-116.

[47] Cristani, M., M. D'Arrigo, G. Mandalari, F. Castelli, M. G.

Sarpietro, D. Micieli, V. Venuti, G. Bisignano, A. Saija, and D. Trombetta, 2007, Interaction of Four Monoterpenes

Cointained in Essential Oil with Model Membranes:

Implications for Their Antibacterial Activity, J. Agric. Food Chem., 55, 6300-6308.

[48] Abeytunga, D. T. U., T. E. M. Peiris, and R. L. C.

Wijesundera, 1998, Structure-antibacterial activity

relationship of some aromatic acids, J. Natn. Sci. Coun. Sri

Lanka, 26, 2, 133-139.

Studi Pengaruh Waktu Distilasi terhadap Profil Komponen ...repository.ub.ac.id/4674/1/Elza Vindintya...

Documents

Transcript of Studi Pengaruh Waktu Distilasi terhadap Profil Komponen ...repository.ub.ac.id/4674/1/Elza Vindintya...