8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
1/12
KAJIAN METODE EKSTRAKSI
ANDALIMAN Zanthoxylum acanthopodium DC) TERHADAP
MIKROBA PATOGEN DAN PERUSAK PANGAN
Adolf Parhusip
1
, Sedarnawati
Yasn
i2)
,
Yenni Elisabeth
3
.
Abstract
Anda liman Zanthoxy lum acanthopodium DC ) is one of wild spices plants,
which grows in hill areas of Toba Lake North Sumatera. T he purpose of this
research is to find most appropriate me thod of extraction in order to save final
product that is still has antimicrobial activities. Extraction process using
maceration on methanol-extracted andaliman shows the highest inhibitory
effect towards Salm onella typhi 12.61 mm /g sam ple) while reflux me thod
gives final product that
effectively inhibits
Esche richia coli
7.61
mm /g sample)
Keywords: extract, maceration, reflux, antimicrobial
PEND HULU N
Andaliman merupakan rempah liar yang tumbuh di kawasan Danau Toba
Propinsi Sumatera Utara. Andaliman banyak digunakan masyarakat suku BatakToba
sebagai bumbu masakan yang khas, seperti naniarsik, naniura, natinombur. Umumnya
masakan-masakan khas Sumatera Utara yang menggunakan andaliman memiliki
daya simpan yang cukup lama. Daya awet andaliman diduga karena adanya daya
antimikroba yang terkandung didalamnya.
Senyawa antimikroba adalah jenis bahan tambahan makanan digunakan
dengan tujuan untuk mencegah kebusukan atau keracunan oleh mikroorganisme
pada bahan pangan (Brannen dan Davidson, 1993). Efektifitas antimikroba dalam
mengawetkan bahan makanan terjadi baik dengan cara mengontrol pertumbuhan
mikroorganisme maupun secara langsung memusnahkan seluruh atau sebagaian
mikroorganisme.Pengaruh komponen antimikroba terhadap sel mikroba dapat
menyebabkan kerusakan sel yang berlanjut pada proses kematian. Kerusakan yang
ditimbulkan komponen antimikroba dapat bersifat bakterisidal yang bersifat tetap,
atau bakteriostatik yang bersifat dapat pulih kembali.
1)
Dosen part time Jurusan Teknologi Pangan UPH,
2
> Dosen Jurusan TPG-IPB,
3
> Staf PPKS Medan
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan
Vol1,
No.1, Oktober200 3
112
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
2/12
Pene litian Yasni (2001) me nyatakan bahwa analisis minyak atsii
andaliman dengan GC-MS diperoleh minimal komponen dengan 5 komponet
utama yang terdeteksi oleh Wiley 229 Library. Kelima komponen tersebu
adalah alfa-pinene, limonen, geraniol, citronella dan geranil asetat. Minyal
atsiri andaliman mampu menghambat
Bacillus
cereus
Staphylococcus aureut
dan Pseudomonas.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh polaritas ekstral
1
andaliman baik dengan teknik maserasi maupun dengan refluks terhadap
aktivitas antimikroba pada mikroba patogen dan perusak pangan. Hasi
penelitian ini diharapakan dapat m enambah informasi ilmiah m engenai potens
antimikroba andaliman terutama kemungkinan aplikasinya di bidang pangan
dan pengobatan. Aktivitas antimikroba andaliman dalam penelitian ini diujikan
terhadap bakter i gram negat i f , bakter i gram posi t i f dan kapang.
METODOLOGI
Bahan dan Alat
Andaliman yang telah dikeringbekukan d iperoleh dari Medan. Andaliman
tersebut digil ing hingga berbentuk tepung dan selanjutnya tepung tersebut
digunakan sebagai sampel penelitian. Untuk uji aktivitas antimikroba digunakan
4 jenis kultur bakteri patogen E. coli S. thypimurium, B. cereus, dan S.
aureus), 2 jenis kultur bakteri perusak pangan Bacillus stearothrmophilus
dan Pseudomonas
fluorescens)
yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi
Pangan PAL) IPB, serta 3 jenis kapang perusak pangan Aspe rgillus flavus,
Fusarium, dan Penicillium) yang diperoleh dari Lembaga llmu Penge tahuan
Indonesia (LIPI)-Bogor. Proses ekstraksi dilakukan dengan menggunakan
heksan, eti l asetat dan metanol, sedangkan dimeti l sulfoksida (DMSO)
digunakan sebagai pelarut ekstrak. Media yang digunakan untuk uji difusi
sumur adalah Nutrient Agar (NA), Nutrient Broth (NB) dan Potato Dextrose
Agar (PDA). Peralatan yang digunakan adalah freeze d rying, shaker, refluks,
rotavapor, sonikator, autoclave, cawan petri, jangka sorong, inkubator, tabung
reaksi dan pe ralatan gelas lainnya.
3
Jurnal llmu dan
Teknologi
Pangan Vol1, No.
1
Oktober 2003
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
3/12
Metode Penelit ian
Penguj ian aktivitas ant imikroba serbuk andaliman terhadap bakteri dan
kapang dengan u j i difusi sumur (Garriga et al., 1993).
Untuk melakukan pengujian aktivitas antimikroba, kultur uj i harus
disegarkanterlebih dahulu dengan menginokulasikan satu ose kultur murni
dari agar miring NA ke dalam 10 ml medium cair NB secara aseptik. Kultur
uji kem udian diinkubas i selama 24 jam pada suhu 37°C. Medium NA steril
dipersiapkan dan didinginkan sampai suhu 500C. Kedalam 20 ml NA steril
tersebut diinokulasikan sebanyak 0.2 kultur segar dari dari media NB yang
telah berusia 24 jam dengan konsentrasi 107-108 sel/ml. Cam puran media
dan ku l tu r d i tuangkan ke da lam cawan dan d ib ia rkan membeku.
Setelah membeku dibuatkan lubang sumur (4 sumur per cawan) dengan
diameter 6.2 mm dan ke dalam 2 sumur tersebut dimasukkan 60 pi ekstrak
andaliman , sedangkan 2 sumur lainnya masing-masing dimasukkan 60 pi
kontrol positif dan 60 p kontrol negatif. Selanjutnya agar cawan diinkubasi
selama 24 jam pada suhu 37°C. Data yang diperoleh adalah selisih diameter
penghambatan sampel dengan diameter penghambatan negatif. Diameter
pengham batan d iperoleh dari selisih diameter areal bening dengan diameter
sumur. Selanjutnya dilakukan perhitungan diameter penghambatan untuk
setiap gram ekstrak dan gram bahan.
Proses ekstraksi serbuk andal iman (Harbone, 1996)
Berdasarkan hasil pengujian aktivitas antimikroba serbuk anda liman,
selanjutnya dilakukan pemisahan ekstrak. Proses ekstraksi dilakukan dengan
dua cara seperti tertera pada Gambar
1.
dan Gambar 2. Pada m asing-masing
jenis ekstrak yang diperoleh dilakukan analisis aktivitas antimikroba dengan
menggunakan uji difusi sumur (Garriga et
al.,
1993).
HASIL DAN PEMBAHASAN
DMSO sebagai pelarut serbuk ataupun ekstrak memiliki gugus polar
dan non polar yang diharapkan mampu berdifusi pada media pertumbuhan
NA untuk m embawa komponen antimikroba yang terdapat dalam andaliman.
Perlakuan dengan DMSO sebagai kontrol negatif m enunjukkan pengaruhnya
te rh a d a p - m i k ro b a u ji t i d a k a d a , se h in g g a d a p a t d i a b a i k a n .
Penggunaan amoxycillin sebagai kontrol positif yang dilarutkan dalam pelarut
Jumal llmu dan Teknologi Pangan
Vol1,
No . 1 Oktober 2003
114
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
4/12
DMSO dengan konsentrasi 0 . 1 (w/v) bertujuan untuk mem bandingk an
a k t i v i t a s a n t i m i k r o b a a n d a l i m a n d e n g a n a n t i b i o t i k s i n t e t i s .
Pengujian Aktivitas Antimikroba Serbuk An daliman
Serbuk andal iman pada umumnya mampu menghambat
mikroba uji. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada serbuk andaliman
mampu menghambat
Salmonella typhimuhum, Escherichia
coli Pseudomonas
fluorescens dan Staphylococcus aureus, sedang kan kapang tidak dapat
dih am ba t, seperti disajikan Tabel 1.
Tabel 1. Aktivitas Antimikroba Serbuk Andaliman
Jenis Mikroba
Salmonella typhimurium
Escherichia coli
Bacillus cereus
Pseudomonas fluorescens
Staphylococcus aureus
Bacillus stearothermoph ilus
Aspergillus flavus
PeniciWum
Fusarium
Daya Hambat (mm/g bahan)
158
80
70
70
40
0
0
0
0
5
Jumal llmu dan
Teknologi
Pangan Vol1, No. 1 Oktober 2003
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
5/12
diulang
Sampel andaliman
50
gram)
_^, Diekstrak dengan heksan
Disonikator 15 men it)
I
Dishaker suhu 37°C,
1
hari
r
Ampas
diulang
h
Diekstrak dengan etil asetat
Disonikator 15 menit)
Dishaker suhu 37°C, 1 hari
f
Ampas
diulang ̂ Diekstrak dengan metanol
Disonikator 15
I
Dishaker suhu 37°C, 1 hari
Ampas
Filtrat
Dipekatkan 45°C)
Ekstrak heksan
}
Filtrat
I
Dipekatkan 45°C)
Ekstrak etil asetat
}
Filtrat
Dipekatkan 45°C)
Ekstrak metanol
Gambar
1.
Diagram alir proses ekstraksi metode maserasi
Jumal llmu dan Teknologi Pangan Vol1, No.1, Oktober2003
6
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
6/12
diulang
diulang
Sampel andaliman
. ^ Direfluks dengan heksan
60°C,3jam
r
Ampas
I
Direfluks dengan heksan
60°C,3jam
Ampas
}
Filtrat
I
Dipekatkan 45°C)
I
Ekstrak heksan
Filtrat
I
Dipekatkan 45°C)
Ekstrak etil asetat
Direfluks dengan heksan
60°C,2jam
— Ampas
*
Filtrat
Dipekatkan 45°C)
Ekstrak mc tanol
Gambar
2.
Diagram alir proses ekstraksi metode refluks
7
Jumal llmu dan Teknologi Pangan VoU , No.1, Oktober2003
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
7/12
Tabel 2. Rendem en ekstraksi andaliman dengan metode m aserasi dan refluks
Metode
Ekstraksi
Maserasi
Refluks
Jenis Ekstrak
Ekstrak heksart
3.03 (w/w)
0.87 (w/w)
Ekstrak etil asetat
4.02 (w/w)
3.50 (w/w)
Ekstrak metanol
5.13 (w/w)
6.29 (w/w)
Pada Tabel 2. dapat dilihat bahwa hasil ekstraksi dengan metanol menggunakan
metode refluks menghasilkan rendemen tertinggi ekstrak andaliman (6.29 )
yang diperoleh dibandingkan dengan metode maserasi (5.13 ). Hal ini dapat
dijelaskan bahwa metode refluks dalam prosesnya menggunakan suhu yang
relatif lebih tinggi (60°C) dibandingkan dengan metode masera si. D isamping
itu metode refluks dapat dilakukan hanya 3 jam dibandingkan dengan maserasi
butuh waktu 1
hari.
Suhu 60°C ternyata paling mampu m engekstrak komponen antimikroba
dari sam pel, artinya ekstraksi relatif lebih sempurna. Namun data penghambatan
terhadap mikroba uji ternyata metode maserasi lebih efektif menghambat
dibandingkan dengan metode refluks.
2.
Pengaruh Polari tas Ekstrak Terhadap Aktivi tas Antimikroba
Ekstraksi yang pal ing ef isien di indikasikan dengan kemampuan
penghambatan tertinggi ekstrak yang diperoleh terhadap mikroba uji. Pengaruh
tersebut meliputi ekstrak non polar, semipolar dan ekstrak polar. Aktivitas
antimikroba terhadap mikroba uji menunjukkan bahwa setiap jenis mikroba
mempunyai kepekaan yang berbeda satu dengan yang lainnya tergantung
dari jenis mikroba dan jenis ekstrak yang diuj ikan (Rahayu, 1999).
a. Ekstrak heksan
Ekstrak non polar diperoleh dengan cara ekstraksi menggunakan
pelarut heksan baik dengan metode maserasi maupun metode refluks.
Diharapkan komponen antimikroba yang bersifat non polar terlarut dalam
pelarut heksan. Senyawa yang terdapat pada ekstrak non polar adalah
trigliserida, asam lemak dan minyak atsiri (Houghton dan Raman, 1998).
Pengujian aktivitas antimikroba ekstrak heksan dengan metode m aserasi dan
metode refluks dapat dilihat pada pada Tabel 3.
Jumal llmu dan Teknologi Pangan
Vol1,
No.1, Oktober 2003
118
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
8/12
Tabel 3. Aktivitas antimikroba ekstrak heksan dengan metode maserasi dan
metode refluks
Jenis Mikroba
Salmonella typhimurium
Escherichia coll
Bacillus cereus
Pseudomonas
fluorescens
Staphylococcus aureus
B. stearothermophilus
Aspergillus flavus
Penicillium
Fusarium
Penghambatan
maserasi
(mm/g bahan)
5.05
0.00
2.34
0.87
0.00
2.04
8.95
2.49
3.14
Penghambatan
refluks
(mm/g bahan)
1.01
0.00
0.84
0.51
0.88
0.88
1.02
0.39
0.00
Pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa ekstrak heksan andaliman metode maserasi
mampu menghambat mikroba uji kecuali
Escherichia
co\\ dan
Staphylococcus
aureus,
sedangkan pada metode refluks juga mampu menghambat mikroba
uji kecuali
Escherichia coli
dan
Fusarium.
Namun penghambatan ekstrak
andal iman dengan metode maserasi lebih t inggi dari metode ref luks.
Senyawa antimikroba yang diuji dengan metode difusi sumur sebaiknya
tidak terlalu banyak mengandung hidrofobik, karena akan menggangu
kemampuan senyawa tersebut untuk berdifusi dalam medium agar. Proses
difusi yang terganggu atau minimal mengakibatkan daya penghambatannya
tidak terdeteksi. Komponen ekstrak non polar banyak mengandung gugus
hidrofobik'sehingga kemampuan untuk berdi fusi d idalam medium agar
berkurang bila dibandingkan dengan ekstrak semi polar dan ekstrak polar
(Sikkemaetal. , 1995).
Selan ju tnya d ikemukakan bahwa senyawa non po lar da lam
menghambat mikroba diduga karena senyawa non polar dapat menyebabkan
perubahan kom posisi mem bran sel dan terjadinya pelarutan m em bran sel,
sehingga mem bran sel mengalami kerusakan. Selain itu komponen non polar
juga dapat berinteraksi dengan protein membran yang menyebabkan kebocoran
isi se l.
119
Jumal llmu dan Teknologi Pangan Vol1,
No . 1
Oktober 2003
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
9/12
b. Ekstrak etil asetat
Ekstraksi komponen semi polar di lakukan dengan menggunakan
pelarut etil asetat dengan kekuatan
solvent
4.4 (Houghton dan Ram an, 1998).
Pengujian aktivitas antimikroba pada ekstrak etil asetat anda liman dengan
metode maserasi dan metode ref luks dapat d i l ihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Aktivitas antimikroba ekstrak etil asetat dengan metode maserasi
dan metode refluks
Jem's Mikroba
Salmonella typhimurium
Escherichia
coli
Bacillus cereus
Pseudomonas
fluorescens
Staphylococcus aureus
B. stearothermophilus
Aspergillus
flavus
Penicillium
Fusariurn
Penghambatan
maserasi
(mm/g bahan)
5.92
4.32
5.09
7.15
7.62
5.81
4.27
2.63
3.76
Penghambatan
ref luks
(mm/g bahan)
2.48
0.81
3.63
4.15
2.60
6.11
9.05
2.65
1.04
Ekstrak andaliman dengan m etode maserasi maupun metode refluks
memberikan hasil positif terhadap 9 jenis mikroba
uji.
Diameter penghambatan
terbesar pada metode maserasi adalah terhadap
Staphylococcus aureus
(7.62 mm/g bahan), sedangkan pada metode refluks penghambatan terbesar
terdapat pada mikroba uj i
Aspergillus flavus
(9.05 mm/g bahan) .
Komponen ekstrak semipolar andaliman mampu menghambat m ikroba
uji. Kepekaan
Bacillus cereus
terhadap aktivitas antimikroba karena pada
masa germinasi maupun pertumbuhan spora dapat kehilangan daya tahannya
terhadap pengaruh panas, radiasi, tekanan dan beberapa senyawa kimia,
sehingga ketahanannya sama dengan sel vegetati fnya (Russel, 1991).
Jumal llmu dan
Teknologi
Pangan Vol1,
No .
1 Oktober 2003
120
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
10/12
Hasil penelitian m enunjukkan bahwa ekstrak andaliman mengandung
senyawa antimikroba yang efektif terhadap bakteri gram positif dan gram
negatif serta kapang. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak semipolar andaliman
mempunyai spektrum luas yang mampu menghambat bakteri gram positif,
negatif dan kapang sehingga dapat digunakan secara efektif sebagai pengawet
alami bahan pangan.
c. Ekstrak metanol
Hasil pengujian aktivitas antimikroba pada ekstrak metanol andaliman
metode maserasi dan metode refluks memberikan hasil positif terhadap 9
mikroba u ji, seperti disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Aktivitas antimikroba ekstrak metanol dengan metode maserasi dan
metode refluks
Jenis Mikroba
Salmonella typhimurium
Escherichia coii
Bacillus cereus
Pseudomonas
fluorescens
Staphylococcus aureus
B. stearothermophilus
Aspergillus flavus
Penicitlium
Fusarium
Penghambatan
maserasi
(mm/g bahan)
12.61
5.62
3.65
5.09
3.86
3.93
0.38
1.40
2.71
Penghambatan
refluks
(mm/g bahan)
2.41
7.61
5.33
4.50
0.00
6.45
7.22
2.58
1.55
Untuk ekstrak metanol andaliman metode maserasi dan metode refluks
mem berikan hasil positif terhadap 9, kecuali pada S. aureus (metode refluks).
S. typhimurium me miliki daya peng ham batan paling besar (12.61 mm /g
bahan) baik dengan metode maserasi maupun metode refluks. Menurut Mulia
(2001) ekstrak polar andaliman m emberikan daya penghamba tan yang paling
efektif terhadap beberapa jenis bakteri dibanding dari ekstrak e til asetat dan
heksan.
Akt iv i tas ant imikroba yang opt imum sangat d i tentukan o leh
keseimbangan hidrofilik-lipofilik. Sifat hidrofilik dibutuhkan agar zat antimikroba
dapat larut di dalam air yang merupakan tempat tumbuh mikroba, sedangkan
karakteristik lipofil ik diperlukan agar zat tersebut dapat bereaksi dengan
membran sel mikroba.
12
Jumal llmu dan
Teknologi
Pangan VoH, No.1, Oktober2003
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
11/12
KESIMPULAN
Andaliman berpotensi dalam menghambat beberapa jenis bakteri
patogen dan perusak makanan serta kapang perusak makanan sehingga
potensial sebagai sumber alternatif senyawa antimikroba alami. Rendemen
tertinggi diperoleh dengan menggunakan pelarut metanol, namun metode
refluks menghasilkan rendemen tertinggi yaitu 6.29 (w/w) sedangkan metode
maserasi diperoleh 5.13 (w/w).
Metode maserasi pada ekst rak metanol menunjukkan daya
penghambatan tertinggi terhadap
Salmonella typhimurium
sebesar 12.61
mm/g bahan, sedangkan metode refluks pada ekstrak metanol penghambatan
te r t i ngg i pada
Escherichia coli
se b e sa r 7 . 6 1 mm/ g b a h a n .
DAFTAR PUSTAKA
Bloom field, S.F. 19 91 . Assess ing Antimicrobial Activity. D i da lam : Denyer,
S.P., dan Hugo, W.B. (eds). Mechanism of Action of Chem ical Biocides.
Blackwell Scientific Publicat., Oxford.
Garriga, M., Hugas. M., Aym erich, T. dan Monfort, J.M. 1993. Bacteriocinogenic
Activity of
Lactobacilli
from Fermentor Sausages. J. Appl. Bacterio.
75: 142-148.
Fardiaz, S, 1996. Strategi Riset Bidang Mikrobiologi Untuk Meningkatkan
Keamanan Pangan di Indonesia. Orasi llmiah Guru BesarTetap llmu
Mikrobiologi Pangan. Fateta IPB, Bogor.
Davidson,
P.M. dan A.L. Brannen. 1993. Antimicrobials in Food. M arcel Dekker
Inc., New York.
Harbone, J.B. 1996. Phytochemical methods. Chapman and Hall Ltd. London.
Houghton, P.J. dan Raman, A. 1998. Laboratory Handbook for the Fractination
of Natural Extracts. Thomson Science, London.
Mulia, L. 2000. Kajian Aktivitas Antimikroba Buah Andaliman
Zanthoxylum
acanthopodium)
dan Antarasa
{Litse cubeba).
Skripsi. Fakultas Teknologi
Pertanian IPB, Bogor
122
Jumal l lmu dan T eknologi Pangan Vol1, No . 1 Oktober 2003
8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman
12/12
Nuraida, L, Andarwulan, N. dan Kristikasari, E. 1999. Aktivitas Antimikroba
Biji Picung
Pangium edule
Reinw.)
Segar dan Terfermentasi Terhadap
Bakteri Patogen dan Perusak Makanan. J. Ilmu dan Tek. Pangan 4
(2):
18-26.
Rahayu,
W.P. 1999. Kajian Aktivitas Antimikroba Ekstrak dan Fraksi Rimpang
Lengkuas
{Alpha galanga
L. Swart) Terhadap Mikroba Patogen dan
Perusak Makanan. Disertasi. Program Pascasarjana IPB, Bogor.
Russel, A.D.
1991.
Mechanism of Bacterial Resistance to Non-Antibiotic: Food
Additives and Food Pharmauceutical Preservatives. J . Appl. Bacteriol.
71:
191.
Yasni, S. 20 01 . Pangan Tradisional. Basis Bagi Industri Pangan Fungs ional
dan Suplemen. Pusat Kaj ian Makanan Tradisional IPB. Bogor.
123
Jumal Ilmu dan
Teknologi
Pangan Vol1, No.1, Oktober2003
Top Related