2010 SK

Prosiding Skripsi Semester Genap 2009/2010

SK – 091304

MINYAK ATSIRI DARI KULIT BUAH Citrus grandis, Citrus aurantium (L.) dan Citrus aurantifolia (RUTACEAE) SEBAGAI SENYAWA ANTIBAKTERI DAN INSEKTISIDA Niluh Putu Febrina Astarini *, R. Y. Perry Burhan1, Yulfi Zetra2 Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember ABSTRAK Komposisi minyak atsiri Citrus grandis, Citrus aurantium (L.) dan Citrus aurantifolia yang diperoleh dari hidrodestilasi dianalisis dengan KG-SM. Berdasarkan analisis KG-SM, ketiga sampel tersebut kaya akan kandungan monoterpen, dan limonen merupakan senyawa mayor dengan prosentase berturut-turut 90,96; 84,92 dan 33,33%. Minyak atsiri dari kult buah C. aurantifolia menunjukan aktivitas antibakteri yang paling baik (LC50 = 233,71 ppm). Minyak atsiri dari C. aurantium (L.) memiliki LC50 sebesar 292,32 ppm, sedangkan minyak atsiri dari C. grandis memilki aktivitas antibakteri terendah dengan LC50 = 465,84 ppm. Kulit buah C. aurantium (L.), C. aurantifolia dan C. grandis menunjukkan aktivitas larvasida terhadap larva Aedes aegypti dengan nilai LC50 berturut-turut sebesar 299,95; 719,87 dan 955,64 ppm. Kata kunci: minyak atsiri, Citrus grandis, Citrus aurantium (L.), Citrus aurantifolia, BSLT, larvasida ABSTRACT The compositions of essential oils (EOs) obtained by hydrodistillation of Citrus grandis, Citrus aurantium L. and Citrus aurantifolia were analyzed by GC-MS. According to GC-MS analysis, the three samples were found to be very rich in monoterpenes, and limonene was the major compound with 90,96; 84,92 and 33,33% respectively. EO of C. aurantifolia peels exhibited greater antibacterial activity (LC50 = 233,71 ppm), followed by EOs from C. aurantium (L.) (LC50 = 292,32 ppm) and C. grandis (LC50 = 465,84 ppm). The larvicidal activities of peel essential oils from C. grandis, C. aurantium (L.) and C. aurantifolia were evaluated against larva of Aedes aegypti. Results of larvicidal tests demonstrated that the peel essential oils of C. aurantium (L.) was the most potent insecticide (LC50 = 299,95 ppm), followed by Eos from C. aurantifolia (LC50 = 719,87 ppm) and C. grandis (LC50 = 955,64 ppm). Keywords: essential oil, Citrus grandis, Citrus aurantium (L.), Citrus aurantifolia, BSLT, larvicidal

PENDAHULUAN Tanaman yang terdapat di dunia ini sangat banyak jumlahnya. Tanaman tersebut terbagi dalam beberapa famili, genus, dan spesies. Indonesia memiliki keragaman flora yang banyak tumbuh di hutan hujan tropis. Salah satu tanaman yang banyak dijumpai di beberapa wilayah Indonesia adalah tanaman yang termasuk dalam famili Rutaceae. Rutaceae merupakan salah satu famili tanaman yang terdiri dari 130 genus yang terdapat di dalam tujuh subfamili. Beberapa genus dari tanaman yang termasuk dalam famili Rutaceae diantaranya adalah Citrus (16 spp.), Fortunella (4 spp.), dan Poncirus (1 sp.). Fortunella spp. merupakan tanaman yang banyak tumbuh di Cina bagian selatan. Poncirus trifoliata L. merupakan tanaman yang banyak tumbuh di Cina bagian utara. Citrus merupakan tanaman yang banyak tumbuh di Asia bagian selatan, Jepang, dan Indonesia. Tanaman genus Citrus merupakan salah satu tanaman penghasil minyak atsiri. Minyak atsiri yang dihasilkan oleh tanaman yang berasal dari genus Citrus sebagian besar mengandung terpen, siskuiterpen alifatik, *

1

2

Corresponding author Phone : 081332520680, e-mail: [email protected] Alamat sekarang : Jur Kimia, Fak. MIPA,Institut TeknologI 10 Nopember, Surabaya. Alamat sekarang : Jur Kimia, Fak. MIPA,Institut TeknologI

10 Nopember, Surabaya.

Prosiding KIMIA FMIPA - ITS

turunan hidrokarbon teroksigenasi, dan hidrokarbon aromatik. Komposisi senyawa yang terdapat di dalam minyak atsiri yang dihasilkan dari kulit buah tanaman genus Citrus berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan diantaranya adalah limonen, sitronelal, geraniol, linalol, αpinen, mirsen , β-pinen, sabinen, geranil asetat, nonanal, geranial, β-kariofilen, dan α-terpineol (Chutia dkk., 2009). Monoterpen merupakan salah satu senyawa penting yang dihasilkan oleh tanaman dari genus Citrus. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, beberapa monoterpen memiliki aktivitas sebagai antitumor. Sebagai contoh, limonen yang dihasilkan dari minyak kulit jeruk dengan persentase lebih dari 90% memiliki aktivitas kemopreventif terhadap kanker kelenjar susu, kulit, hati dan paru-paru pada tikus. Perillil alkohol, suatu senyawa yang analog dengan limonen terhidroksilasi, memiliki aktivitas kemoprefentif terhadap kanker hati, pankreas dan usus besar pada tikus (Sukumar, 1991). Minyak atsiri yang dihasilkan dari tanaman genus Citrus memiliki potensi sebagai insektisida alami yang dapat digunakan sebagai pengontrol nyamuk. Insektisida yang dihasilkan dari suatu tanaman dapat mematikan larva nyamuk, nyamuk dewasa, atau perlindungan terhadap gigitan nyamuk. Beberapa spesies nyamuk yang termasuk dalam genus Anopheles, Culex, dan Aedes merupakan vektor penyebab beberapa penyakit seperti malaria, filariasis, Japanese encephalitis (JE) dan demam berdarah. Senyawa kimia yang dihasilkan dari tanaman yang berpotensi sebagai insektisida memegang peranan penting

dalam menghentikan penyebaran penyakit yang disebabkan oleh nyamuk. Tanaman dari genus Citrus dalam pengobatan tradisional banyak digunakan sebagai obat disentri, gangguan pencernaan, asma, tumor, diabetes, dan gigitan ular (Nath dkk., 2006). Komposisi senyawa kimia yang terdapat di dalam buah Citrus grandis diantaranya adalah likopen, pektin, kalium, dan vitamin C. Citrus grandis dipercaya mengandung zat aktif yang dapat membersihkan sel darah merah yang telah tua di dalam tubuh dan menormalkan hematokrit. Rendahnya hematokrit akan menyebabkan anemia, tetapi jika sangat tinggi dapat memicu penyakit jantung karena darah jadi mengental (Heyne, 1987). Komposisi kimia minyak atsiri yang dihasilkan tanaman Citrus grandis yang berasal dari Amerika antara lain αpinen (0,07%), β-pinen (0,20%), sabinen (0,03%), mirsen (0,73%), linalol (45,35%), nerol (0,03%), geraniol (0,06%) dan β-kariofilen (0,08%) (Jabalpurwala, 2009). Citrus aurantium (L.) biasa dikenal dengan nama Jeruk masam, banyak tumbuh di Cina bagian selatan hingga Burma. Buah yang dihasilkan dari tanaman ini biasanya berukuran sedang. Kulit buahnya terasa halus, berwarna kuning hingga orange ketika matang namun ada juga yang berwarna hijau, serta memiliki ketebalan yang bervariasi (Weiss, 1997). Komposisi kimia minyak atsiri yang dihasilkan tanaman Citrus aurantium (L.) yang berasal dari Iran antara lain limonen (98,8%), linalol (0,3%), α-pinen (0,2%), mirsen (0,4%), β-pinen, sabinen (0,1%) dan cis-limonen oksida terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit (Monajemi dkk., 2005). Citrus aurantifolia biasa dikenal dengan nama Jeruk nipis, banyak tumbuh di Asia bagian selatan, Jepang, dan Indonesia. Tanaman ini tumbuh dengan baik pada lingkungan beriklim tropis. Tanaman ini memiliki bunga yang berwarna putih. Buah yang dihasilkan memiliki rasa yang sangat asam. Kulit buahnya tipis dan berwarna hijau atau kuning. Komposisi kimia minyak atsiri yang dihasilkan tanaman Citrus aurantifolia yang berasal dari Kamerun antara lain limonen (53,92%), α-pinen (0,33%), mirsen (1,58%), β-pinen (0,97%), sabinen (2,06%), dan isokamfen (0,56%) yang termasuk golongan hidrokarbon monoterpen; geraniol (1,33%), linalol (1,20%), neral (9,88%), nerol (1,38%), geranial (12,26%), geranil asetat (2,03%), α-terpineol (0,42%), sitronelol (0,67%), dan neril asetat (4,56%) yang termasuk golongan monoterpen teroksigenasi; serta β-kariofilen (0,61%) yang termasuk golongan hidrokarbon siskuiterpen (Dongmo dkk.,2009). Minyak atsiri yang dihasilkan dari tanaman Citrus grandis, Citrus aurantium (L.) dan Citrus aurantifolia memiliki komponen penyusun minyak atsiri yang berbeda. Hal tersebut menunjukkan bahwa hubungan kekerabatan dapat mempengaruhi komponen penyusun minyak atsiri. Ketiga spesies Citrus yang digunakan pada penelitian ini berasal dari lokasi tempat tumbuh yang sama yaitu Kabupaten Bangli, Propinsi Bali. Minyak atsiri yang dihasilkan ketiga spesies tanaman tersebut diduga memiliki bioaktivitas sebagai senyawa antimikroba, insektisida dan antioksidan. Penelitian terhadap dua sampel tanaman, yaitu Citrus hystrix dan Citrus aurantifolia yang dikumpulkan dari beberapa tempat di Peninsular, Malaysia telah dilakukan oleh Nor Azah, dkk. pada tahun 2006. Penelitian tersebut dilakukan untuk mengetahui bioaktivitas minyak atsiri yang diperoleh dari kulit buah tanaman tersebut terhadap larva instar III nyamuk Aedes aegypti maupun Prosiding KIMIA FMIPA - ITS

terhadap nyamuk dewasa. Minyak atsiri yang dihasilkan kedua sampel tanaman tersebut menunjukkan adanya penolakan terhadap nyamuk dewasa. Pemeriksaan minyak atsiri dilakukan terhadap senyawa monoterpenoid, siskuiterpenoid, dan fenilpropanoid. Aktivitas minyak atsiri berkaitan dengan adanya senyawa monoterpen seperti limonen, geraniol, sitral, α-pinen, α-terpineol, dan sitronelol. Senyawa-senyawa tersebut telah diuji bioaktivitasnya dan menunjukkan penolakan yang kuat terhadap nyamuk Aedes aegypti. Hal tersebut mendasari pemilihan variabel spesies dalam penelitian ini. Minyak atsiri yang diperoleh dari kulit buah C. sinensis, C. aurantium (L.), dan C. limon dapat berpotensi sebagai insektisida. Minyak atsiri tersebut bersifat toksik pada range pH yang lebar, stabil terhadap cahaya dan panas, dan tidak membentuk lapisan yang permanen pada permukaan air untuk waktu yang lama (al Dakhil, 1999). Beberapa senyawa yang telah diisolasi dari daun C. aurantium L. antara lain glikosida (apigenin dan diosmetin), ruteosida (luteolin), kafein, hidroksiprolin, flavonoid (natsudaidain, HEPTA, hesperidin, dan diosmin), dan triterpen linomin. Hesperidin dan diosmin telah dilaporkan memiliki aktivitas antiradang, antihipertensi, diuretik, analgesik, dan hipolipidemik. Natsudaidain dan HEPTA merupakan senyawa yang dapat meningkatkan kerja jantung pada bilik kanan jantung babi guinea (Itoigawa, 1994). Hal tersebut mendasari pemilihan kulit buah tanaman Citrus grandis, Citrus aurantium (L.) dan Citrus aurantifolia sebagai sampel dalam penelitian ini. Pada penelitian ini akan dilakukan isolasi minyak atsiri yang dihasilkan dari kulit buah tanaman Citrus grandis, Citrus aurantium (L.) dan Citrus aurantifolia. Minyak atsiri pada penelitian ini diperoleh dengan cara hidrodestilasi. Pada penelitian tersebut akan diamati komposisi minyak atsiri yang dihasilkan dari ketiga spesies tanaman tersebut. Selain itu, akan dilakukan penelitian mengenai bioaktivitas minyak atsiri yang dihasilkan dari ketiga spesies tanaman tersebut sebagai senyawa antimikroba dan insektisida melalui uji BSLT dan uji larvasida. METODOLOGI PENELITIAN Prosedur Kerja Kulit buah C. aurantium (L.) (Jeruk masam), C. aurantifolia (Jeruk nipis) dan C. grandis (Jeruk bali) sebanyak 100 gram disiapkan dalam keadaan segar, dibersihkan, dan dipotong-potong kemudian dimasukkan dalam labu distilasi. Aquades ditambahkan ke dalam labu distilasi sampai bahan terendam. Aquades berfungsi sebagai penyalur energi panas ke seluruh bagian bahan tanaman sehingga minyak atsiri dapat terkondensasi bersama uap air. Mantel pemanas dinyalakan dan distilasi dilakukan selama 7 jam yang dihitung setelah distilat pertama turun. Minyak atsiri hasil distilasi dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer. Natrium sulfat anhidrat ditambahkan ke dalam erlenmeyer untuk menyerap aquades yang masih terdapat dalam minyak atsiri kemudian didekantasi. Hasil yang didapat berupa minyak atsiri bebas air. Minyak atsiri yang telah diperoleh selanjutnya dihitung jumlah rendemennya. Minyak atsiri tersebut selanjutnya digunakan untuk uji toksisitas dan uji larvasida. Identifikasi komponen penyusun minyak atsiri dilakukan dengan menggunakan peralatan KG-SM QP2010S SHIMADZU. Penentuan struktur senyawa

dilakukan dengan menggunakan standar yang sudah diketahui dengan mencocokkan fragmentasi senyawa pada database library. Setiap puncak yang muncul dalam kromatogram memiliki waktu retensi yang berbeda-beda. Uji bioaktivitas minyak atsiri C. grandis, C. aurantium L., dan C. aurantifolia dilakukan dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) menggunakan udang Artemia Salina L. sebagai hewan uji serta uji insektisida dengan larva instar III nyamuk Aedes aegypty sebagai hewan uji. HASIL DAN DISKUSI Identifikasi Komponen Minyak Atsiri Berdasarkan data kromatogram dan spektrum massa maka dapat diketahui komponen penyusun minyak atsiri C. grandis, C. aurantium L. dan C. aurantifolia seperti yang ditunjukkan pada tabel 4.1. Total senyawa dalam minyak atsiri C. grandis yang berhasil diidentifikasi berjumlah 13. Senyawa-senyawa tersebut antara lain limonen (90,96%), β-mirsen (5,31%), linalol (0,61%), α-terpineol (0,46%), α-pinen (0,45%), sitral (0,40%), sabinen (0,36%), γ-terpinen (0,32%), neral (0,29%), isokariofilen (0,24%), germakren-d (0,21%), geranil asetat (0,20%) dan trans-β-osimen (0,19%). Kandungan limonen mempengaruhi aroma dari minyak atsiri yang dihasilkan. Total senyawa dalam minyak atsiri C. aurantium (L.) yang berhasil diidentifikasi berjumlah 9. Senyawasenyawa tersebut antara lain limonen (84,92%), linalol (9,72%), mirsen (3,12%), α-pinen (0,59%), α-terpineol (0,54%), trans-β-osimen (0,36%), perillaldehid (0,31%), αsinensal (0,24%) dan β-sinensal (0,21%). Total senyawa dalam minyak atsiri C. aurantifolia yang berhasil diidentifikasi berjumlah 18. Senyawasenyawa tersebut antara lain limonen (33,33%), β-pinen (15,85%), sitral (10,54%), neral (7,94%), γ-terpinen (6,80%), α-farnesen (4,14%), α-bergamoten (3,38%), βbisabolen (3,05%), α-terpineol (2,98%), linalol (2,45%), sabinen (1,81%), β-elemen (1,74%), nerol (1,52%), α-pinen (1,25%), geranil asetat (1,23%), 4-terpineol (1,17%), neril asetat (0,56%) dan trans-β-osimen (0,26%). Minyak Citrus merupakan campuran dari senyawa-senyawa yang bersifat mudah menguap dan sebagian besar terdiri dari hidrokarbon monoterpen (Sawamura dkk., 2004). Variasi jumlah masing-masing komponen tergantung pada beberapa parameter yang meliputi kematangan buah, fase vegetatif tanaman, kondisi penyimpanan dan metode penyulingan (Lota dkk., 2000). Komposisi senyawa yang terkandung di dalam minyak Citrus meliputi senyawa terpen teroksigenasi, monoterpen asiklik, monoterpen siklik dan monoterpen bisiklik.

Prosiding KIMIA FMIPA - ITS

Senyawa-senyawa terpen teroksigenasi terdiri atas alhokol terpen dan sejumlah kecil ester terpen serta aldehid terpen. Linalol merupakan salah satu senyawa alkohol terpen dengan konsentrasi hingga 9,72% pada Citrus aurantium (L.) Senyawa terpen alkohol lainnya adalah nerol yang terdapat di dalam minyak atsiri Citrus aurantifolia sebesar 1,52%. Senyawa terpen asiklik cenderung memiliki aroma yang tidak terlalu kuat dibandingkan dengan terpen siklik dengan berat molekul yang sama. β-Mirsen yang terkandung di dalam minyak atsiri C. grandis dan C. aurantium (L.) dengan konsentrasi sebesar 5,31% dan 3,12% serta trans-β-Osimen yang terkandung di dalam minyak atsiri C. grandis, C. aurantium L. dan C. aurantifolia dengan konsentrasi sebesar 0,19%, 0,36% dan 0,26% merupakan senyawa monoterpen asiklik mayor pada penelitian ini. Senyawa monoterpen siklik mempunyai cincin sederhana dan lebih stabil dengan aroma yang lebih kuat dibandingkan dengan bentuk asikliknya. Limonen merupakan senyawa monoterpen siklik mayor yang ditemukan pada penelitian ini. Minyak atsiri C. grandis, C. aurantium (L.) dan C. aurantifolia mengandung limonen dengan konsentrasi secara berturut-turut 90,96%, 84,92% dan 33,33%. Senyawa monoterpen bisiklik yang ditemukan pada minyak atsiri C. grandis dan C. aurantifolia adalah sabinen dengan konsentrasi secara berturut-turut 0,36% dan 1,81%. Senyawa α-pinen yang ditemukan pada C. grandis, C. aurantium (L.) dan C. aurantifolia dengan konsentrasi sebesar 0,45%, 0,59% dan 1,25 % serta β-pinen pada minyak atsiri C. aurantifolia dengan konsentrasi 15,85% merupakan senyawa terpen bisiklik yang tidak stabil secara kimia dikarenakan adanya tegangan dari empat anggota cincin. Struktur dari senyawa monoterpen yang telah dikenal merupakan perbedaan dari 38 jenis kerangka yang berbeda, sedangkan prinsip dasar penyusunnya tetap sebagai penggabungan kepala dan ekor dari 2 unit isopren. Struktur monoterpenoid dapat berupa rantai terbuka dan tertutup atau siklik. Dari segi biogenetik, perubahan geraniol, nerol dan linalol berlangsung sebagai akibat reaksi isomerisasi. Ketiga alkohol tersebut yang berasal dari hidrolisa geranil pirofosfat (GPP) dapat mengalami reaksi-reaksi sekunder, misalnya reaksi dehidrasi menghasilkan mirsen, reaksi oksidasi menghasilkan sitral dan reaksi oksidasi reduksi menghasilkan sitronelal. Perubahan GPP menjadi senyawa-senyawa monoterpen siklik dari segi biogenetik disebabkan oleh reaksi siklisasi yang diikuti oleh reaksi-reaksi sekunder (Lenny, 2006).

Tabel 4.1. Komponen Senyawa Penyusun Minyak Atsiri Senyawa Puncak area (%) C. grandis C. aurantium L. α-Pinen 0,45 0,59

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Sabinen β-Mirsen β-Pinen Limonen trans-β-Osimen γ-Terpinen

0,36 5,31 90,96 0,19 0,32

3,12 84,92 0,36 -

1,81 15,85 33,33 0,26 6,80

8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.

Linalol 4-Terpineol α-Terpineol Nerol Neral Sitral Perillaldehid Neril asetat Geranil asetat β-Elemen Isokariofilen α-Bergamoten

0,61 0,46 0,29 0,40 0,20 0,24 -

9,72 0,54 0,31 -

2,45 1.17 2,98 1,52 7,94 10,54 0,56 1,23 1,74 3,38

20. 21. 22. 23. 24.

Germakren-D α-Farnesen β-Bisabolen β-Sinensal α-Sinensal

0,21 -

0,21 0,24

4,14 3,05 -

Uji Bioaktivitas dengan Metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) Uji BSLT dilakukan terhadap minyak atsiri C. grandis, C. aurantium (L.) dan C. aurantifolia dengan menggunakan larva udang Artemia salina L. Uji bioaktivitas dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) mengacu pada penelitian Meyer dan Ferrigni dalam jurnal Planta Medica, volume 45 (1982), hal 31-34. Uji ini dilakukan dengan menggunakan variasi konsentrasi, yaitu 1000 ppm; 500 ppm; 250 ppm; 125 ppm; 62.5 ppm dan 31.25 ppm. Pengamatan terhadap jumlah kematian larva dilakukan setelah 24 jam, yaitu waktu yang dibutuhkan udang untuk kontak dengan larutan uji. Pengujian bioaktivitas minyak atsiri C. grandis dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) didapatkan hasil seperti yang terlihat pada tabel 4.3. Tabel 4.3 Perhitungan % mortalitas larva udang pada larutan uji minyak atsiri C. grandis Konsetras i (ppm)

C. aurantifolia 1,25

(Kons)

0,

Mati akumulas i (A)

Hidup akumulas i (B)

Persamaan regresi yang diperoleh melalui grafik hubungan antara nilai (konsentrasi)0,5 minyak atsiri C. grandis dengan prosentase mortalitas larva udang laut (Artemia salina L.) adalah y = -0,012x2 + 3,166x – 12,73. Berdasarkan persamaan regresi tersebut, maka minyak atsiri C. grandis memiliki nilai LC50 sebesar 465,84 ppm. Pengujian bioaktivitas minyak atsiri C. aurantium L. dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) didapatkan hasil seperti yang terlihat pada tabel 4.5. Persamaan regresi yang diperoleh melalui grafik hubungan antara nilai (konsentrasi)0,5 minyak atsiri C. aurantium (L.) dengan prosentase mortalitas larva udang laut (Artemia salina L.) adalah y = -0,057x2 + 5,129x – 21,03. Berdasarkan persamaan regresi tersebut, maka minyak atsiri C. aurantium (L.) memiliki nilai LC50 sebesar 292,32 ppm. Tabel 4.5 Perhitungan % mortalitas larva udang pada larutan uji minyak atsiri C. aurantium (L.)

1000

5,5902

35

12

Mati akumulas i pada kontrol (C) 0

47

0.7447

74,47

500

7,9057

27

25

0

52

0.5192

51,92

1000

250

11,1803

20

39

0

59

0.3390

33,90

500

7,9057

36

19

0

55

0.6545

65,45

125

15,8114

14

53

0

67

0.2089

20,89

250

11,1803

26

30

0

56

0.4643

46,43

62.5

22,3607

9

68

0

77

0.1169

11,69

125

15,8114

17

44

0

61

0.2787

27,87

31.25

31,6228

4

84

0

88

0.0454

4,54

62.5

22,3607

11

58

0

69

0.1594

15,94

31.25

31,6228

5

73

0

78

0.0641

6,41

5

(x)

Prosiding KIMIA FMIPA - ITS

Jumlah total (D=A+B )

Rasio mati total (E)={(A -C):D}

% Mortalita s (y)

Konsentrasi (ppm)

(Kons) (x)

0,5

5,5902

Mati akumulasi (A)

47

Hidup akumulasi (B)

9

Mati akumulasi pada kontrol (C) 0

Jumlah total (D=A+B)

56

Rasio mati total (E)={(AC):D} 0.8393

% Mortalitas (y)

83,93

Pengujian bioaktivitas minyak atsiri C. aurantifolia dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) didapatkan hasil seperti yang terlihat pada tabel 4.7. Tabel 4.7 Perhitungan % mortalitas larva udang pada larutan uji minyak atsiri C. aurantifolia Konsentrasi (ppm)

(Kons) (x)

0,5

Mati akumulasi (A)

Hidup akumulasi (B)

Mati akumulasi pada kontrol (C)

Jumlah total (D=A+B)

Rasio mati total (E)={(AC):D}

% Mortalitas (y)

1000

5,5902

53

9

0

62

0.8548

85.48

500

7,9057

42

19

0

61

0.6885

68.85

250

11,1803

32

29

0

61

0.5246

52.46

125

15,8114

22

40

0

62

0.3548

35.48

62.5

22,3607

13

53

0

66

0.1970

19.70

31.25

31,6228

6

67

0

73

0.0822

8.22

Persamaan regresi linier yang diperoleh melalui grafik hubungan antara konsentrasi minyak atsiri C. aurantifolia. dengan prosentase mortalitas larva udang laut (Artemia salina L.) adalah y = -0,080x2 + 5,920x – 21,80. Berdasarkan persamaan regresi tersebut, maka minyak atsiri C. aurantifolia memiliki nilai LC50 sebesar 233,71 ppm. Berdasarkan persamaan regresi linear yang diperoleh dari grafik hubungan antara konsentrasi dengan persentase mortalitas larva udang Artemia salina L., maka dapat diketahui bahwa hasil uji sitotoksik pada minyak atsiri C. aurantifolia dengan nilai LC50 233,71 ppm lebih aktif dibandingkan dengan minyak atsiri C. aurantium L. dan C. grandis dengan nilai LC50 secara berturut-turut 292,32 ppm dan 465,84 ppm. Suatu senyawa dikatakan aktif pada uji toksisitas menggunakan metode BSLT dengan konsentrasi maksimal 1000 ppm, jika memiliki harga LC50 ≤ 500 ppm dan dikatakan tidak aktif jika memiliki harga LC50 > 500 ppm, sedangkan senyawa murni dikatakan aktif dan mempunyai sifat bioaktifitas jika memiliki harga LC50 ≤ 50 ppm dan tidak aktif jika LC50 > 200 ppm (Meyer dan Ferrigini, 1982). Dengan demikian ketiga minyak atsiri tersebut memiliki bioaktifitas terhadap larva udang. Uji Insektisida Menggunakan Larva Instar III Nyamuk Aedes aegypti Untuk mengetahui aktivitas larvasida minyak atsiri C. grandis, C. aurantium L. dan C. aurantifolia dalam penelitian ini digunakan hewan uji berupa larva instar III nyamuk Aedes aegytpi. Uji larvasida dilakukan terhadap minyak atsiri C. grandis, C. aurantium L. dan C. aurantifolia dengan menggunakan variasi konsentrasi, yaitu 1000 ppm; 500 ppm; 250 ppm; 125 ppm; 62.5 ppm dan 31.25 ppm. Pengamatan terhadap jumlah kematian larva dilakukan setelah 24 jam, yaitu waktu yang dibutuhkan larva nyamuk untuk kontak dengan larutan uji. Pengujian bioaktivitas minyak atsiri C. grandis terhadap larva nyamuk Aedes aegytpi didapatkan hasil seperti yang terlihat pada tabel 4.9.

Tabel 4.9 Perhitungan % mortalitas larva nyamuk pada larutan uji minyak atsiri C. grandis Konsentrasi (ppm)

(Kons) (x)

0,5

Mati akumulasi (A)

Hidup akumulasi (B)

Mati akumulasi pada kontrol (C)

Jumlah total (D=A+B)

Rasio mati total (E)={(AC):D}

1000

5,5902

7

6

0

13

0.5385

53,85

500

7,9057

3

14

0

17

0.1765

17,65

250

11,1803

1

23

0

24

0.0417

4,17

125

15,8114

0

33

0

33

0

0

62.5

22,3607

0

43

0

43

0

0

31.25

31,6228

0

53

0

53

0

0

Persamaan regresi yang diperoleh melalui grafik hubungan antara konsentrasi minyak atsiri C. grandis dengan prosentase mortalitas larva instar III nyamuk Aedes aegypti adalah y = 0,107x2 – 1,955x + 8,182. Berdasarkan persamaan regresi tersebut, maka minyak atsiri C. grandis memiliki nilai LC50 sebesar 955,64 ppm. Pengujian bioaktivitas minyak atsiri C. aurantium (L.) terhadap larva nyamuk Aedes aegytpi didapatkan hasil seperti yang terlihat pada tabel 4.11. Tabel 4.11 Perhitungan % mortalitas larva nyamuk pada larutan uji minyak atsiri C. aurantium (L.) Konsentrasi (ppm)

(Kons) (x)

0,5

Mati akumulasi (A)

Hidup akumulasi (B)

Mati akumulasi pada kontrol (C)

Jumlah total (D=A+B)

Rasio mati total (E)={(AC):D}

% Mortalitas (y)

1000

5,5902

23

0

0

23

1

100

500

7,9057

13

1

0

14

0.9286

92,86

250

11,1803

4

8

0

12

0.3333

33,33

125

15,8114

1

17

0

18

0.0556

5,56

62.5

22,3607

0

27

0

27

0

0

31.25

31,6228

0

37

0

37

0

0

Persamaan regresi linier yang diperoleh melalui grafik hubungan antara konsentrasi minyak atsiri C. aurantium (L.) dengan prosentase mortalitas larva instar III nyamuk Aedes aegypti adalah y = -0,047x2 + 6,287x – 44,77. Berdasarkan persamaan regresi tersebut, maka minyak atsiri C. aurantium L. memiliki nilai LC50 sebesar 719,87 ppm. Pengujian bioaktivitas minyak atsiri C. aurantifolia terhadap larva nyamuk Aedes aegytpi didapatkan hasil seperti yang terlihat pada tabel 4.13. Tabel 4.13 Perhitungan % mortalitas larva nyamuk pada larutan uji minyak atsiri C. aurantifolia Konsentrasi (ppm)

(Kons)0,5 (x)

Mati akumulasi (A)

Hidup akumulasi (B)

Mati akumulasi pada kontrol (C)

Jumlah total (D=A+B)

Rasio mati total (E)={(AC):D}

% Mortalitas (y)

1000

5,5902

11

1

0

12

0.9167

91,67

500

7,9057

2

9

0

11

0.1818

18,18

250

11,1803

0

19

0

19

0

0

125

15,8114

0

29

0

29

0

0

62.5

22,3607

0

39

0

39

0

0

31.25

31,6228

0

49

0

49

0

0

Persamaan regresi linier yang diperoleh melalui grafik hubungan antara konsentrasi minyak atsiri C. aurantifolia dengan prosentase mortalitas larva instar III nyamuk Aedes aegypti adalah y = 0,236x2 – 5,474x + 26,98. Berdasarkan persamaan regresi tersebut, maka Prosiding KIMIA FMIPA - ITS

% Mortalitas (y)

minyak atsiri C. aurantifolia memiliki nilai LC50 sebesar 719,87 ppm. Berdasarkan data yang telah diperoleh dapat diketahui bahwa hasil uji larvasida pada minyak atsiri C. aurantium (L.) dengan nilai LC50 299,95 ppm lebih aktif dibandingkan dengan minyak atsiri C. aurantifolia dan C. grandis dengan nilai LC50 secara berturut-turut 719,87 ppm dan 955,64 ppm. Suatu senyawa dikatakan aktif pada uji larvasida dengan konsentrasi maksimal 1000 ppm, jika memiliki harga LC50 ≤ 500 ppm dan dikatakan tidak aktif jika memiliki harga LC50 > 500 ppm, sedangkan senyawa murni dikatakan aktif dan mempunyai sifat bioaktifitas jika memiliki harga LC50 ≤ 50 ppm dan tidak aktif jika LC50 > 200 ppm (Meyer dan Ferrigini, 1982). Dengan demikian hanya minyak atsiri C. aurantium (L.) yang bersifat aktif terhadap uji larvasida, sedangkan minyak atsiri C. aurantifolia dan C. grandis tergolong tidak aktif untuk uji ini.

Kesimpulan 1. Senyawa utama yang terdapat pada minyak atsiri C. grandis, C. aurantium (L.) dan C. aurantifolia adalah limonen dengan prosentase masing-masing sebesar 90,96%, 84,92% dan 33,33%. 2. Uji toksisitas dengan metode BSLT menunjukkan bahwa minyak atsiri C. aurantifolia lebih aktif dibandingkan dengan minyak atsiri C. aurantium (L.) dan C. grandis dengan nilai LC50 secara berturut-turut 233,71 ppm, 292,32 ppm dan 465,84 ppm. 3. Uji larvasida menunjukkan bahwa minyak atsiri C. aurantium (L.) lebih aktif dibandingkan dengan minyak atsiri C. aurantifolia dan C. grandis dengan nilai LC50 secara berturut-turut LC50 299,95 ppm, 719,87 ppm dan 955,64 ppm. UCAPAN TERIMA KASIH 1. Prof. Dr. R. Y. Perry Burhan, M.Sc selaku dosen pembimbing I atas segala diskusi, bimbingan, arahan dan semua ilmu yang bermanfaat. 2. Dra.Yulfi Zetra, MS selaku dosen pembimbing II atas segala diskusi, bimbingan, arahan dan semua ilmu yang bermanfaat. 3. Ayah, Ibu, adik serta seluruh keluarga atas doa yang selalu menyertai langkah penulis dalam penyusunan laporan. 4. Teman-teman satu kelompok, Ayu, Novi, dan Regal atas semua perhatian dan bantuan serta doanya hingga laporan ini terselesaikan. DAFTAR PUSTAKA Achmad, S. A., 1985 . Kimia Organik Bahan Alam. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Universitas Terbuka, Jakarta Ahonkhai, I., Ayinde, B., Edogun, O., Uhuwmangho, M., 2009. Antimicrobial Activities of The Volatile Oils of Ocimum bacilicum L. and Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae) against Some Aerobic Dental Isolates. J. Pharm. Sci., 22, 405-409 al Dakhil, M.A., Morsy, T.A., 1999. The Larvicidal Activities of the Peel Oils of Three Citrus Fruits against Culex pipiens. J Egypt. Soc. Parasitol., 29, 347 Prosiding KIMIA FMIPA - ITS

Andayani, R., Lisawati, Y., Maimuna, 2008. Penentuan Aktivitas Antioksidan, Kadar Fenolat Total dan Likopen Pada Buah Tomat (Solanum lycopersicum L). Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, 13, 1 Atkins, P. W., 1999. Kimia Fisik. Ed. ke-4, Erlangga, Jakarta Brady, J. E., 1994. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Ed. ke-5, Binarupa Aksara, Jakarta Chanthaphon, S., Chanthachum, S., Songklanakarin, T. H, 2008. Antimicrobial Activities of Essential Oils and Crude Extracts from Tropical Citrus sp. against Food-Related Microorganisms. J. Sci. Technol., 30, 125-131 Charon, L., Pale Grosdemage, C., Rohmer, M., 1999. On The Reduction Steps in The Mevalonate Independent 2-C-methyl-D-erytriol-4-phosphate (MEP) Pathway for isoprenoid biosynthesis in The Bacterium Zymomonas mobilis. Tetrahedron Letters, 40, 7231-7234 Chutia, M., Bhuyan, D. P., Pathak, M. G., Sarma, T. C., Boruah P., 2009. Antifungal Activity and Chemical Composition of Citrus reticulata Blanco Essential Oil Against Phytopathogens from North East India. Food Science and Technology, 42, 777780 Creswell, C. J., Runquist, O. A., Campbell, M. M., 1982. Analisis Spektrum Senyawa Organik. Ed. ke-2, ITB, Bandung Dongmo, P. M. J., Tatsadjieu, L. N., Sonwa, E. T., Kuate, J., Zollo, P. H. A., Menut, C., 2009. Essential oils of Citrus aurantifolia from Cameroon and their Antifungal Activity against Phaeoramularia angolensis. African Journal of Agricultural Research, 4, 354-358 Fatima, A., Jabalpurwala, J. M., Smoot, R. L. R., 2009. A Comparison of Citrus blossom Volatiles. Phytochemistry, 70, 1428–1434 Fessenden, R. J., Fessenden, J. S., 1986. Kimia Organik. Ed. ke-3, Erlangga, Jakarta Guenther, E., 2006. Minyak Atsiri. Jilid 1, Universitas Indonesia, Jakarta Harbone, J. B., 1987. Metode Fitokimia. ITB, Bandung Helliwel, B., Gutteridge, J. M. C., 1999. Free Radical in Biology and Medicine. Ed. ke-3, Oxford University Press, London Heyne, K., 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia. Yayasan Sarana Wanjaya, Jakarta Itoigawa, M., Takeya, K., Furukawa, H., 1994. Cardiotonic Flavonoids from Citrus Plants (Rutaceae). Biological and Pharmaceutical Bulletin, 17, 1519-1521

Jang, H.D., Chang, K.S., Chang, T.C., Hsu, C.L., 2010. Antioxidant Potentials of Buntan Pumelo (Citrus grandis Osbeck) and Its Ethanolic and Acetified Fermentation Products. Food Chemistry, 118, 554–558 Juniarti, Osmeli, D., dan Yuhernita, 2009. Kandungan Senyawa Kimia, Uji Toksisitas (Brine Shrimp LethalityTest) dan Antioksidan (1,1-Diphenyl-2Pikrilhydrazyl) dari Ekstrak Daun Saga (Abrus Precatorius L.). Makara Sains, 13, 50-54 Khopkar, S.M., 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia, Jakarta Kristanti, A. N., Aminah, N. S., Tanjung, M., Kurniadi, B., 2004. Bahan Ajar Metode Fitokimia. Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia FMIPA Universitas Airlangga, Surabaya Lenny, S., 2006. Senyawa Terpenoida dan Steroida. Universitas Sumatera Utara, Medan. Manitto, 1992. Biosintesis Produk Alami. Semarang Press, Semarang Manuel, F. B., Douglas, K. A., 1992. Human Medicinal Agent from Plant. American Chemical Society, Washington D.C. McNair, H. M., Boneli, E. J., 1988. Dasar Kromatografi Gas. Ed. ke-5, ITB, Bandung Meyer, Laughlin dan Ferrigni. 1982. Brine Shrimp : Covenient General Bioassay for Active Constituents. Plant Medica, 45, 31-34 Minh Tu, N. T., Thanh, L. X., Une, A., Ukeda, H., Sawamura, M., 2002. Volatile Constituents of Vietnamese Pummelo, Orange, Tangerine and Lime Peel Oils. Flavour Fragrance Journal, 17, 169–174 Monajemi, R., Oryan, S., Roohani, A.H., Ghannadi, A., Jafariane, A., 2005. Cytotoxic Effects of Essential Oils of Some Iranian Citrus Peels. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 3, 183-187 Nath, D. R., Bhuyan, M., Goswami, S., 2006. Botanicals as Mosquito Larvicides. Defence Science Journal, 56, 507-511 Nor Azah, M. A., Zaridah, M. Z., Rohani, A., 2006. Mosquitocidal Activities Of Malaysia Plants. Journal Of Tropical Forest Science, 18, 74 – 80 Putra, S. R., Louis, L. M., Campos, N., Boronat, A., Rohmer, M., 1998. Incorporation of [2,3-13C]and [2,4-13C]-D-1-deoxyxylulose Into Ubiquinon of Escherichia coli via The Mevalonate Independent Pathway for The Isoprenoid Biosynthesis. Tetrahedron Letters, 38, 23 Rohmer, M., 1998. A Mevalonate-Independent Route to Isopentenyl Diphosphate. Elsevier CONAP, 2.03 (NPA 036), 13, 124-125 Prosiding KIMIA FMIPA - ITS

Sharm, O.P., Bhat, T. K., 2009. DPPH Antioxidant Assay Revisited. Food Chemistry, 113, 1202–1205 Sihombing, C.N., Wathoni, N., Rusdiana, T. Formulasi Gel Antioksidan Ekstrak Buah Buncis (Phaseolus vulgaris L.) dengan Menggunakan Basis Aqupec 505 HV, Universitas Padjadjaran, Sumedang Silverstein, R. M., Webster, F. X., 1998. Spectrometric Identification of Organic Compounds. Ed. ke-6, John Wiley & Sons, Inc., New York Sukumar, K., Perich, M. J. dan Boobar, L. R., 1991. Botanical Derivatives in Mosquito Control:a Review. J. Am. Mosq. Cont. Assoc., 7, 210 Syahputra, E., 2001. Hutan Kalbar Sumber Pestisida Botani: Dulu, Kini dan Kelak. Makalah Falsafah Sains. Program Pasca Sarjana IPB, Bogor Tarumingkeng, R. C., 1992. Insektisida, Sifat, Mekanisme Kerja dan Dampak Penggunaanya. Ukrida, Jakarta Trully,

M. S., Parinussa, Kris, H. T. Pengaruh Penambahan Asam terhadap Aktivitas Antioksidan Kurkumin, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga

Viuda-Martos, M., Ruiz-Navajas, Y., Ferna´ndez-Lo´pez. J., Pe´rez-A´ lvarez, J., 2008. Antifungal a ctivity of Lemon (Citrus lemon L.), Mandarin (Citrus reticulata L.), Grapefruit (Citrus paradisi L.) and Orange (Citrus sinensis L.) Essential Oils. Food Control, 19, 1130–1138 Wang, Z. Y., Cheng, S. J., Zhou, Z. C., Athar, M., Khan, W. A., Bickers, D. R., Mukhtar, H., 1989. Mutat. Res., 223, 273-285. Weiss,

E. A., 1997. Essential Oil International, Victoria, Australia

Crops.

CAB

BIODATA PENULIS Niluh Putu Febrina Astarini dilahirkan di kota Surabaya, Jawa Timur pada tanggal 21 Februari 1988. Niluh, demikian nama panggilan akrab di kampusnya, merupakan anak sulung dari dua bersaudara dari pasangan Bapak I Made Darcana dan Ibu G. A. Made Surati. Pendidikan formal yang ditempuh penulis dimulai dari TK Kuncup Harapan (1992-1994), SDN Bulak Rukem I No. 258 Surabaya (1994-2000), SLTP Negeri 9 Surabaya (2000-2003), dan SMAN 2 Surabaya (2003-2006). Penulis berhasil meraih prestasi akademis selama menempuh pendidikan formal tersebut, antara lain: termasuk dalam peringkat 3 besar selama pendidikan SD-SMA, serta Juara II Lomba Agama Hindu tingkat se-Kotamadya Surabaya pada tahun 2000.

Penulis melanjutkan pendidikan di Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya pada tahun 2006 melalui jalur PMDK Reguler. Selama menempuh pendidikan di bangku perkuliahan penulis turut berpartisipasi dalam kepanitiaan pada berbagai kegiatan kemahasiswaan, antara lain pada kegiatan penerimaan mahasiswa baru, malam keakraban dan seni kebudayaan Bali. Penulis pun turut berperan sebagai asisten praktikum pada mata kuliah Praktikum Kimia Organik di Jurusan Kimia-FMIPA ITS. Penulis juga pernah menjalani Kerja Praktik di RSK St. Vincentius a Paulo Surabaya di Unit Kesehatan Lingkungan bagian AMDAL. Ketertarikan penulis terhadap bidang kimia organik dan pemanfaatan bahan alam memberikan inspirasi bagi penulis dalam Tugas Akhir ini. Kesabaran pembimbing, Prof. Dr. R. Y. Perry Burhan, M.Sc. dan Dra. Yulfi Zetra. M.S., dalam mengarahkan penyelesaian tugas akhir ini turut memberikan inspirasi, motivasi, pembelajaran, dan semangat bagi penulis.

Prosiding KIMIA FMIPA - ITS