Farmaka Vol. 14 No. 1 2016 UJI AKTIVITAS ANTIFUNGI EMULSI MINYAK ATSIRI BUNGA CENGKEH TERHADAP JAMUR KAYU Tazyinul Q. Alfauziah, Arif Budiman Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran, Sumedang, Jawa Barat
ABSTRAK Indonesia merupakan eksportir kayu lapis terbesar di dunia. Namun, kondisinya yang tropis justru meningkatkan potensi jamur untuk tumbuh dan kayu pun mudah mengalami pelapukan. Hal ini dicegah dengan penggunaan antimikroba sintesis, yang kemudian timbul masalah karena bersifat toksik. Berdasarkan penelitian, cengkeh memiliki aktivitas antifungi spektrum luas, dan ekstraknya terbukti memberikan aktivitas terhadap cendawan kayu. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk membuat emulsi minyak atsiri cengkeh dan menguji aktivitas antifungi emulsi minyak atsiri cengkeh terhadap jamur kayu. Penelitian dimulai dengan melakukan determinasi tanaman cengkeh, skrining fitokimia, destilasi minyak atsiri cengkeh, isolasi jamur kayu, uji konsentrasi hambat minimum minyak atsiri cengkeh, formulasi sediaan emulsi minyak atsiri cengkeh dengan variasi emulgator, uji aktivitas sediaan, dan evaluasi fisik sediaan meliputi pengamatan organoleptis, pH, viskositas, uji tipe emulsi, dan uji homogenitas. Hasil menunjukkan bahwa minyak atsiri cengkeh dengan konsentrasi 1% memberikan aktivitas antijamur dengan zona hambat sebesar 1,12 cm. Formula A, dengan emulgator CMC 0,5%, merupakan formula paling baik dan memberikan aktivitas terhadap jamur kayu dengan diameter zona hambat sebesar 3 cm. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa sediaan emulsi minyak atsiri memiliki aktivitas terhadap jamur kayu. Kata kunci: Minyak atsiri, cengkeh, PGA, CMC, jamur kayu
1
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016
2
ABSTRACT Indonesia was the largest exporter of plywood in the world. However, the climate could increase fungus potential growth and weathering susceptibility. Synthetic antimicrobial used as preventing agent, but it was toxic. Some research shown that clove extract has antifungal activity against wood fungus. This paper aims to make clove essential oil emulsions and antifungal activity test of clove oil emulsion wooden fungus. The methods began with clove determination, phytochemical screening, distilled clove oil, wooden fungus isolation, minimum inhibitory concentration test of clove oil, formulation of clove oil emulsion, antifungal activity test of emulsion, and physical evaluation of emulsion includes organoleptic, pH, viscosity, emulsion type and homogeneity test. Result showed that 1% clove oil inhibition zone was 1.12 cm. Formula A, with 0.5% CMC as emulsifier, was the best formula and had activity against wooden fungus with inhibition zone was 3 cm. So, clove oil emulsion has activity against wooden fungus. Key words: Essential oil, clove, PGA, CMC, wooden fungus mengalami pelapukan. Oleh karena itu, kayu
PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara dengan
harus
dilindungi
bahan
yang
sering
cadangan hutan alami terbesar di Asia dan
antimikrobial.
kedua terbesar di dunia. Pada tahun 2004,
digunakan, di antaranya pentaklorofenol,
Indonesia menjadi eksportir kayu lapis
chrome arsenat, asam-asam ter (Nicholas,
terbesar
pun
1988). Namun, bahan tersebut diketahui
menyumbang pendapatan yang besar bagi
bersifat toksik sehingga untuk mengurangi
negara setelah sektor tekstil (Williams,
penggunaannya
2004).
menggunakan bahan alami yang berfungsi
di
dunia.
Sektor
ini
Kondisi tropis di Indonesia merupakan
Bahan
dengan
adalah
dengan
sebagai antifungi.
surga bagi jamur atau cendawan sehingga
Minyak atsiri berbagai tumbuhan
kayu akan sangat mudah terserang jamur dan
diketahui memiliki aktivitas antibakteri dan antifungi (Kalemba and Kunicka, 2003).
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016
3
Salah satu tumbuhan dengan kandungan
emulsi minyak atsiri cengkeh yang baik,
minyak
cengkeh
stabil, efektif, dan aman.
Cengkeh
METODE
atsiri
(Syzygium
tinggi
adalah
aromaticum).
merupakan tanaman yang banyak ditanam di
Alat
Indonesia,
Alat yang digunakan pada penelitian ini
Sri
Lanka,
Madagaskar,
Tanzania, dan Brazil. Menurut Chaieb et al.,
adalah mortir, stamper, neraca analitik, pH
minyak cengkeh dari S. aromaticum dan
meter digital (Mettler Toledo), dan
eugenol
viskometer Brookfield DV-E, dan alat-alat
analgesik,
memiliki dan
aktivitas
anastetik.
antiseptik, Selain
itu,
lainnya yang umum digunakan di
penelitian lain menunjukkan bahwa minyak
laboratorium.
atsiri cengkeh memiliki aktivitas antifungi
Bahan
terhadap jamur patogen manusia, seperti
Bahan
yang
digunakan
pada
Candida dan Aspergillus, bahkan jamur
peneltian ini adalah Bunga Cengkeh
patogen tanaman (Chaieb et al., 2007; Cosic
(Ciamis, Jawa Barat), Pulvis Gummi
et al., 2010; Pinto et al., 2009).
Arabicum
Dengan
demikian,
penelitian
(PGA)
(Brataco),
ini
Carboxymethylselulosa (CMC) (Brataco),
bertujuan untuk membuat sediaan emulsi
Propilenglikol (Brataco), asam benzoat
dari minyak atsiri cengkeh dan menguji
(Brataco), akuades, jamur kayu, Media
aktivitas sediaan terhadap jamur kayu.
SDA (Sabouraud Dextrose Agar), NaCl
Bentuk sediaan yang dipilih adalah emulsi
fisiologis dan klorpirifos
tipe minyak dalam air (m/a), karena zat aktif
Prosedur
yang digunakan berupa minyak dan pelarut
Determinasi
Tanaman.
Cengkeh
yang digunakan adalah air. Selain itu, emulsi
yang
memiliki penyebaran yang baik dan mudah
dideterminasi di Herbarium Universitas
dibilas dengan air. Hasil penelitian ini
Padjadjaran.
diharapkan dapat menghasilkan sediaan
diperoleh
Skrining
dari
kota
Fitokimia.
Ciamis,
Skrining
fitokimia dilakukan untuk mengetahui
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016
4
golongan senyawa yang terkandung dalam
menggunakan uji difusi agar, dengan
bunga cengkeh. Golongan senyawa yang
variasi konsentrasi minyak atsiri. Jamur uji
diperiksa antara lain alkaloid, flavonoid,
yang diambil sebanyak 1 mL, media yang
kuinon,
digunakan
polifenol,
saponin,
tanin,
adalah
media
Inkubasi
triterpenoid, steroid, monoterpenoid dan
dilakukan pada suhu ruangan selama 72 –
sesquiterpenoid.
168
Destilasi Minyak Atsiri. Minyak
jam.
memiliki
atsiri diperoleh dengan cara destilasi uap.
Konsentrasi daya
terkecil
hambat
yang
kemudian
digunakan untuk formulasi.
Pertama, bunga cengkeh diletakan di atas
Formulasi.
Formula
emulsi
permukaan air dengan jarak tertentu di atas
dibuat dengan cara memvariasikan jenis
saringan. Selanjutnya uap dan air dalam
emulgator (PGA dan CMC) (Tabel 1).
wadah mengalir melalui bunga cengkeh
Sediaan
yang akan disuling dan membawa minyak
mengembangkan emulgator dalam air
atsiri ke kondensor. Hasil kondensasi yang
kemudian digerus kuat dan cepat sampai
terdiri dari campuran air dan minyak
terbentuk
ditampung pada suatu tabung, selanjutnya
masukkan campuran asam benzoat dalam
dilakukan proses pemisahan minyak dan air
propilenglikol
dengan membuka kran tabung.
homogenkan. Lalu tambahkan minyak
ini
emulsi
dibuat
corpus
sedikit
Kemudian
demi
atsiri
dilakukan
Terakhir tambahkan air sampai 100 mL.
jamur
kayu
cengkeh,
sedikit,
Uji KHM Minyak Atsiri. Pengujian terhadap
bunga
emuls.
dengan
Tabel 1 Formula Sediaan emulsi Minyak Atsiri Bunga Cengkeh Jumlah zat (gram) Nama Zat A
B
C
D
1
1
1
1
PGA
-
-
10
15
CMC
0,5
1
-
-
Minyak Atsiri Bunga Cengkeh
homogenkan.
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016
5
Propilenglikol
15
15
15
15
Asam Benzoat
0,2
0,2
0,2
0,2
add
add
add
add
100
100
100
100
Aqua destilata
Pemeriksaan organoleptik, pH, dan
Tabel 2 Hasil Skrining Fitokimia
viskositas. Pemeriksaan dilakukan pada
No
Golongan Senyawa
Hasil
waktu tertentu selama 28 hari. Pemeriksaan
1
Alkaloid
-
organoleptik meliputi warna, rasa, dan bau.
2
Flavonoid
+
3
Polifenolat
+
4
Tanin
-
5
Saponin
-
6
Kuinon
+
7
Steroid
+
8
Monoterpen/sesquiterpen
+
Uji
Aktivitas
Sediaan.
Pengujian
ini
dilakukan menggunakan uji difusi terhadap jamur kayu. Jamur uji yang diambil sebanyak 1 mL, media yang digunakan adalah media SDA. Inkubasi dilakukan pada suhu ruangan selama 72 – 168 jam. HASIL
Berdasarkan uji KHM minyak atsiri
Hasil determinasi dari Herbarium
cengkeh, pada konsentrasi 1% dihasilkan
Universitas Padjadjaran menunjukan bahwa
zona bening sebesar 1,12 cm. Evaluasi fisik
tanaman yang sedang diteliti merupakan
yang dilakukan pada emulsi minyak atsiri
tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum (L)
cengkeh ini di antaranya pengamatan
Merr. & L.M. Perry). Sedangkan hasil
organoleptis (Tabel 3), pH (Tabel 4), dan
skrining fitokimia serbuk cengkeh dapat
viskositas (Tabel 5).
dilihat pada Tabel 2.
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016
6
Tabel 3 Hasil pemeriksaan organoleptis Emulsi Minyak Atsiri Cengkeh Lama Pengamatan (Hari ke-) Formula
Pemeriksaan 1
7
14
21
28
Konsistensi
Cair
Cair
Cair
Cair
Cair
Warna
Putih
Putih
Putih
Putih
Putih
Bau
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Konsistensi
Cair
Cair
Cair
Cair
Cair
Warna
Putih
Putih
Putih
Putih
Putih
Bau
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Konsistensi
Cair
Cair
Cair
Cair
Cair
Warna
Coklat
Coklat
Coklat Tua
Coklat Tua
Coklat Tua
Bau
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Konsistensi
Cair
Cair
Cair
Cair
Cair
Warna
Coklat
Coklat
Coklat Tua
Coklat Tua
Coklat Tua
Bau
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
Cengkeh
A
B
C
D
Tabel 4 Hasil pemeriksaan pH Emulsi Minyak Atsiri Cengkeh Nilai pH pada hari keFormula
Rata-rata 1
7
14
21
28
A
4,95
4,98
4,96
4,95
4,98
4,96 0,02
B
5,30
5,32
5,42
5,28
5,30
5,32 0,06
C
5,25
5,21
5,28
5,13
5,12
5,20 0,07
D
5,24
5,29
5,31
5,25
5,27
5,27 0,03
Tabel 5 Hasil pemeriksaan viskositas Emulsi Minyak Atsiri Cengkeh Nilai Viskositas pada hari ke- (cP) Formula
Rata-rata 1
7
14
21
A
18,67
15,83
15,60
14,98
B
152,00
145,33
151,00
151,67
C
6,50
6,17
7,17
7,00
28 14,98
16,01 1,53
155,67 151,13 3,72 6,83
6,73 0,40
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016
7
D
23,00
20,00
18,77
18,83
18,17
19,75 1,93
Uji aktivitas sediaan emulsi minyak
ergosterol – komponen penting dalam
atsiri cengkeh (Tabel 6) terhadap jamur
membran sel jamur – sehingga membran
kayu dengan menggunakan formula A
sel jamur rusak dan fungsinya menurun
memberikan zona hambat sebesar 3,0 cm,
(de Oliveira et al. 2013). Karena termasuk
sedangkan
senyawa
zona hambat
inovatornya
lipofilik,
eugenol
mampu
melakukan penetrasi terhadap membran
sebesar 1,45 cm. Tabel 6 Hasil uji aktivitas Emulsi
lipid bilayer yang tersusun dari rantai
Minyak Atsiri Cengkeh
asam lemak sehingga mengubah fluiditas
Bahan Uji
Diameter Zona
dan permeabilitas membran sel (Braga et al., 2007).
Hambat Inovator
1,5 cm
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
Formula 4
3,0 cm
dengan konsentrasi yang kecil, yaitu 1%, minyak
PEMBAHASAN
atsiri
cengkeh
mampu
Minyak atsiri cengkeh mengandung
memberikan aktivitas terhadap jamur
72-90% senyawa eugenol, sisanya adalah
kayu. Hal ini sejalan dengan penelitian
-caryophyllene
dan
Pinto et al. (2009) yang menyatakan
vanillin, asam krategolat, asam gallotanat,
bahwa minyak atsiri cengkeh memiliki
metil salisilat, dan flavonoid lainnya
aktivitas antifungi dengan spektrum yang
(Bhowmik et al., 2012).
luas.
asetil
eugenol,
Eugenol termasuk ke dalam golongan
Hasil
formulasi
sediaan
emulsi
aktivitas
minyak atsiri cengkeh dengan emulgator
bakterisid
PGA (Formula C dan D) menghasilkan
tergantung dari konsentrasinya (Pelczar et
sediaan dengan konsistensi cair, berwarna
al., 1988; Dorman and Deans, 2008).
coklat dan bau khas cengkeh. Sedangkan
Eugenol menghambat biosintesis dari
sediaan dengan emulgator CMC (Formula
polifenolat bakteriostatik
yang
memiliki ataupun
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016
8
A dan B) menghasilkan sediaan dengan
dimana emulsi yang terbentuk berada pada
konsistensi cair, berwarna putih, dan bau
emulgator dengan konsentrasi tersebut.
khas cengkeh.
Emulgator
termasuk
surfaktan,
Formula A memberikan hasil evaluasi
senyawa yang memiliki gugus polar dan
fisik yang baik dibandingkan dengan
nonpolar, yang cenderung mengadsorpsi
formula lainnya. Dilihat dari pengamatan
permukaan di kedua fase sehingga gugus
organoleptis selama 28 hari, formula A
polar berada pada fase air dan gugus
dan B tidak mengalami perubahan warna,
nonpolar berada pada fase minyak. Saat
bau,
surfaktan
dan
konsistensi
selama
masa
mengadsorpsi
permukaan,
pengamatan. Sedangkan formula C dan D
tegangan permukaan di antara dua fase
mengalami perubahan warna pada hari ke-
menurun. Penurunan ini bergantung pada
14. Namun, dilihat dari pH dan viskositas,
konsentrasi surfaktan berdasarkan hukum
semua formula relatif stabil karena standar
8sotherm Gibbs (Urrutia, 2006).
deviasi tidak lebih dari 6. Dengan
Mekanisme
surfaktan
dalam
demikian, dapat dikatakan bahwa pH dan
stabilisasi suatu emulsi melalui dua cara,
viskositas semua formula relatif stabil.
yaitu stabilisasi sterik dan elektrostatik.
Emulsi adalah sistem dispersi yang
Stabilisasi sterik timbul dari barrier fisik
terdiri dari dua fase tidak tercampurkan,
yang
biasanya fase minyak dan fase air. PGA
koalesens.
dan CMC termasuk ke dalam emulgator
elektrostatik terjadi karena adanya gaya
hidrofilik dan keduanya termasuk ke
yang
dalam aliran newton sehingga viskositas
permukaan
berubah
(Urrutia, 2006).
dengan
Konsentrasi
adanya
PGA sebagai
pemanasan. emulgator
terhubung
dan
membentuk
Sedangkan
stabilisasi
dihasilkan
Asam
akibat
yang
benzoat
muatan
saling
di
mendekat
0,2%
digunakan
sebesar 10-15% dan CMC sebesar 0,25-
sebagai pengawet sedangkan propilenglikol
1%. Hal ini sesuai dengan pengamatan,
15%
berfungsi
pengawet.
sebagai
Pengawet
kosolven
digunakan
dan untuk
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016 mencegah
kerusakan
9
emulsi
karena
mikroorganisme atau oksidasi.
Pharmacognosy
Uji aktivitas sediaan emulsi minyak atsiri cengkeh memberikan hasil yang positif,
bahkan
zona
and its Health Benefits. Journal of
hambat
yang
dan
Phytochemistry.
2012; 1 (1): 13-22. Braga PC, Sasso MD, Culici M, and Alfieri M.
Eugenol and thymol, alone or in
terbentuk lebih besar dibanding dengan
combination,
induce
morphological
innovator. Oleh karena itu, sediaan emulsi
alterations in the envelope of Candida
minyak atsiri cengkeh dapat dijadikan
albicans. Fitoterapia. 2007; 78:396-400.
sediaan baru yang berfungsi sebagai
Chaieb, K., Hajlaoui, H., Zmantar, T.,
antijamur yang lebih ramah lingkungan.
Kahla-Nakbi, A. B., Mahmoud, R.,
SIMPULAN
Mahdouani, K. & Bakhrouf, A. The
Berdasarkan hasil penelitian, minyak
chemical composition and biological
atsiri cengkeh dengan konsentrasi 1%
activity of clove essential oil, Eugenia
memberikan aktivitas antijamur dengan
caryophyllata (Syzigium aromaticum L.
zona hambat sebesar 1,12 cm. Emulsi
Myrtaceae): a short review. Phytother
dengan emulgator CMC 0,5% merupakan
Res. 2007; 21: 501–506
formula paling baik dan memberikan
Cosic, Jasenka, Karolina Vrandečić, Jelena
aktivitas terhadap jamur kayu dengan zona
Postić, Draženka Jurković, Marija Ravlić.
hambat sebesar 2,9 cm. Dengan demikian,
In vitro antifungal activity of essential
dapat dikatakan bahwa sediaan emulsi
oils on growth of phytopathogenic fungi.
minyak atsiri memiliki aktivitas terhadap
POLJOPRIVREDA. 2010; 16 (2): 25-28. DeOliveira Pereira, F., JM Mendes, and E de
jamur kayu. DAFTAR PUSTAKA
Oliveira
Bhowmik D., KP Sampath Kumar, A.
mechanism of antifungal activity of
Yadav, S. Srivastava, S. paswan, A. S.
eugenol against Trichophyton rubrum.
Dutta.
Medical Mycology. 2013; 51: 507-513.
Recent
Trends
in
Indian
Traditional Herbs Syzygium aromaticum
Lima.
Investigation
on
Farmaka Vol. 14 No. 1 2016
10
Dorman, HJD. and Deans SG. Antimicrobial agents from plants: antibacterial activity of plant volatile oils. Journal of Applied Microbiology. 2008; 8: 308-316.
University of Calgary M. Sc. [Thesis] 2006. Williams, Felicity. Profil industri kayu Indonesia. [diakses pada 19 April 2016].
Kalemba, D. & Kunicka, A. Antibacterial
Tersedia
dari:
and antifungal properties of essential oils.
http://www.wwf.or.id/ruang_pers/berita_
Curr Med Chem. 2003; 10: 813–829.
fakta/?6040/Profil...Kayu...
Nicholas, D.D. Kemunduran (Deteriorasi) Kayu
dan
Perlakuan
Pencegahannya Pengawetan.
dengan Surabaya:
Airlangga University Press; 1988. Pelczar, ML. Chan ECS, and Krieg NR. Control of microorganisms, the control of microorganisms by physical agents. In: Microbiology, New York: Mc Graw-Hill International; 1988. pp. 469-509. Pinto E, Vale-Silva L, Cavaleiro C, and Salgueiro L. Antifungal activity of the clove essential oil from Syzygium aromaticum on Candida, Aspergillus and dermatophyte
species.
Journal
of
Medical Microbiology. 2009; 58: 1454– 1462 Urrutia
P.I.
Predicting
Water-In-Oil
Emulsion Coalescence From Surface Pressure
Isotherms.
Department
of
Chemical and Petroleum Engineering,
