ISOLASI DAN IDENTIFIKASI MINYAK ATSIRI DARI DAGING BUAH PALA (Myristica fragrans Houtt) Sophia Grace Sipahelut Dosen Fakultas Pertanian,Universitas Pattimura - Ambon
ABSTRACT Nutmeg oil is one commodity in the agribusiness sector, which has a good prospect in the international market because its use is widespread. Generally, nutmeg oil is processed from bean and mace. Maluku is one of the central areas of less advantaged producers of nutmeg pod compared to other regions in Indonesia. Usually the nutmegpod is thrown away, but the fruit also contains essential oils. Thus, research needed to be done to isolate and identify the essential oil compounds from the nutmeg pod. The method applied in this research include the water-steam distillation and GC-MS. The essential oil obtained from the nutmeg pod was pale yellow with a distinctive odor of oil of nutmeg; the yield was 1.65 g/2000 g wet, and the refractive index of 1.487. The results of analysis by GC-MS showed 29 peaks in a compound of essential oil of nutmeg pod, 4 peaks with a relatively high intensity of compounds identified as α-pinene, β-pinene, terpinene-4-ol, and myristicin. Key words: nutmeg pod, essential oil components, water-steam distillation PENDAHULUAN Minyak atsiri banyak diperlukan dalam kehidupan sehari-hari. Dengan kemajuan teknologi di bidang minyak atsiri, maka usaha penggalian sumber-sumber minyak atsiri dan pendayagunaannya dalam kehidupan manusia semakin meningkat. Minyak atsiri banyak digunakan sebagai obat-obatan. Untuk memenuhi kebutuhan itu, sebagian besar minyak atsiri diambil dari berbagai jenis tanaman penghasil minyak atsiri (Rumondang, 2004). Tanaman pala (myristica fragrans Houtt) merupakan tanaman asli Indonesia yang berasal dari Pulau Banda. Tanaman ini memiliki nilai ekonomis dan multiguna. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk menyelidiki manfaat dari tanaman pala. Takikawa, dkk (2002) melaporkan adanya aktivitas antimikrobia dari pala. Chatterjee, dkk (2007) melaporkan adanya aktivitas antioksidan dari fuli pala. Bahkan Somani R., dkk (2008) mengumpulkan penelitian –penelitian yang berisi khasiat pala dalam bidang farmakologi antara lain chemoprotective, antioxidant, aphro disiac,antimicrobial, hepatoprotective, dan antiinflammatory Minyak pala merupakan salah satu jenis minyak atsiri yang memiliki pasaran bagus karena permintaannya cukup tinggi di pasar
internasional. Penggunaannya cukup luas antara lain dalam industri pembuatan parfum, sabun, bahan pengolah gula, bahan baku industri minuman dan makanan, obat-obatan, dan kosmetik. Pemanfaatan lainnya adalah sebagai bahan campuran pada minuman ringan dan antimikrobia atau bioinsektisida (Nurdjannah, 2007). Di Cina dan Indian, minyak pala digunakan untuk pengobatan atau kesehatan manusia, antara lain untuk stimulus sistem jantung, pencernaan, diare, rematik, nyeri otot, batuk dan pernapasan, tekanan darah, sakit gigi, penghilangan racun dalam hati (Erowid, 2001; Anonim, 2008 dalam Bustaman, 2008). Maluku sebagai salah satu daerah sentra penghasil pala umumnya memperdagangkan pala dalam bentuk biji dan fuli (Bustaman, 2008). Sedangkan daging buah pala yang merupakan bagian terbesar dari buah pala (77,8%) biasanya dibuang (limbah). Hal ini sangat disayangkan karena selain biji dan fuli, daging buah pala juga mengandung minyak atsiri. Dalam 100 gram daging buah pala terkandung 1,1 % minyak atsiri (Rismunandar, 1990). Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan isolasi minyak atsiri dari daging buah pala dengan metode sederhana yaitu distilasi air-uap, serta menganalisis komponenkomponen kimia minyak atsiri daging buah pala menggunakan GC-MS.
296
Jurnal Agroforestri Volume V Nomor 2 Juni 2010 METODE PENELITIAN
2.
Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dengan mengambil objek penelitian daging buah pala (Myristica fragrans Houtt) yang berasal dari Desa Allang, Kecamatan Leihitu, Kabupaten Maluku Tengah, dengan tingkat kematangan penuh (sekitar 6 – 7 bulan sejak mulai berbunga), aquadest. Seperangkat alat distilasi air-uap yang terdiri dari ketel bahan yang diisi sampel rajangan daging buah pala kering dan dipasangi thermometer, kondensor, kompor gas, botol penampung distilat, aerator untuk memompa air ke pipa pendingin; neraca digital; gelas beker; erlenmeyer; gelas ukur; labu ukur; pipet; corong gelas; pengaduk; Abbe Refractometer merk Ivymen System; dan seperangkat alat GC, GCMS–QP 2010S Shimadzu (kolom : HP – 5MS; panjang : 30 meter; ID : 0,25 mm; gas pembawa : Helium; pengionan : EI 70 eV; suhu kolom : 70˚C; total flow : 100 mL/min; suhu injektor : 290˚C; tekanan : 13,7 kPa; suhu oven : 70 - 280˚C).
4.
HASIL DAN PEMBAHASAN Minyak atsiri yang diperoleh dari 2 kg rajangan daging buah pala basah yang sudah dikeringkan pada suhu kamar adalah 1,65 gr. Minyak atsiri daging buah pala berwarna kuning pucat, dan berbau khas minyak pala. Pengukuran dengan refraktometer menghasilkan indeks bias sebesar 1,486 (20˚C). Hasil analisis dengan GC-MS dipaparkan pada Gambar 1 sebagai berikut :
intensitas
Tahapan Kerja 1. Preparasi Sampel Daging buah pala segar yang telah dikeluarkan biji dan fulinya ditimbang sebanyak 2 kg kemudian dirajang. Tujuan perajangan adalah agar kelenjar minyak dapat terbuka sebanyak mungkin. Setelah itu, rajangan daging buah pala dikeringkan pada suhu kamar.
3.
Isolasi Minyak Atsiri dengan Metode Destilasi Air-Uap Rajangan daging buah pala yang sudah dikeringkan didistilasi air-uap. Suhu penyulingan 95 ˚C dengan lama penyulingan 6 jam. Minyak daging buah pala yang dihasilkan ditampung dalam botol-botol penampung yang bersih. Setelah itu, dilakukan pemisahan air dengan minyak menggunakan corong pemisah. Sifat-sifat Fisik dari Minyak Atsiri Kriteria yang digunakan untuk menentukan mutu dan kemurnian dari minyak atsiri meliputi : warna, bau, dan indeks bias. Indeks bias minyak daging buah pala diukur menggunakan refraktometer. Identifikasi Senyawa Minyak Atsiri Komponen-komponen senyawa minyak atsiri dianalisis menggunakan alat GC-MS untuk menentukan struktur molekul senyawanya.
Waktu retensi
Gambar 1. Kromatogram GC Isolasi dan Identifikasi Minyak Atsiri dari Daging Buah Pala (Myristica Fragrans Houtt)
297
Jurnal Agroforestri Volume V Nomor 2 Juni 2010 Dari analisis dengan GC diperoleh 29 puncak. Senyawa yang paling banyak yang diidentifikasi adalah senyawa dengan nomor puncak 2, 6, 20, dan 29. Analisis dengan spektrometer massa menunjukkan bahwa spektrogram senyawa puncak 2 dengan waktu retensi 4,255 menit, kelimpahan 21,11 % ditampilkan pada gambar 2.a, sedangkan spektrogram massa senyawa dari pusat data GC-MS yang memiliki kemiripan 96 % dengan spektrogram nomor 1 ditampilkan pada Gambar 2.b.
GC-MS yang memiliki kemiripan 94% dengan spektrogram puncak 4 ditampilkan pada Gambar 4.b.
Gambar 2.a. Spektrogram massa puncak 2
Gambar 4.b. Spektrogram massa senyawa β-pinene
Gambar 2.b. Spektrogram massa senyawa α-pinene
Tampak pada gambar 2.a spektrogram senyawa puncak 2 mirip dengan gambar 2.b yang merupakan spektrogram dari α-pinene. Senyawa α-pinene merupakan golongan senyawa terpenoid yaitu termasuk monoterpen dengan berat molekul 136, memiliki fragmentasi dengan m/e : 39, 53, 67, 77, 93, 105, 121, dan 136. Rumus molekul senyawa α-pinene C10H16 dan rumus struktur sebagai berikut :
Gambar 3. Senyawa α-pinene
Gambar 4.a. Spektrogram massa puncak 6
Tampak pada Gambar 4.a spektrogram massa senyawa puncak 6 mirip dengan gambar 4.b yang merupakan struktur β-pinene. Berat molekul β-pinene adalah 136, memiliki fragmentasi dengan m/e : 41, 53, 69, 79, 93, 107, 121, dan 136. Rumus molekul senyawa β-pinene C10H16 dengan rumus struktur sebagai berikut :
Gambar 5. Senyawa β-pinene
Analisis dengan spektrogram massa menunjukkan bahwa spektrogram massa puncak 20 dengan waktu retensi 8,956 menit, kelimpahan 9,41 % ditampilkan pada Gambar 6.a, sedangkan spektrogram massa senyawa dari pusat data GCMS yang memiliki 97 % dengan spektrogram puncak 20 ditampilkan pada Gambar 6.b.
Analisis dengan spektrometer massa menunjukkan bahwa spektrogram massa puncak 6 dengan waktu retensi 5,112 menit, kelimpahan 11,13 ditampilkan pada Gambar 4.a, sedangkan spektrogram massa senyawa dari pusat data Gambar 6.a. Spektrogram massa puncak 20
Sophia Grace Sipahelut
298
Jurnal Agroforestri Volume V Nomor 2 Juni 2010 senyawa myristicin C 11H 12O 3 dengan rumus struktur sebagai berikut :
Gambar 6.b. Spektrogram massa terpinen-4-ol
Tampak pada gambar 6.a spektrogram massa senyawa puncak 20 mirip dengan gambar 6.b yang merupakan struktur terpinen-4-ol. Berat molekul senyawa terpinen-4-ol adalah 154, memiliki fragmentasi dengan m/e : 41, 43, 69, 71, 93, 111, 121, 136, 154. Rumus molekul senyawa terpinen-4-ol C10H18O dengan rumus struktur sebagai berikut :
Gambar 9. Senyawa Myristicin Tabel 1. Kandungan kimiawi minyak atsiri daging buah pala
2
Waktu retensi 4,255
6
5,112
20
29
Puncak
Gambar 8.a. Spektrogram massa puncak 29
Gambar 8.b. Spektrogram massa myristicin
Tampak pada gambar 8.a spektrogram massa senyawa puncak 21 mirip dengan gambar 8.b yang merupakan struktur myristicin. Berat molekul myristicin adalah 192, memiliki fragmentasi dengan m/e : 39, 53, 65, 77, 91, 103, 119, 131, 147, 165, 177, 192. Rumus molekul
Nama komponen
39, 53, 67, 77, 93, 105, 121, 136 41, 53, 69, 79, 93, 107, 121, 136
α-pinene
8,956
41, 43, 69, 71, 93, 111, 121, 136, 154
Terpinene-4 ol
23,256
39, 53, 65, 77, 91, 103, 119, 131, 147, 165, 177, 192
Myristicin
Gambar 7. Senyawa Terpinene-4-ol
Analisis dengan spektrogram massa menunjukkan bahwa spektrogram massa puncak 29 dengan waktu retensi 23,256 menit, kelimpahan 13,12% ditampilkan pada Gambar 8.a, sedangkan spektrogram massa senyawa dari pusat data GCMS yang memiliki kemiripan dengan spektrogram puncak 29 ditampilkan pada Gambar 8.b.
m/e
β-pinene
Senyawa α-pinene dan β-pinene memiliki sifat antiseptik yang kuat. Dalam bidang industri biasanya digunakan sebagai disinfektan, insektisida, pengharum ruangan dan lain-lain. Terpinene-4-ol memiliki aktivitas antimikrobia yang kuat, anti-inflammatory dan aktivitas antifungal. Senyawa ini digunakan sebagai flavor, parfum, dan obat-obatan (seperti mengobati sinus, bronkial, dan infeksi tenggorokan, dan lain-lain). Bahkan ada penemuan terbaru, dimana senyawa terpinene-4-ol, α-terpinene, δ-terpinene atau campurannya dapat mencegah inveksi virus (yakni mencegah inveksi Herpes Simplex VirusHSV-1) (Anonim, 2009). Myristicin mempunyai efek halusinasi seperti narkotik. Dalam bidang non-medicinal, myristicin digunakan sebagai culinary herb, insecticidal agent dan flavor pada rokok, sedangkan di bidang medicinal, digunakan dalam obat-obatan, chemopreventative, hepatoprotective (Mancha A & Fuentes J, 2008). Akhir-akhir ini ada perkembangan baru pemanfaatan minyak pala yaitu sebagai bahan baku aromaterapi yang
Isolasi dan Identifikasi Minyak Atsiri dari Daging Buah Pala (Myristica Fragrans Houtt)
299
Jurnal Agroforestri Volume V Nomor 2 Juni 2010 bersifat menghilangkan stress karena adanya komponen myristicin.
1.
pala dengan randemen 1,65 g dan indeks bias 1,486 (20ºC). Hasil analisis dengan GC-MS menunjukkan 29 puncak, 4 puncak dengan intensitas tinggi diidentifikasi sebagai senyawa α-pinene, βpinene, terpinene-4-ol, dan myristicin.
2. KESIMPULAN Isolasi minyak atsiri daging buah pala dengan metode destilasi air-uap yang diperoleh berwarna kuning pucat, berbau khas minyak DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2009. Antiviral Terpenoid Compounds. World Intellectual Property Organization www. wipo.int/pctdb/ja/wo.jsp?WO=2009153791&IA -. Diakses 3 Maret 2010. Barceloux, D. G., 2009. Nutmeg (Myristicin fragrans Houtt). Medical Toxicology of Natural Substances: Foods, Fungi, Medicinal Herbs, Toxic Plants, and Venomous Animals. Diakses 3 Maret 2010. Bustaman, S. 2008. Prospek Pengembangan Minyak Pala Banda sebagai Komoditas Ekspor Maluku. Jurnal Litbang Pertanian. paketiklan.com/.../prospek+pengembangan +minyak+pala+ba nda+sebagai+komoditas+ekspor+Maluku. Diakses 19 Desember 2008. Chatterjee S., Niaz Z., Gautam S., Adhikari S., Variyar P. S., Sharma A., 2007. Antioxidant activity of some phenolic constituents from green pepper (Piper nigrum L.) and fresh nutmeg mace (Myristica fragrans). Food Chemistry 101 (2007) 515–523 Ketaren dan Djatmiko, B., 1978. Minyak Atsiri (bersumber dari bunga dan buah). Departemen Teknologi Hasil Pertanian. FATEMETA, IPB. Bogor. Lan Su, Jun-Jie Y, D Charles, K Zhou, J Moore, L Yu, 2007. Total phenolic content, chelating capacities, and radical-scavenging properties of black peppercorn, nutmeg, rosehip, cinnamon and oregano leaf. Food Chemistry 100 (2007) 990–997 Mancha A., & Fuentes J., 2008. Evaluation of the health beneficial properties of the aromatic ether Myristicin, a volatile oil derived from various plants sources. The University of TexasPan American 1201 W. University Drive Edinburg, Texas 78539. www.agonline.tamu. edu/.../Myristicin_Nov9_330PM.ppt - Amerika Serikat, 27 Februari 2009. Nurdjanah N., 2007. Teknologi Pengolahan Pala. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor. Rahul Somani, S Karve, D Jain, K Jain, A. K. Singhai, 2008. PHCOG REV.: Plant Review Phytochemical and Pharmacological potential of Myristica fragrans Houtt: A Comprehensive Review. Pharmacognosy Reviews [Phcog Rev.] –Supplement Vol 2, Issue 4, Jul-Dec, 2008 Page 68-76 Rismunandar, 1990. Budidaya dan Tata Niaga Pala. PT Penebar Swadaya. Jakarta Rumondang, B., 2004, Esterifikasi Patchouli Alkohol Hasil Isolasi Dari Minyak Daun Nilam (Patchouli Oil), Universitas Sumatera Utara, hlm. 1-2. Somani R., Karve S., Jain D., Jain K., Singhai A. K., 2008. Phytochemical and Pharmacological potential of Myristica fragrans Houtt: A Comprehensive Review. Pharmacognosy Reviews [Phcog Rev.] –Supplement Vol 2, Issue 4, Jul-Dec, 2008 Page 68-76 Takikawa A., Abe K., Yamamoto M., Ishimaru S., Yasui M., Okubo Y., Yokoigawa K., 2002. Antimicrobial Activity of Nutmeg against Escherichia coli 0 157. Journal of Bioscience and Bioengineering Vol. 94, no. 4,3 15-320.2
Sophia Grace Sipahelut
