Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
PEMANFAATAN MINYAK ATSIRI AKAR WANGI (Vetiveria zizanoides ) SEBAGAI SENYAWA ANTIMIKROBA DAN INSEKTISIDA ALAMI Disusun Oleh: Novi Rahmawati (1406 100 022) Pembimbing I: Dra. Yulfi Zetra, MS (19600727 198701 2 001 ) Pembimbing II: Prof. Dr. R. Y. Perry Burhan (19590215 198701 1 001)
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
ABSTRAK
Vetiveria zizanoides Garut
Keanekaragaman hayati di Indonesia
Famili Poaceae
Vetiveria
Vetiveria zizanoides Yogyakarta
KG/SM
Minyak Atsiri
Antimikroba (BSLT)
LC50
Insektisida Alami (aedes aeygepty)
LC50
Senyawa Mayor dan Minor
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
PENDAHULUAN o Latar Belakang
Vetiveria zizanoides Angola
Vetiveria zizanoides Perancis
Vetiveria zizanoides Italia
Vetiveria Zizanoides
Vetiveria zizanoides Kongo
Vetiveria
Poaceae
Vetiveria zizanoides Jepang
Vetiveria zizanoides India
Vetiveria Zizanoides Garut dan Yogyakarta ????
Vetiveria zizanoides Haiti
Uji Bioaktivitasnya (Antimikroba, Antilarvasida
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
PENDAHULUAN (lanjutan) o Permasalahan Vetiveria Zizanoides Garut dan Yogyakarta
Antimikroba Minyak Atsiri
Komponen Kimia
Antilarvasida
?
? ?
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
PENDAHULUAN (lanjutan) o Tujuan 1.
2.
Mengidentifikasi dan mengetahui perbedaan komponen kimia minyak atsiri tanaman V.zizanioides yang tumbuh di daerah Garut, Jawa Barat dan Gunung Kidul,Yogyakarta. Menguji bioaktivitas minyak atsiri yang dihasilkan melalui uji antioksidan dengan DPPH, uji antimikroba melalui metode BSLT dan uji larvasida menggunakan Larva Instar III Nyamuk Aedes aeygepti.
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
METODE PENELITIAN •
ALAT
.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain seperangkat alat gelas antara lain gelas ukur, glass beker (gelas piala), botol vial, labu ukur, corong, erlenmeyer, tabung reaksi, bejana pengembang
(chamber), kaca arloji, spatula, pipa kapiler, labu evaporasi, pipet tetes, pipet ukur, pro pipet, dan mikropipet. Peralatan lain yang digunakan antara lain; alumunium voil, kertas saring, pinset, neraca analitik, mantel pemanas, lampu ultraviolet (UV) dengan λ 254 nm dan 366 nm, seperangkat alat hidrodistilasi, alat rotari vakum evaporator (evaporasi BUCHI Rotavapor R-114) dan microware bioaktivitas (microware). Sedangkan instrumentasi yang digunakan antara lain spektrofotometer UV-Vis, seperangkat alat kromatografi lapis tipis (KLT) dan Kromatografi Gas-Spektrometer Massa (KG-SM) QP2010S Shimadzu. •
BAHAN Bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah akar tanaman Akar Wangi (V.zizanioides), yang tumbuh di daerah Garut, Jawa Barat (A) dan Gunung Kidul, Yogakarta (B). Pelarut yang digunakan untuk hidrodistilasi adalah aquades (H2O). Bahan-bahan lain yang digunakan antara lain Na2SO4 anhidrat, 1,1,difenil-2-pikril hidrazin (DPPH), kurkumin, dimethyl sulfoksida (DMSO), diklorometana (CH2Cl2), petroleum eter, etanol (C2H5OH), kloroform, ethanol, etil asetat, aseton, dan plat KLT SiO2 F254 sebagai fasa diam untuk Kromatografi Lapis Tipis (KLT).
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
PROSEDUR KERJA Akar Tanaman Vetiveria zizanoides Garut dan Yogyakarta Dihidrodestilasi selama 9 jam
Minyak Atsiri dalam Petroleum Eter Petroleum eter diuapkan dalam suhu kamar
Minyak Atsiri Larva Larva instar III Udang Artemia nyamuk Aedes Salina L. aeygepty
Antimikroba
Antilarvasida
KG/SM
Komponen KImia
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Hasil dan Pembahasan A. Destilasi V.zizanoides Minyak Atsiri V.zizanoides
Rendemen
Minyak Atsiri A
0,800 %
Minyak Atsiri B
0,762%
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
B. Identifikiasi Komponen-Komponen Minyak Atsiri Hasil KLT Minyak Atsiri V.zizanoides
Gambar 1. KLT SiO2 F254 Minyak atsiri A (a.) dan B (b.) dengan eluen dietileter : kloroform (2,5 : 7,5)
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Kromatogram Minyak Atsiri A dengan KG/SM
150
200
250
290
Gambar 2. Kromatogram Minyak Atsiri A KG : Rastek RXi-5MS (30 m x 0,25 m), He. (1000C), 1000C isotherm 5 menit, 100C/menit sampai 290 isoterm (30menit) SM : EI 70 eV
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Kromatogram Minyak Atsiri B dengan KG/SM
150
200
250
290
Gambar 4.2 Kromatogram Minyak Atsiri A 3 (100 Kromatogram Minyak B sampai 290 isoterm (30menit) 0C), 1000C isotherm KG : Rastek RXi-5MS (30 m Gambar x 0,25 m), He. 5 menit,Atsiri 100C/menit 0 0 C), 100 C isotherm 5 menit, 100C/menit KG : Rastek RXi-5MS (30 m x 0,25 m), He. SM : (100 EI 70 eV
sampai 290 isoterm (30menit) SM : EI 70 eV
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS Tabel 1 Komponen Senyawa Penyusun Minyak Atsiri V.zizainoides A (Garut)dan B (Gunung Kidul) No
Senyawa
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10
Kalarena Germacrene-d Khusimene α-Muurolene γ-Guaiene α-Copaene γ-Cadinene α-Gurjunene Arromadendrene Naphthalene,1,2 dihydro-1,1,6-trimethyl
Puncak Area (%) Garut Yogyakarta 0,27 0.24 1.89 0.96 1.55 1.62 0.27 0.97 0.70 0.22 0.46 0.59 0.76 -
11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
β-Eudesmol α-Copaen-11-ol α-Ylangene Juniperchamphor Elemol Veridiflorol Androstan-17-one,3 ethyl-3-hydroxy,(5 alpha)
2.47 1.07 0.88 6.12 4.16 2.37 5.85
2.30 7.05 -
18. 19. 20.
Alloaromadendrene γ-Selinene Globulol
5.02 2.32 8.50
6.96 0.82 -
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS Tabel 1 Komponen Senyawa Penyusun Minyak Atsiri V.zizainoides A (Garut)dan B (Gunung Kidul) (Lanjutan) No
Senyawa
21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.
Isolongifolenoxide Cycloisolongifolene Nootkatone Valencene Vellerdiol Isolongifolene 5R,8R,9S,10R)-2-Formyl-3-hydroxy-5-isopropenyl-8-8methyl-(3a10)-octahydronaphth
28.
Puncak Area (%) Garut Yogyakarta 6.90 20.59 11.82 5.48 0.70 0.19
9.27 13.27 12.00 -
Tricyclo[3.3.1.1(3,7)] decane-1- carbonitrile
-
0.83
29.
Dispiro[2.1.2.4] undecane methylene
-
2.51
30
(E)-1,2,4,4-tetramethyl-3-(3'-methyl-1',3'-butadienyl)-2cyclohexen-1-ol Eremophilene Spathulanol Rosifoliol Caryophyllen Oxide Vallerenal Longipinene α-curcumene Methylen ester of 4 isopropylidene 7-methhyl6=methylenic-2-octenoic Aristolene
-
1.97
-
1.23 3.61 3.09 1.77 4.23 2.56 12.21 9.39
-
0.79
31 32 33 34 35 36 37 38 39
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS C. Uji Bioaktivitas dengan Metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) 1. Uji Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) Minyak Atsiri A Tabel 2. Jumlah larva Artemia salina L. yang mati larutan uji minyak atsiri A
Konsentrasi (ppm)
Ratarata hidup
Hidup
Ratarata mati
Mati
1000
0
0
0
0
20
20
20
20
500
0
0
0
0
20
20
20
20
250
3
2
2
2
17
18
18
18
125
8
8
8
8
12
12
12
12
62,5
12
13
12
12
8
7
8
8
31,25
16
16
17
16
4
4
3
4
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Tabel 3. Prosentase (%) mortalitas udang dalam minyak atsiri A Konsentrasi (ppm)
Log konsentrasi (x)
Mati akumulasi (A)
Hidup akumula si (B)
Mati ratio % Jumlah akumulasi mati Mortali total kontrol total (E)= tas (D=A+B) (C) {(A-C):D} (y)
1000
3.0000
82
0
0
82
1.00
100.00
500
2.6990
62
0
0
62
1.00
100.00
250
2.3979
42
2
0
44
0.954
95.45
125
2.0969
24
10
0
34
0.70
70.58
62.5
1.7959
12
22
0
34
0.352
35.29
31.25
1.4949
4
38
0
42
0.095
9.047
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
% Mortalitas
Uji BSLT Minyak Atsiri A 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0.000 0.000
y = 63.94x - 75.32
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
Log Konsentrasi
Gambar 4 Grafik hubungan antara log konsentrasi dengan % mortalitas udang laut (Artemia salina L.) Minyak Atsiri A
Persamaan regresi linier yang diperoleh dari grafik tersebut adalah y = 63,94x-75,32. Berdasarkan persamaan regresi linier tersebut, dapat dihitung nilai LC50 larutan uji. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa minyak atsiri A memiliki nilai LC50 sebesar 96,82 ppm.
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
2. Uji Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) Minyak Atsiri B Tabel 5. Jumlah larva Artemia salina L. yang mati larutan uji minyak atsiri B Konsentrasi (ppm)
Ratarata hidup
Hidup
Ratarata mati
Mati
1000
0
0
0
0
20
20
20
20
500
0
0
0
0
20
20
20
20
250
3
2
2
2
17
18
18
18
125
8
8
8
8
12
12
12
12
62,5
12
13
12
12
8
7
8
8
31,25
16
16
17
16
4
4
3
4
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS Tabel 6. Prosentase (%) mortalitas udang dalam minyak atsiri B Konsentrasi (ppm)
Log konsentrasi (x)
Mati akumulasi (A)
Hidup akumula si (B)
Mati akumulasi kontrol (C)
% Jumlah ratio mati Mortali total total (E)= tas (D=A+B) {(A-C):D} (y)
1000
3,0000
82
0
0
82
1,000
100.00
500
2,6990
62
0
0
62
1,000
100,00
250
2,3979
42
2
0
44
0,954
95,45
125
2,0969
24
10
0
34
0,70
70,58
62.5
1,7959
12
22
0
34
0,352
35,29
31.25
1,4949
4
38
0
42
0,095
9,047
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS Uji Bioaktivitas dengan Metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) Uji Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) Minyak Atsiri A Tabel 8. Jumlah larva A.aegypti yang mati larutan uji minyak atsiri A Konsentrasi (ppm)
Ratarata hidup
Hidup
Ratarata mati
Mati
1000
0
0
0
0
10
10
10
10
500
0
0
0
0
10
10
10
10
250
2
3
2
3
8
7
8
7
125
5
6
6
5
5
4
4
5
62,5
7
7
8
8
3
3
2
2
31,25
10
10
10
10
0
0
0
0
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Tabel 9. Prosentase (%) mortalitas udang dalam minyak atsiri A Konsentrasi (ppm)
Log konsentrasi (x)
Mati akumulasi (A)
Hidup akumula si (B)
Mati akumulasi kontrol (C)
% Jumlah ratio mati Mortali total total (E)= tas (D=A+B) {(A-C):D} (y)
1000
3.000
36
0
0
36
1.00
100.00
500
2.6990
26
0
0
26
1.00
100.00
250
2.3979
16
2
0
18
0.89
88.88
125
2.0969
8
7
0
15
0.53
53.33
62.5
1.7959
3
14
0
17
0.18
17.64
31.25
1.4949
0
24
0
0
0.00
0.00
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
% Mortalitas
Uji Insektisida Minyak Atsiri A 150.00
y = 74.28x - 106.9
100.00 50.00 0.00 0.0000
0.5000
1.0000
1.5000
2.0000
2.5000
3.0000
3.5000
log konsentrasi
Gambar 6. Grafik hubungan antara konsentrasi dengan % mortalitas larva nyamuk (Aedes aegypti) Minyak Atsiri A
Persamaan regresi linier yang diperoleh dari grafik tersebut adalah y= 74,28x-106,9. Berdasarkan persamaan regresi linier tersebut, dapat dihitung nilai LC50 larutan uji. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa minyak atsiri A memiliki nilai LC50 sebesar 118,57 ppm.
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS Uji Bioaktivitas dengan Larva Instar III Nyamuk Aedes aegypti Minyak Atsiri B Tabel 10. Jumlah larva A.aegypti yang mati larutan uji minyak atsiri A Konsentrasi (ppm)
Ratarata hidup
Hidup
Ratarata mati
Mati
1000
0
0
0
0
10
10
10
10
500
0
0
0
0
10
10
10
10
250
3
4
4
4
7
6
6
6
125
5
5
5
5
5
5
5
5
62,5
7
7
8
7
3
3
2
3
31,25
10
9
10
0.67
0
1
0
0.33
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Tabel 11. Prosentase (%) mortalitas udang dalam minyak atsiri A Konsentrasi (ppm)
Log konsentrasi (x)
Mati akumulasi (A)
Hidup akumula si (B)
Mati akumulasi kontrol (C)
% Jumlah ratio mati Mortali total total (E)= tas (D=A+B) {(A-C):D} (y)
1000
3.000
36.33
0
0
36.33
1.00
100.00
500
2.6990
24.33
0
0
24.33
1.00
100.00
250
2.3979
14.33
4
0
18.33
0.78
78.17
125
2.0969
8.33
9
0
17.33
0.48
48.06
62.5
1.7959
3.33
16
0
19.33
0.17
17.22
31.25
1.4949
0.33
16.67
0
17
019
1.94
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Uji Insektisida Minyak Atsiri B % Mortalitas
120 100
y = 72.96x - 106.4
80 60 40 20 0 0.0000
0.5000
1.0000
1.5000
2.0000
2.5000
3.0000
3.5000
log konsentrasi Gambar7. Grafik hubungan antara konsentrasi dengan % mortalitas larva nyamuk (Aedes aegypti) Minyak Atsiri B
Persamaan regresi linier yang diperoleh dari grafik tersebut adalah y = 72.96x-106,9. Berdasarkan persamaan regresi linier tersebut, dapat dihitung nilai LC50 larutan uji. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa minyak atsiri A memiliki nilai LC50 sebesar 128,23 ppm
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Tabel 12. Hasil Uji Insektisida menggunakan larva instar III nyamuk Aedes aegypti No.
Sampel
LC50 (ppm)
Keterangan
1.
Minyak Atsiri A
118,57 ppm
Aktif
2.
Minyak Atsiri B
128,23 ppm
Aktif
Peneliti Aktivitas Kimiawi Tumbuhan ITS
Kesimpulan 1. Minyak atsiri V.zizanoides A memiliki rendemen lebih besar (0,800%) daripada V.zizanoides B (0,862%) 2. Senyawa mayor V.zizanoides A dan B, dalam satu spesies yang sama namun lokasi tumbuh berbeda, cukup variatif. Senyawa mayor yang terkandung Vetiveria zizanioides A dan B memiliki kandungan kimia yang sama dengan V. zizanioides dari Perancis, Italia, India, Jepang, Angola, dan Haiti. 3. Hasil uji BSLT menggunakan Artemia salina L. terhadap minyak atsiri V.zizainoides A dan B, menunjukkan bahwa minyak atsiri A bersifat lebih aktif sebagai antimikroba (nilai LC50 sebesar 118,57 ppm) dibandingkan dengan B (LC50, sebesar 96,82 ppm (B). 4. Hasil uji insektisida menggunakan nyamuk larva instar III nyamuk Aedes aeygepti terhadap minyak atsiri V.zizainoides A dan B, menunjukkan bahwa keduanya bersifat aktif dengan nilai LC50 129.76 ppm (A) dan nilai LC50 128,23 ppm (B).
