SKRIPSI
PERBANDINGAN POTENSI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI JAHE GAJAH (Zingiber officinale var. officinale) DESA TETEL PURBALINGGA DARI HASIL PENYULINGAN DAN EKSTRAKSI TERHADAP BAKTERI PATOGEN SECARA INVITRO
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Strata Satu Program Studi Teknik Kimia Disusun oleh: Annas Permadi 1103020008
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO PURWOKERTO 2015
ii Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
iii Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
iv Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
MOTO
“Sesungguhnya kejujuran itu mengantarkan seseorang kepada keberuntungan dan kebaikan (Birr). Dan kebaikan itu mengantarkan kepada jalan surga” (Nabi Muhammad saw)
“Kekayaan tak dilihat dari melimpahnya harta, tetapi dari perasaan berpuas diri." (Nabi Muhammad saw)
“Ketika hidupmu berubah menjadi lebih sulit, ubahlah dirimu menjadi lebih kuat”
“Melihat keatas sebagai motivasi bukan untuk merendah diri, dan melihat kebawah agar lebih bersyukur bukan menjadi sombong”
“Saat kamu ingin menyerah, ingatlah kembali alasan mengapa kamu selama ini dapat bertahan”
“Semakin tinggi pohon itu tumbuh, maka semakin besar pula angin yang menggoyahkannya”
“Manungsa mung ngunduh wohing pakarti” (Kehidupan manusia baik dan buruk adalah akibat dari perbuatan manusia itu sendiri)
“Adigang, adigung, adiguno” (Jaga kelakuan, jangan somobong dengan kekuatan, kedudukan, ataupun latar belakangmu) “Do the best”
v Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
PERSEMBAHAN
Dengan mengucap syukur Alhamdulilah,ku persembahkan karyaku ini kepada : Kedua orang tuaku yang tercinta, yang senantiasa selalu mendoakanku kapanpun, dimanapun dan bagaimanapun, agar aku menjadi pribadi yang soleh, sukses di dunia dan di akhirat. Untuk Bapak terima kasih karena selalu membimbing ku agar selalu bersabar dalam menghadapi kerasnya persaingan hidup, membimbingku agar selalu ingat kepada Allah swt, terima ksih telah berbagi seluruh pengalaman – pengalaman hidupnya agar aku bisa hidup mandiri setelah lulus kuliah nanti dan mengerti arti dari tanggung jawab sebagai anak pertama dalam keluarga. Untuk ibu terima kasih juga telah melahirkan aku didunia ini dengan seluruh perjuangannya sehingga akun bisa melihat dunia yang luas ini, terima kasaih atas perhatian yang sudah kau berikan sampai saat ini, walaupun aku sedikit bandel tapi kau selalu sabar menasihatiku ibu. Terima kasih kedua semangat hidupku atas segala dukungannya. Untuk adiku tersayang Ilham semangat sekolahnya jangan main – main terus. Ingat tanggung jawabmu setelah ini masih berlanjut. Segera tentukan kuliah nanti ambil jurusan apa, semoga jurusan yang kamu ambil sesuai dengan kemampuanmu, aminn.
vi Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
Pak Alwani Hamad dan Pak Abdul Haris M. yang telah membimbing saya dengan penuh kesabaran sehingga skripsi ini bisa selesai, serta bapak dan ibu dosen yang senantiasa memberikan ilmu – ilmunya kepada saya, semoga diberi kesehatan selalu. Untuk sobat – sobat kontrakan, calon pak guru yang selalu menemani ku dari semester awal sampai sekarang (Rizky / kimenk, Hafid, dan Zidni). Thanks atas dukungannya, gak akan ku lupain kalian semua. Buat temen – temen angkatan 2011 (Istifah, Atun, Lili, Gigih, Giswantara) thanks sob atas bantuan – bantuannya skripsiku bisa kelar gini. Ga akan ku lupain keajadian – kejadian gokil kita waktu kuliah dari yang jailin si istifah sampai hobi nglobi dosen buat majuin jam kuliah kita.hahahaha Untuk kakak angkatan terima kasih juga karena udah berbagi pengalamannya selama kuliah, dari yang enak sampai yang gak enak. Dan untuk adek – adek angkatan semangat kuliahnya sukses selalu, biar cepet lulus jangan lama – lama nungguin kampusnya (intermezzo hehe), thankz juga udah bantu – bantu nge-run skripsiku hehe. Thanks juga untuk kamu yang selalu sabar dalam ngadepin sifatku yang terkadang suka marah – marah, ga bosen – bosen kalau nasehatin aku kalau lagi salah, selalu memberikan ku semangat ketika lagi down, selalu ngalah demi kebaikan. Dan satu yang paling penting terima kasih selalu senyum untukku.
vii Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
Semua orang yang telah membantuku yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
viii Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb. Alhamdulilahirobbil’alamin, segala puji dan syukur bagi Allah SWT karena berkat rahmat, nikmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian yang berjudul “Perbandingan Potensi Aktivitas Antibakteri Minyak Atsiri Jahe Gajah (Zingiber officinale var. officinale) Desa Tetel Purbalingga dari Hasil Penyulingan dan Ekstraksi terhadap Bakteri Patogen Secara Invitro”. Salawat serta salam senantiasa tercurah kepada beliau Nabi Muhammad SAW. Skripsi ini ditulis dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Penulis menyadari hingga selesainya skripsi ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak secara langsung maupun tidak langsung, secara maril maupun materil. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih sedalam-dalamnya kepada : 1. Bapak Tito Pinandita, S.Si.,M.Kom. selaku Dekan Fakultas Teknik 2. Bapak Anwar Ma’ruf S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia yang telah memberikan kesempatan dan memberikan ijin untuk menulis skripsi ini.
ix Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
3. Bapak Alwani Hamad S.T., M.Sc. selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan arahan, masukan dan semangat dari awal hingga selesainya skripsi ini. 4. Bapak Abdul Haris Mulyadi S.T., M.T. selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan arahan dan masukan tambahan terhadap skripsi ini hingga selesai. 5. Bapak Alwani Hamad S.T., M.Sc. selaku Pembimbing Akademik 6. Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Kimia yang telah memberikan banyak ilmu – ilmu dan pengalaman yang bermanfaat dan berharga. 7. Laboran Program Studi Teknik Kimia yang telah membantu selama penelitian skripsi ini. 8. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu demi terselesaikannya skripsi ini. Penulis meminta maaf apabila masih ada kekurangan dan kelemahan yang terdapat dalam skripsi ini. Untuk itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan sebagai masukan bagi penulisan karya-karya diwaktu selanjutnya. Penulis juga berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Purwokerto, 27 Mei 2015
Penulis
x Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
PERBANDINGAN POTENSI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK ATSIRI JAHE GAJAH (Zingiber officinale var. officinale) DESA TETEL PURBALINGGA DARI HASIL PENYULINGAN DAN EKSTRAKSI TERHADAP BAKTERI PATOGEN SECARA INVITRO ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui randemen dan komposisi kimia minyak atsiri jahe gajah yang dihasilkan dari proses penyulingan dan ekstraksi, mengetahui banyaknya MIC yang dibutuhkan dalam uji aktivitas antibakteri memggunakan minyak atsiri jahe gajah, mengetahui pengaruh/efek setelah pemberian minyak atsiri jahe gajah terhadap bakteri Bacillus subtilis, E.coli, Salmonella thypomirium, Staphylococcus aureus, Vibrio colera, mengetahui perbedaan potensi aktifitas antibakteri dari hasil proses penyulingan dan ekstraksi. Minyak atisiri jahe gajah (Zingiber officinale var. officinale) diperoleh dengan menggunakan proses penyulingan dan proses ekstraksi, proses penyulingan menggunakan uap air sedangkan proses ekstraksi menggunakan n – hexane sebagai pelarutnya. Untuk mengetahui kandungan senyawa kimia yang terdapat didalam minyak jahe gajah menggunakan GC-MS Agilent 6980. Dari hasil analisa GC-MS diperoleh 44 senyawa kimia yang terdapat didalam minyak jahe, seperti 1,8 – cineole (23,897%), 2,2-dimethyl - 3 – methylenenorbonane (12,203), zingiberence (10,073), α – curcumene (8,012%), β – sesquiphellandrene (6,016%) dari proses penyulingan dan 1,2 - benzenedicarboxylic acid (35,257%), diisooctyl adipate (12,48%), zingeberence (11,751%), β – sesquiphellandrene (5,383%), α – farnesene (5,002%) dari proses ekstraksi pelarut. MIC yang dibutuhkan untuk menghambat pertumbuhan bakteri – bakteri pathogen baik dari hasil proses penyulingan dan proses ekstraksi pelarut, yaitu pada konsentrasi 31,25 µg/ml terhadap Bacillus subtilis dengan bakteri yang terhambat 75%, sedangkan pada uji bakteri E.coli; Salmonella thypomirium; Staphylococcus aureus dan Vibrio colera kebutuhan MIC > 1000 µg/ml dengan bakteri yang terhambat < 70%. Namun, pada pengujian bakteri Vibrio colera konsentrasi minyak jahe yang dihasilkan dari proses penyulingan mampu menghambat bakteri sebanyak 78 % dengan kosentrasi 1000 µg/ml. Dengan menggunakan Duncan methode minyak jahe gajah memiliki pengaruh dalam menghambat pertumbuhan bakteri (p<0,05) / signifikan berbeda walaupun tidak mencapai kategori MIC (bakteri terhambat ≥ 70%), untuk perolehan rendemen yang dihasilkan yaitu 0,643% (penyulingan) dan 0,014% (ekstraksi). Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa minyak atsiri jahe dari proses penyulingan mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Kata kunci : minyak atsiri, jahe gajah, MIC, aktivitas antibakterial
xi Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
THE COMPARASION OF POTENTIAL PURBALINGGA TETEL VILLAGE ELEPHANT (Zingiber officinale var. officinale) ANTIBACTERIAL ESSENTIAL OIL FROM REFINING AND EXTRACTION TOWARD PHATOGENIC BACTERIAL BY INVITRO ABSTRACT The aims of this research are to determine of the composition essential oil elephant ginger chemical and randemen from refining and extraction, to knowing the amount of Minimum Inhibitor Concentration (MIC) that is needed on anitibacterial activity test with elephant ginger essential oil, to find out about effect/influence after giving essential oil to pathogen bacterial such as Bacillus subtilis, E.coli, Salmonella thypomirium, Staphylococcus aureus, Vibrio colera, to knowing the difference of antibacterial activity potential from refining process and extraction process. The essential oil of elephant ginger (Zingiber officinale var. officinale) was obtained with refining process and extraction process, refining process use steam, whereas extraction process use hexane as solvent. To detecting about chemical compound in the elephant ginger oil can use GC-MS Agilent 6980. From analyze with GC-MS was obtained 44 chemical compound inside of ginger oil, such as 1,8 – cineole (23,897%), 2,2-dimethyl - 3 – methylenenorbonane (12,203), zingiberence (10,073), α – curcumene (8,012%), β – sesquiphellandrene (6,016%) from refining process and 1,2 - benzenedicarboxylic acid (35,257%), diisooctyl adipate (12,48%), zingeberence (11,751%), β – sesquiphellandrene (5,383%), α – farnesene (5,002%) from exraction solvent process. The Minimum Inhibitor Concentration (MIC) was needed to inhibited of growth pathogen bacterial from refining process and extraction solvent process, is at concentration 31,25 µg/ml to Bacillus subtilis inhibited by 75%, whereas at E.coli ; Salmonella thypomirium; Staphylococcus aureus dan Vibrio colera test need MIC > 1000 µg/ml for inhibited bacterial < 70%. However, in the testing of Vibrio colera, concentration of ginger oil produced from refining process can inhibit of bacterial about 78 % with concentration 1000 µg/ml. With used Duncan method that the elephant ginger oil has effect to bacterial growing (p<0,05), although ginger oil is not reach the category of MIC (bacterial can be inhibited ≥ 70%). In this research was obatined of yield are 0,643% (refining process) and 0,014% (extraction process). Therefore, this study can be concluded that essential oil of elephant ginger from refining process can be inhibited of pathogen bacterial growing. Keyword : essential oil, elephant ginger, MIC, antiabacterial activity
xii Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................
iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ...................................
iv
HALAMAN MOTTO ..................................................................................
v
PERSEMBAHAN .......................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ..................................................................................
ix
ABSTRAK ...................................................................................................
xi
ABSTRACT ...................................................................................................
xii
DAFTAR ISI ................................................................................................
xiii
DAFTAR TABEL ........................................................................................
xv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah .............................................................
1
1.2. Perumusan Masalah ...................................................................
3
1.3. Tujuan Penelitian .......................................................................
4
1.4. Manfaat Penelitian .....................................................................
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Jahe Gajah (Zingiber officinale var officinale).............................
5
2.2. Definisi Bakteri - Bakteri Patogen .............................................
11
2.3. Metode – Metode Pengukuran Antibakteri ..................................
14
2.4.Definisi Penyulingan ....................................................................
16
2.5. Definisi Ekstraksi .........................................................................
17
2.6.Contoh Penelitian Uji Antibakterial terhadap Minyak Jahe………
20
xiii Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Rancangan Percobaan ........................................................
21
3.2. Kondisi Percobaan
.........................................................
22
3.3. Variabel dan Kondisi Percobaan ..........................................
23
3.4. Alat dan Bahan
..............................................................
25
3.5. Prosedur Analisis ................................................................
26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Kandungan Senyawa Kimia dalam Minyak Jahe Gajah ....
28
4.2. Aktivitas Antimikroba Minyak Jahe terhadap Bakteri Patogen dengan BAB V
Respon MIC..........................................................
35
SIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan .............................................................................
50
5.2. Saran ...................................................................................
51
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xiv Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Hasil penelitian minyak atsiri jahe yang telah dilakukan ..............
20
Tabel 4.1. Komposisi kimia minyak jahe dari hasil penyulingan dan ekstraksi 28 Tabel 4.2. Karakteristik minyak jahe dari proses penyulingan dan ekstraksi pelarut ........................................................................................ 33 Tabel 4.3. MIC dari Minyak Jahe dengan Proses Ekstraksi Pelarut dan Penyulingan ........................................................................... 35 Tabel 4.4. Analisis statistik aktifitas antimikroba minyak jahe terhadap bakteri Bacillus subtilis ...................................................................... 37 Tabel. 4.5 Analisis statistic aktifitas antimikroba minyak jahe terhadap bakteri E.coli ..................................................................................... 40 Tabel. 4.6 Analisis statistic aktifitas antimikroba minyak jahe terhadap bakteri Salmonella thypomorium ........................................................ 42 Tabel. 4.7 Analisis statistic aktifitas antimikroba minyak jahe terhadap bakteri Staphylococcus aureus ........................................................... 45 Tabel. 4.8 Analisis statistic aktifitas antimikroba minyak jahe terhadap bakteri Vibrio colera .......................................................................... 47
xv Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.1. Hasil kromatogram minyak jahe dari proses penyulingan ………..
30
Gambar 4.2. Hasil kromatogram minyak jahe dari proses ekstraksi pelarut…….
31
Gambar 4.3. Senyawa – senyawa yang terdapat didalam minyak jahe dari proses ekstraksi dan penyulingan ………………………………………………………. 34 Gambar 4.4. Grafik jumlah bakteri dan persen penurunan bakteri Bacillus subtilis …………………………………………………………………………………… 37 Gambar 4.5 .Grafik jumlah bakteri dan persen penurunan bakteri E.coli ………
40
Gambar 4.6 Grafik jumlah bakteri dan persen penurunan bakteri Salmonella thypomorium …………………………………………………………………….
42
Gambar 4.7 Grafik jumlah bakteri dan persen penurunan bakteri Staphylococcus aureus …………………………………………………………………………... 45 Gambar 4.8 Grafik jumlah bakteri dan persen penurunan bakteri Vibrio colera …………………………………………………………………………………..
47
xvi Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Perhitungan Penuruanan Jumlah Bakteri dari Proses Penyulingan..57
Lampiran 2
Perhitungan Penuruanan Jumlah Bakteri dari Proses Ekstraksi…. 60
Lampiran 3
Uji Anova minyak jahe terhadap Bacillus subtilis................... .... 63
Lampiran 4
Uji Anova minyak jahe terhadap E.coli .................................. ..
65
Lampiran5
Uji Anova minyak jahe terhadap Salmonella thypomorium…..
67
Lampiran6
Uji Anova minyak jahe terhadap Staphylococcus aureus ……… 69
Lampiran7
Uji Anova minyak jahe terhadap Vibrio colera ………………..
Lampiran 8
Foto – foto proses ekstraksi – destilasi .................................. ... 73
71
xvii Perbandingan Potensi Aktivitas..., Annas Permadi, Fakultas Teknik UMP, 2015
