Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman

8/16/2019 Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman

1/12

KAJIAN METODE EKSTRAKSI

ANDALIMAN Zanthoxylum acanthopodium DC) TERHADAP

MIKROBA PATOGEN DAN PERUSAK PANGAN

Adolf Parhusip

1

, Sedarnawati

Yasn

i2)

,

Yenni Elisabeth

3

.

Abstract

Anda liman Zanthoxy lum acanthopodium DC ) is one of wild spices plants,

which grows in hill areas of Toba Lake North Sumatera. T he purpose of this

research is to find most appropriate me thod of extraction in order to save final

product that is still has antimicrobial activities. Extraction process using

maceration on methanol-extracted andaliman shows the highest inhibitory

effect towards Salm onella typhi 12.61 mm /g sam ple) while reflux me thod

gives final product that

effectively inhibits

Esche richia coli

7.61

mm /g sample)

Keywords: extract, maceration, reflux, antimicrobial

PEND HULU N

Andaliman merupakan rempah liar yang tumbuh di kawasan Danau Toba

Propinsi Sumatera Utara. Andaliman banyak digunakan masyarakat suku BatakToba

sebagai bumbu masakan yang khas, seperti naniarsik, naniura, natinombur. Umumnya

masakan-masakan khas Sumatera Utara yang menggunakan andaliman memiliki

daya simpan yang cukup lama. Daya awet andaliman diduga karena adanya daya

antimikroba yang terkandung didalamnya.

Senyawa antimikroba adalah jenis bahan tambahan makanan digunakan

dengan tujuan untuk mencegah kebusukan atau keracunan oleh mikroorganisme

pada bahan pangan (Brannen dan Davidson, 1993). Efektifitas antimikroba dalam

mengawetkan bahan makanan terjadi baik dengan cara mengontrol pertumbuhan

mikroorganisme maupun secara langsung memusnahkan seluruh atau sebagaian

mikroorganisme.Pengaruh komponen antimikroba terhadap sel mikroba dapat

menyebabkan kerusakan sel yang berlanjut pada proses kematian. Kerusakan yang

ditimbulkan komponen antimikroba dapat bersifat bakterisidal yang bersifat tetap,

atau bakteriostatik yang bersifat dapat pulih kembali.

1)

Dosen part time Jurusan Teknologi Pangan UPH,

2

> Dosen Jurusan TPG-IPB,

3

> Staf PPKS Medan

Jurnal llmu dan Teknologi Pangan

Vol1,

No.1, Oktober200 3

112


2/12

Pene litian Yasni (2001) me nyatakan bahwa analisis minyak atsii

andaliman dengan GC-MS diperoleh minimal komponen dengan 5 komponet

utama yang terdeteksi oleh Wiley 229 Library. Kelima komponen tersebu

adalah alfa-pinene, limonen, geraniol, citronella dan geranil asetat. Minyal

atsiri andaliman mampu menghambat

Bacillus

cereus

Staphylococcus aureut

dan Pseudomonas.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh polaritas ekstral

1

andaliman baik dengan teknik maserasi maupun dengan refluks terhadap

aktivitas antimikroba pada mikroba patogen dan perusak pangan. Hasi

penelitian ini diharapakan dapat m enambah informasi ilmiah m engenai potens

antimikroba andaliman terutama kemungkinan aplikasinya di bidang pangan

dan pengobatan. Aktivitas antimikroba andaliman dalam penelitian ini diujikan

terhadap bakter i gram negat i f , bakter i gram posi t i f dan kapang.

METODOLOGI

Bahan dan Alat

Andaliman yang telah dikeringbekukan d iperoleh dari Medan. Andaliman

tersebut digil ing hingga berbentuk tepung dan selanjutnya tepung tersebut

digunakan sebagai sampel penelitian. Untuk uji aktivitas antimikroba digunakan

4 jenis kultur bakteri patogen E. coli S. thypimurium, B. cereus, dan S.

aureus), 2 jenis kultur bakteri perusak pangan Bacillus stearothrmophilus

dan Pseudomonas

fluorescens)

yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi

Pangan PAL) IPB, serta 3 jenis kapang perusak pangan Aspe rgillus flavus,

Fusarium, dan Penicillium) yang diperoleh dari Lembaga llmu Penge tahuan

Indonesia (LIPI)-Bogor. Proses ekstraksi dilakukan dengan menggunakan

heksan, eti l asetat dan metanol, sedangkan dimeti l sulfoksida (DMSO)

digunakan sebagai pelarut ekstrak. Media yang digunakan untuk uji difusi

sumur adalah Nutrient Agar (NA), Nutrient Broth (NB) dan Potato Dextrose

Agar (PDA). Peralatan yang digunakan adalah freeze d rying, shaker, refluks,

rotavapor, sonikator, autoclave, cawan petri, jangka sorong, inkubator, tabung

reaksi dan pe ralatan gelas lainnya.

3

Jurnal llmu dan

Teknologi

Pangan Vol1, No.

1

Oktober 2003


3/12

Metode Penelit ian

Penguj ian aktivitas ant imikroba serbuk andaliman terhadap bakteri dan

kapang dengan u j i difusi sumur (Garriga et al., 1993).

Untuk melakukan pengujian aktivitas antimikroba, kultur uj i harus

disegarkanterlebih dahulu dengan menginokulasikan satu ose kultur murni

dari agar miring NA ke dalam 10 ml medium cair NB secara aseptik. Kultur

uji kem udian diinkubas i selama 24 jam pada suhu 37°C. Medium NA steril

dipersiapkan dan didinginkan sampai suhu 500C. Kedalam 20 ml NA steril

tersebut diinokulasikan sebanyak 0.2 kultur segar dari dari media NB yang

telah berusia 24 jam dengan konsentrasi 107-108 sel/ml. Cam puran media

dan ku l tu r d i tuangkan ke da lam cawan dan d ib ia rkan membeku.

Setelah membeku dibuatkan lubang sumur (4 sumur per cawan) dengan

diameter 6.2 mm dan ke dalam 2 sumur tersebut dimasukkan 60 pi ekstrak

andaliman , sedangkan 2 sumur lainnya masing-masing dimasukkan 60 pi

kontrol positif dan 60 p kontrol negatif. Selanjutnya agar cawan diinkubasi

selama 24 jam pada suhu 37°C. Data yang diperoleh adalah selisih diameter

penghambatan sampel dengan diameter penghambatan negatif. Diameter

pengham batan d iperoleh dari selisih diameter areal bening dengan diameter

sumur. Selanjutnya dilakukan perhitungan diameter penghambatan untuk

setiap gram ekstrak dan gram bahan.

Proses ekstraksi serbuk andal iman (Harbone, 1996)

Berdasarkan hasil pengujian aktivitas antimikroba serbuk anda liman,

selanjutnya dilakukan pemisahan ekstrak. Proses ekstraksi dilakukan dengan

dua cara seperti tertera pada Gambar

1.

dan Gambar 2. Pada m asing-masing

jenis ekstrak yang diperoleh dilakukan analisis aktivitas antimikroba dengan

menggunakan uji difusi sumur (Garriga et

al.,

1993).

HASIL DAN PEMBAHASAN

DMSO sebagai pelarut serbuk ataupun ekstrak memiliki gugus polar

dan non polar yang diharapkan mampu berdifusi pada media pertumbuhan

NA untuk m embawa komponen antimikroba yang terdapat dalam andaliman.

Perlakuan dengan DMSO sebagai kontrol negatif m enunjukkan pengaruhnya

te rh a d a p - m i k ro b a u ji t i d a k a d a , se h in g g a d a p a t d i a b a i k a n .

Penggunaan amoxycillin sebagai kontrol positif yang dilarutkan dalam pelarut

Jumal llmu dan Teknologi Pangan

Vol1,

No . 1 Oktober 2003

114


4/12

DMSO dengan konsentrasi 0 . 1 (w/v) bertujuan untuk mem bandingk an

a k t i v i t a s a n t i m i k r o b a a n d a l i m a n d e n g a n a n t i b i o t i k s i n t e t i s .

Pengujian Aktivitas Antimikroba Serbuk An daliman

Serbuk andal iman pada umumnya mampu menghambat

mikroba uji. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada serbuk andaliman

mampu menghambat

Salmonella typhimuhum, Escherichia

coli Pseudomonas

fluorescens dan Staphylococcus aureus, sedang kan kapang tidak dapat

dih am ba t, seperti disajikan Tabel 1.

Tabel 1. Aktivitas Antimikroba Serbuk Andaliman

Jenis Mikroba

Salmonella typhimurium

Escherichia coli

Bacillus cereus

Pseudomonas fluorescens

Staphylococcus aureus

Bacillus stearothermoph ilus

Aspergillus flavus

PeniciWum

Fusarium

Daya Hambat (mm/g bahan)

158

80

70

70

40

0

0

0

0

5

Jumal llmu dan

Teknologi

Pangan Vol1, No. 1 Oktober 2003


5/12

diulang

Sampel andaliman

50

gram)

_^, Diekstrak dengan heksan

Disonikator 15 men it)

I

Dishaker suhu 37°C,

1

hari

r

Ampas

diulang

h

Diekstrak dengan etil asetat

Disonikator 15 menit)

Dishaker suhu 37°C, 1 hari

f

Ampas

diulang ̂ Diekstrak dengan metanol

Disonikator 15

I

Dishaker suhu 37°C, 1 hari

Ampas

Filtrat

Dipekatkan 45°C)

Ekstrak heksan

}

Filtrat

I

Dipekatkan 45°C)

Ekstrak etil asetat

}

Filtrat

Dipekatkan 45°C)

Ekstrak metanol

Gambar

1.

Diagram alir proses ekstraksi metode maserasi

Jumal llmu dan Teknologi Pangan Vol1, No.1, Oktober2003

6


6/12

diulang

diulang

Sampel andaliman

. ^ Direfluks dengan heksan

60°C,3jam

r

Ampas

I

Direfluks dengan heksan

60°C,3jam

Ampas

}

Filtrat

I

Dipekatkan 45°C)

I

Ekstrak heksan

Filtrat

I

Dipekatkan 45°C)

Ekstrak etil asetat

Direfluks dengan heksan

60°C,2jam

— Ampas

*

Filtrat

Dipekatkan 45°C)

Ekstrak mc tanol

Gambar

2.

Diagram alir proses ekstraksi metode refluks

7

Jumal llmu dan Teknologi Pangan VoU , No.1, Oktober2003


7/12

Tabel 2. Rendem en ekstraksi andaliman dengan metode m aserasi dan refluks

Metode

Ekstraksi

Maserasi

Refluks

Jenis Ekstrak

Ekstrak heksart

3.03 (w/w)

0.87 (w/w)

Ekstrak etil asetat

4.02 (w/w)

3.50 (w/w)

Ekstrak metanol

5.13 (w/w)

6.29 (w/w)

Pada Tabel 2. dapat dilihat bahwa hasil ekstraksi dengan metanol menggunakan

metode refluks menghasilkan rendemen tertinggi ekstrak andaliman (6.29 )

yang diperoleh dibandingkan dengan metode maserasi (5.13 ). Hal ini dapat

dijelaskan bahwa metode refluks dalam prosesnya menggunakan suhu yang

relatif lebih tinggi (60°C) dibandingkan dengan metode masera si. D isamping

itu metode refluks dapat dilakukan hanya 3 jam dibandingkan dengan maserasi

butuh waktu 1

hari.

Suhu 60°C ternyata paling mampu m engekstrak komponen antimikroba

dari sam pel, artinya ekstraksi relatif lebih sempurna. Namun data penghambatan

terhadap mikroba uji ternyata metode maserasi lebih efektif menghambat

dibandingkan dengan metode refluks.

2.

Pengaruh Polari tas Ekstrak Terhadap Aktivi tas Antimikroba

Ekstraksi yang pal ing ef isien di indikasikan dengan kemampuan

penghambatan tertinggi ekstrak yang diperoleh terhadap mikroba uji. Pengaruh

tersebut meliputi ekstrak non polar, semipolar dan ekstrak polar. Aktivitas

antimikroba terhadap mikroba uji menunjukkan bahwa setiap jenis mikroba

mempunyai kepekaan yang berbeda satu dengan yang lainnya tergantung

dari jenis mikroba dan jenis ekstrak yang diuj ikan (Rahayu, 1999).

a. Ekstrak heksan

Ekstrak non polar diperoleh dengan cara ekstraksi menggunakan

pelarut heksan baik dengan metode maserasi maupun metode refluks.

Diharapkan komponen antimikroba yang bersifat non polar terlarut dalam

pelarut heksan. Senyawa yang terdapat pada ekstrak non polar adalah

trigliserida, asam lemak dan minyak atsiri (Houghton dan Raman, 1998).

Pengujian aktivitas antimikroba ekstrak heksan dengan metode m aserasi dan

metode refluks dapat dilihat pada pada Tabel 3.

Jumal llmu dan Teknologi Pangan

Vol1,

No.1, Oktober 2003

118


8/12

Tabel 3. Aktivitas antimikroba ekstrak heksan dengan metode maserasi dan

metode refluks

Jenis Mikroba


Escherichia coll

Bacillus cereus

Pseudomonas

fluorescens


B. stearothermophilus

Aspergillus flavus

Penicillium

Fusarium

Penghambatan

maserasi

(mm/g bahan)

5.05

0.00

2.34

0.87

0.00

2.04

8.95

2.49

3.14

Penghambatan

refluks

(mm/g bahan)

1.01

0.00

0.84

0.51

0.88

0.88

1.02

0.39

0.00

Pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa ekstrak heksan andaliman metode maserasi

mampu menghambat mikroba uji kecuali

Escherichia

co\\ dan

Staphylococcus

aureus,

sedangkan pada metode refluks juga mampu menghambat mikroba

uji kecuali

Escherichia coli

dan

Fusarium.

Namun penghambatan ekstrak

andal iman dengan metode maserasi lebih t inggi dari metode ref luks.

Senyawa antimikroba yang diuji dengan metode difusi sumur sebaiknya

tidak terlalu banyak mengandung hidrofobik, karena akan menggangu

kemampuan senyawa tersebut untuk berdifusi dalam medium agar. Proses

difusi yang terganggu atau minimal mengakibatkan daya penghambatannya

tidak terdeteksi. Komponen ekstrak non polar banyak mengandung gugus

hidrofobik'sehingga kemampuan untuk berdi fusi d idalam medium agar

berkurang bila dibandingkan dengan ekstrak semi polar dan ekstrak polar

(Sikkemaetal. , 1995).

Selan ju tnya d ikemukakan bahwa senyawa non po lar da lam

menghambat mikroba diduga karena senyawa non polar dapat menyebabkan

perubahan kom posisi mem bran sel dan terjadinya pelarutan m em bran sel,

sehingga mem bran sel mengalami kerusakan. Selain itu komponen non polar

juga dapat berinteraksi dengan protein membran yang menyebabkan kebocoran

isi se l.

119

Jumal llmu dan Teknologi Pangan Vol1,

No . 1

Oktober 2003


9/12

b. Ekstrak etil asetat

Ekstraksi komponen semi polar di lakukan dengan menggunakan

pelarut etil asetat dengan kekuatan

solvent

4.4 (Houghton dan Ram an, 1998).

Pengujian aktivitas antimikroba pada ekstrak etil asetat anda liman dengan

metode maserasi dan metode ref luks dapat d i l ihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Aktivitas antimikroba ekstrak etil asetat dengan metode maserasi

dan metode refluks

Jem's Mikroba


Escherichia

coli

Bacillus cereus

Pseudomonas

fluorescens



Aspergillus

flavus

Penicillium

Fusariurn

Penghambatan

maserasi

(mm/g bahan)

5.92

4.32

5.09

7.15

7.62

5.81

4.27

2.63

3.76

Penghambatan

ref luks

(mm/g bahan)

2.48

0.81

3.63

4.15

2.60

6.11

9.05

2.65

1.04

Ekstrak andaliman dengan m etode maserasi maupun metode refluks

memberikan hasil positif terhadap 9 jenis mikroba

uji.

Diameter penghambatan

terbesar pada metode maserasi adalah terhadap


(7.62 mm/g bahan), sedangkan pada metode refluks penghambatan terbesar

terdapat pada mikroba uj i

Aspergillus flavus

(9.05 mm/g bahan) .

Komponen ekstrak semipolar andaliman mampu menghambat m ikroba

uji. Kepekaan

Bacillus cereus

terhadap aktivitas antimikroba karena pada

masa germinasi maupun pertumbuhan spora dapat kehilangan daya tahannya

terhadap pengaruh panas, radiasi, tekanan dan beberapa senyawa kimia,

sehingga ketahanannya sama dengan sel vegetati fnya (Russel, 1991).

Jumal llmu dan

Teknologi

Pangan Vol1,

No .

1 Oktober 2003

120


10/12

Hasil penelitian m enunjukkan bahwa ekstrak andaliman mengandung

senyawa antimikroba yang efektif terhadap bakteri gram positif dan gram

negatif serta kapang. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak semipolar andaliman

mempunyai spektrum luas yang mampu menghambat bakteri gram positif,

negatif dan kapang sehingga dapat digunakan secara efektif sebagai pengawet

alami bahan pangan.

c. Ekstrak metanol

Hasil pengujian aktivitas antimikroba pada ekstrak metanol andaliman

metode maserasi dan metode refluks memberikan hasil positif terhadap 9

mikroba u ji, seperti disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Aktivitas antimikroba ekstrak metanol dengan metode maserasi dan

metode refluks

Jenis Mikroba


Escherichia coii

Bacillus cereus

Pseudomonas

fluorescens



Aspergillus flavus

Penicitlium

Fusarium

Penghambatan

maserasi

(mm/g bahan)

12.61

5.62

3.65

5.09

3.86

3.93

0.38

1.40

2.71

Penghambatan

refluks

(mm/g bahan)

2.41

7.61

5.33

4.50

0.00

6.45

7.22

2.58

1.55

Untuk ekstrak metanol andaliman metode maserasi dan metode refluks

mem berikan hasil positif terhadap 9, kecuali pada S. aureus (metode refluks).

S. typhimurium me miliki daya peng ham batan paling besar (12.61 mm /g

bahan) baik dengan metode maserasi maupun metode refluks. Menurut Mulia

(2001) ekstrak polar andaliman m emberikan daya penghamba tan yang paling

efektif terhadap beberapa jenis bakteri dibanding dari ekstrak e til asetat dan

heksan.

Akt iv i tas ant imikroba yang opt imum sangat d i tentukan o leh

keseimbangan hidrofilik-lipofilik. Sifat hidrofilik dibutuhkan agar zat antimikroba

dapat larut di dalam air yang merupakan tempat tumbuh mikroba, sedangkan

karakteristik lipofil ik diperlukan agar zat tersebut dapat bereaksi dengan

membran sel mikroba.

12

Jumal llmu dan

Teknologi

Pangan VoH, No.1, Oktober2003


11/12

KESIMPULAN

Andaliman berpotensi dalam menghambat beberapa jenis bakteri

patogen dan perusak makanan serta kapang perusak makanan sehingga

potensial sebagai sumber alternatif senyawa antimikroba alami. Rendemen

tertinggi diperoleh dengan menggunakan pelarut metanol, namun metode

refluks menghasilkan rendemen tertinggi yaitu 6.29 (w/w) sedangkan metode

maserasi diperoleh 5.13 (w/w).

Metode maserasi pada ekst rak metanol menunjukkan daya

penghambatan tertinggi terhadap


sebesar 12.61

mm/g bahan, sedangkan metode refluks pada ekstrak metanol penghambatan

te r t i ngg i pada

Escherichia coli

se b e sa r 7 . 6 1 mm/ g b a h a n .

DAFTAR PUSTAKA

Bloom field, S.F. 19 91 . Assess ing Antimicrobial Activity. D i da lam : Denyer,

S.P., dan Hugo, W.B. (eds). Mechanism of Action of Chem ical Biocides.

Blackwell Scientific Publicat., Oxford.

Garriga, M., Hugas. M., Aym erich, T. dan Monfort, J.M. 1993. Bacteriocinogenic

Activity of

Lactobacilli

from Fermentor Sausages. J. Appl. Bacterio.

75: 142-148.

Fardiaz, S, 1996. Strategi Riset Bidang Mikrobiologi Untuk Meningkatkan

Keamanan Pangan di Indonesia. Orasi llmiah Guru BesarTetap llmu

Mikrobiologi Pangan. Fateta IPB, Bogor.

Davidson,

P.M. dan A.L. Brannen. 1993. Antimicrobials in Food. M arcel Dekker

Inc., New York.

Harbone, J.B. 1996. Phytochemical methods. Chapman and Hall Ltd. London.

Houghton, P.J. dan Raman, A. 1998. Laboratory Handbook for the Fractination

of Natural Extracts. Thomson Science, London.

Mulia, L. 2000. Kajian Aktivitas Antimikroba Buah Andaliman

Zanthoxylum

acanthopodium)

dan Antarasa

{Litse cubeba).

Skripsi. Fakultas Teknologi

Pertanian IPB, Bogor

122

Jumal l lmu dan T eknologi Pangan Vol1, No . 1 Oktober 2003


12/12

Nuraida, L, Andarwulan, N. dan Kristikasari, E. 1999. Aktivitas Antimikroba

Biji Picung

Pangium edule

Reinw.)

Segar dan Terfermentasi Terhadap

Bakteri Patogen dan Perusak Makanan. J. Ilmu dan Tek. Pangan 4

(2):

18-26.

Rahayu,

W.P. 1999. Kajian Aktivitas Antimikroba Ekstrak dan Fraksi Rimpang

Lengkuas

{Alpha galanga

L. Swart) Terhadap Mikroba Patogen dan

Perusak Makanan. Disertasi. Program Pascasarjana IPB, Bogor.

Russel, A.D.

1991.

Mechanism of Bacterial Resistance to Non-Antibiotic: Food

Additives and Food Pharmauceutical Preservatives. J . Appl. Bacteriol.

71:

191.

Yasni, S. 20 01 . Pangan Tradisional. Basis Bagi Industri Pangan Fungs ional

dan Suplemen. Pusat Kaj ian Makanan Tradisional IPB. Bogor.

123

Jumal Ilmu dan

Teknologi

Pangan Vol1, No.1, Oktober2003

Documents

Jitp-01!01!2003-Kajian Metode Ekstraksi Andaliman