Pala Indonesia memiliki nilai tinggi di pasar dunia karena aromanya yang khas dan rendamen minyaknya yang tinggi. Pada umumnya di Indonesia terdapat tiga jenis pala yaitu pala Banda (Myristica fragrans), pala Papua (Myristica argentea) dan pala hutan (Myristica fatua Houtt). Tumbuhan Pala merupakan tanaman rempah asli Maluku. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis komposisi senyawa penyusun minyak pala (nutmeg oil) jenis Myristica fragrans, nutmeg oil fuli (NOsF) dan biji (NOsB) dari Desa Sawai, Kabupaten Maluku Tengah menggunakan instrument GC-MS. Isolasi minyak pala dilakukan dengan metode distilasi uap selama 6 jam, hasil yang diperoleh rendemen NOsB sebesar (0,28%) Berdasarkan hasil analisis GC-MS NOsB mengandung 21 komponen senyawa dengan 2 komponen utama yaitu benzil benzoat (12,66%) dan miristisin (11,94%). Jalur biosintesis menunjukkan pada NOsB memiliki kemotipe pelandren dan linalool

Kainama, Healthy

Musiin, Ayga Rara

Sohilait, Hanoch Julianus

English

OJS UNPATTI Publication Center (Universitas Pattimura)

 MJoCE/Vol 14 No 2 July 2024/Hal. 97-103  97   p-ISSN 2722-8258 e-ISSN 2722-8266 ANALISIS KOMPOSISI KIMIA DARI MINYAK PALA (Myristica fragrans Houtt) DI DESA SAWAI MALUKU TENGAH Ayga Rara Musiin1*, Healthy Kainama1, Hanoch Julianus Sohilait2  1Program Studi Pendidikan Kimia, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Pattimura  2Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Pattimura *raramusiinayga@gmail.com  Received: 13 February 2024 / Accepted: 15 March 2024 / Published: 10 July 2024  ABSTRAK  Pala Indonesia memiliki nilai tinggi di pasar dunia karena aromanya yang khas dan rendamen minyaknya yang tinggi. Pada umumnya di Indonesia terdapat tiga jenis pala yaitu pala Banda (Myristica fragrans), pala Papua (Myristica argentea) dan pala hutan (Myristica fatua Houtt). Tumbuhan Pala merupakan tanaman rempah asli Maluku. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis komposisi senyawa penyusun minyak pala (nutmeg oil) jenis Myristica fragrans, nutmeg oil fuli (NOsF) dan biji (NOsB) dari Desa Sawai, Kabupaten Maluku Tengah menggunakan instrument GC-MS. Isolasi minyak pala dilakukan dengan metode distilasi uap selama 6 jam, hasil yang diperoleh rendemen NOsB sebesar (0,28%) Berdasarkan hasil analisis GC-MS NOsB mengandung 21 komponen senyawa dengan 2 komponen utama yaitu benzil benzoat (12,66%) dan miristisin (11,94%). Jalur biosintesis menunjukkan pada NOsB memiliki kemotipe pelandren dan linalool. Kata Kunci : desa Sawai, GC-MS, jalur biosintesis, kemotipe, minyak pala PENDAHULUAN Indonesia adalah salah satu pusat keanekaragaman hayati dunia setelah negara Brazil, dari Sabang sampai Merauke tersebar beribu-ribu jenis tumbuhan. sebagai negara kawasan tropis dengan keanekaragaman hayati yang sangat melimpah di dunia, Indonesia dijuluki sebagai negara megabiodiversitas (Yamasitha et al., 2020). Indonesia diperkirakan memiliki 25.000 spesies tumbuhan atau lebih dari 10% flora yang ada di dunia. Salah satu kelompok tumbuhan Indonesia yang sangat beragam adalah kelompok tumbuhan yang menghasilkan minyak atsiri (Depkes RI, 2017). Tanaman penghasil aroma atau bau merupakan salah satu tanaman potensial. Aroma  atau bau tersebut merupakan ekspresi dari senyawa-senyawa kimia yang dikandung tanaman, senyawa itu dikenal dengan nama minyak atsiri. Minyak atsiri merupakan salah bahan olahan dari tumbuhan yang memiliki nilai penting bagi kehidupan manusia, namun nilai penting ini jarang diketahui oleh sebagian dari umat manusia. Minyak atsiri atau yang dikenal juga dengan minyak eteris, minyak terbang atau essential oil, dipergunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri,  misalnya pada industri parfum, kosmetik, essence, industri farmasi dan flavoring agent.  Pala merupakan tanaman rempah asli Maluku (Purseglove e al., 1995), tumbuhan ini telah dibudidayakan dan diperdagangkan secara turun-temurun melalui sistem perkebunan rakyat di hampir seluruh wilayah Kepulauan Maluku. Pala Indonesia memiliki nilai tinggi di pasar dunia karena aromanya yang khas dan rendamen minyaknya yang tinggi (Bustman, 2008). Desa Sawai sejak dulu merupakan tempat penghasil tanaman pala yang dibudidayakan sebagai salah satu sumber pendapatan masyarakat. Pala yang dibudidiyakan merupakan jenis pala banda (M. fragrans) walaupun sebelumnya telah banyak penelitian terkait komposisi kimia minyak atsiri pala (M. fragrans) pada beberapa lokasi di Maluku yakni di Banda, Saparua dll. Namun penelitian ini belum pernah dilakukan di desa Sawai, sehingga perlu dilakukan agar dapat  MJoCE/Vol 14 No 2 July 2024/Hal. 97-103  98   p-ISSN 2722-8258 e-ISSN 2722-8266 diketahui komposisi kimia minyak pala di desa Sawai, juga mengingat tempat tumbuh sangat mempengaruhi komposisi kimiawi pada suatu tumbuhan maka diharapkan penelitian ini dapat menjadi salah satu data sebagai acuan komposisi kimia minyak atsiri pala pada berbagai lokasi khususnya di Maluku. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA Universitas Pattimura Ambon. Penelitian ini dilaksanakan selama kurang lebih 6 bulan, dengan menggunakan metode destilasi uap langsung (Direct Steam Destilation). HASIL DAN PEMBAHASAN Proses isolasi minyak biji pala dan minyak fuli pala dilakukan menggunakan metode destilasi yang didasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusunnya (Sastrohamidjojo, 2014). Namun sebelum proses destilasi terjadi sampel biji terlebih dahulu dipisahkan antara cangkang luar kemudian ditumbuk kasar untuk memperbesar luas permukaan sehingga kontak antara sampel dengan uap air terjadi secara maksimal dan mempercepat proses difusi. Sedangkan untuk fuli tidak diberi perlakuan seperti biji tetapi langsung didistilasi karena fuli memiliki struktur yang lebih lunak dari biji. Akibatnya dapat meningkatkan rendamen minyak yang diperoleh. Menurut Santoso (2015) bahwa pengecilan ukuran sampel akan membuka jaringan dalam kulit batang yang menyebabkan jumlah minyak yang terekstrak lebih tinggi serta ukuran bahan yang kecil menyebabkan proses difusi semakin cepat. 1. Identifikasi Komponen NOsB dari Desa Sawai NOsB dari Desa Sawai hasil distilasi dianalisis menggunakan GC-MS untuk mengetahui komponen senyawa yang terdapat dalam sampel tersebut, kromatogram GC-MS menunjukkan terdapat 21 puncak yang menjelaskan terdapat 21 senyawa yang teridentifikasi.               Gambar 1. Kromatogram GC-MS Biji Pala Desa Sawai  Masing-masing puncak akan diidentifikasi lebih lanjut dengan membandingkan spektrum massa dari setiap puncak dengan data base GC-MS sehingga dapat diketahui senyawa penyusun NosB yang merujuk pada kecocokan pola fragmentasi senyawa tersebut dengan data library. Hasil analisis MS dari NOsB dapat ditunjukkan pada Tabel 1.      MJoCE/Vol 14 No 2 July 2024/Hal. 97-103  99   p-ISSN 2722-8258 e-ISSN 2722-8266 Tabel 1. Komposisi NOsB dari Desa Sawai                 Tabel 1 menunjukkan ada 21 komponen dimana terdapat 2 komponen utama yaitu benzyl benzoate (12,66) dan croweacin (11,94) kemudian diikuti komponen minor. Selain kromatogram sebagai hasil analisis dari GC, diperoleh juga spektrum massa dari hasil analisis MS, dari 1 komponen yang teridentifikasi oleh GC terdapat 8 komponen dengan SI (Similarity Index) ≥ 95 yang diidentifikasi lebih lanjut dengan MS agar dapat mengetahui struktur komponen senyawa  NOsB M. fragrans hasil analisis GC. 2. Analisis Hasil GC NosB Puncak kromatogram dengan tR 6,317 menit, persen komposisi 3,35% memberikan spektrum massa, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.        Gambar 2. Spektrum massa senyawa dengan tR 6,3 menit               Gambar 3.  Pola fragmentasi senyawa dengan tR 6,3  MJoCE/Vol 14 No 2 July 2024/Hal. 97-103  100   p-ISSN 2722-8258 e-ISSN 2722-8266 fragmentasi Gambar 3 di mana komponen yang ditunjukkan pada puncak dengan tR 6,317 menit memiliki puncak ion molekuler m/z = [M+] 136 yang sesuai dengan BM dari α-pinen. Pola fragmentasi pada senyawa α-pinen (C10H16) akan membentuk ion molekul [C10H16] dengan m/z 136 akibat hilangnya satu elektron maka akan melepaskan gugus metil (-CH3) sehingga membentuk ion molekul [C9H13] dengan m/z 121. Selanjutnya melepaskan gugus etena (-C2H4) sehingga membentuk ion molekul [C7H9] dengan m/z = 93, yang merupakan puncak dasar dari spektrum massa tersebut. Selanjutnya dari fragmen m/z = 121 dengan melepaskan gugus metana (-CH4) sehingga membentuk ion molekul dengan m/z = 105. Kemudian pada fragmen dengan m/z = 105, akan melepas gugus etena (-C2H4) sehingga membentuk fragmen dengan m/z =77. Berdasarkan pola fragmentasi pada gambar 3 dapat disimpulkan senyawa tersebut adalah       α-pinen dengan strktur senyawa pada Gambar 4.      Gambar 4. Struktur senyawa α-Pinen  Puncak senyawa dengan tR 7,217 menit mempunyai persen komposisi 4,15% memberikan spektrum massa, seperti ditunjukan pada Gambar 5.   molekul/muatan (m/z)  Gambar 5. Spektrum massa senyawa dengan tR 7,217 menit                         Gambar 6. Pola fragmentasi senyawa dengan tR 7,217 menit  MJoCE/Vol 14 No 2 July 2024/Hal. 97-103  101   p-ISSN 2722-8258 e-ISSN 2722-8266 Komponen yang ditunjukan pada puncak dengan tR 7,217 menit, memiliki puncak ion molekuler m/z [M+] = 136 yang berkesesuaian dengna BM dari β-Phellandren. Pola fragmentasi pada gambar 6 diperoleh dari pelepasan molekul air (H2O) dari fragmen m/z=154 menjadi fragmen m/z=136. Fragmen pada m/z =121 diperoleh dari pelepasan gugus metil yang bersifat radikal (·CH3) dari fragmen m/z=136. Fragmen pada m/z= 95, 69, secara berturut-turut diperoleh melalui pelepasan gugus asetilena (C2H2) dari fragmen m/z =121. Fragmen pada m/z=69 merupakan base peak dari kromatogram tersebut. Kemudian pada fragmen dengan m/z= 55,41 diperoleh melalui terlepas gugus metilen (-CH2) dari fragmen pada m/z= 69.  Berdasarkan pola fragmentasi pada Gambar 6, senyawa tersebut adalah β-Phellandren (Gambar 7).           Gambar 7. Struktur senyawa β-Phelandren  3. Pola Oksigenasi, Biosynthesis Pathway, dan Kemotipe NosB Komponen minyak biji pala M.fragrans dari desa Sawai terdiri dari senyawa-senyawa monoterpene, seskuiterpena dan diterpena, baik senyawa hidrokarbon maupun turunannya yang teroksigenasi. Hasil penelitian diperoleh minyak biji pala M. fragrans mengandung monoterpena hdirokarbon (23,8%), monoterpena teroksigenasi (42,8%), sisquiterpena hidrokarbon (4,7%), sisquiterpena teroksigenasi (9,5%) dan diterpena teroksigenasi (4,7%). Senyawa – senyawa yang termasuk golongan monoterpena hidrokarbon diantaranya α-pinen, β-pelandrine, β-pinen, 1- pelandrin dan ϒ-terpinen. Senyawa yang termasuk golongan monoterpena teroksigenasi diantanya linalool, 3-sikloheksana dan 1,3-benzodioksol, α-terpinenil asetat, croweacin, asam 1,2- benzenadikarboksilat, benzil benzoate. Senyawa yang termasuk golongan sisquiterpen hidrokarbon yaitu trans kariopinel. Senyawa yang termasuk golongan sisquiterpen teroksigenasi yaitu farnesol dan trans-farnesol. Senyawa yang termasuk golongan diterpene teroksigenasi yaitu 2,4,7,14- tetrametil-4-vinil. Monoterpen mengandung 10 atom carbon (C10) yang dapat disintesis melalui jalur mevalonat dengan mengkonversi metilalil pirofosfat dengan isopentil pirofosfat untuk membentuk senyawa geranil pirofosfat yang merupakan prekusor monoterpene (Wulandari, 2020). Sisquiterpen memiliki 15 atom carbon (C15) yang disintesis dari farnesil firofosfat (FPP) melalui jalur mevalonat yang merupakan prekusor dari pembentukan senyawa terpenoid jenis sisqiuterpen.               MJoCE/Vol 14 No 2 July 2024/Hal. 97-103  102   p-ISSN 2722-8258 e-ISSN 2722-8266                            Gambar 8. Biosynthesis pathway monoterpen NOsB M. fragrans desa Sawai  Geranil firofosfat diubah menjadi β-pelandrin dengan bantuan enzim, kemudian β- pelandrin diubah menjadi γ-terpinen, α-pinen dan β-pinen. Dengan bantuan enzim Geranil firofosfat diubah menjadi linalil difosfat, dari linalil difosfat mengalami reaksi lebih lanjut menjadi linalool dan kation α-terpenil kemudian dengan bantuan enzim, kation α-terpenil diubah menjadi α-terpinenil asetat. Biosynthesis dari terpenoid jenis sisquiterpen pada NOsB M.fragrans dari desa Sawai ialah dengan senyawa farnesil difosfat sebagai prekusor dalam biosynthesis tersebut. Senyawa farnesil difosfat diubah menjadi farnesol dan trans-farnesol masing-masing dengan bantuan enzim.                  Gambar 9. Saran Biosynthesis pathway sisquiterpen NOsB M. fragrans desa Sawai.  MJoCE/Vol 14 No 2 July 2024/Hal. 97-103  103   p-ISSN 2722-8258 e-ISSN 2722-8266 Kemotipe minyak atsiri berasal dari tanaman yang memiliki visual dan karakteristik yang sama tetapi secara kimiawi terdiri dari komponen yang berbeda. Kemotipe ditinjau berdasarkan senyawa yang memiliki kandungan tertinggi dan juga berdasarkan biosynthesis pathway dari tumbuhan tersebut. Kemotipe NOsB M.fragrans dari desa Sawai memiliki 2 tipe yang ditinjau berdasarkan biosintesis pathway monoterpene maupun sisquiterpen yaitu tipe pelandren dan linalool. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka disimpulkan, Persentase rendamen yang diperoleh berdasarkan hasil distilasi minyak biji pala adalah 0,23% Analisis komponen menunjukkan  terdapat 21 komponen senyawa pada minyak biji M. fragrans, dengan lima komponen utama yaitu benzyl benzoate (12,66), croweacin (11,94), 3-sikloheksena (9,48%), farnesol (7,36%) dan υ-terpinen (5,17%). Kemotipe dari minyak biji pala M.fragrans memiliki 2 tipe yaitu tipe pelandren dan linalool. DAFTAR PUSTAKA Burt, S. (2004). Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods—a review. International journal of food microbiology, 94(3), 223-253. Ferdayanti, M., Sastrohamidjojo, H., & Riyanto, R. (2014). Pemekatan Sitronelal DalamMinyak Sereh Wangi (Cymbopogon Nardus L.) Dengan Fraksinasi Distilasi Dan Identifikasi Menggunakan KG-SM. Indonesian Journal Of Chemical Research (IJCR), 28-34. Ismiyarto, I., Ngadiwiyana, N., & Mustika, R. (2009). Isolasi, identifikasi minyak atsiri fulipala (Myristica fragrans) dan uji aktivitas sebagai larvasida. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 12(1), 23-30. Ketaren, I. S. (1985). Pengantar teknologi minyak atsiri. (No Title). Kharisma, V. D., Agatha, A., Ansori, A. N. M., Widyananda, M. H., Rizky, W. C., Dings, T. G. A., ... & Zainul, R. (2021). Herbal combination from Moringa oleifera Lam. and Curcuma longa L. as SARS-CoV-2 antiviral via dual inhibitor pathway: A viroinformatics approach. Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research, 10(1), 138-146. Karmanah, K., Susanto, S., Widodo, W. D., & Santosa, E. (2020). The Fruit Characteristics ofAmbon Forest Nutmeg (Myristica fatua Houtt) and Banda Nutmeg (Myristica fragrans Houtt). Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia, 25(2). Muyassaroh, M. (2016). Distillasi daun kayu putih dengan variasi tekanan operasi dankekeringan bahan untuk mengoptimalkan kadar   sineol   dalam   minyak   kayu putih. Jurnal Teknik Kimia, 10(2), 37-42. Permanasari, A. A., Sukarni, S., Wulandari, R., Puspitasari, P., Mauludi, M. N., & Ramadani,R. (2020, July). Density, flash point, viscosity, and heating value of waste cooking biodiesel (B20) with bioadditive essential oil (lemon, lemongrass, eucalyptus). In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1595, No. 1, p. 012005). IOP Publishing. Puspa, O. E., Syahbanu, I., & Wibowo, M. A. (2017). Uji fitokimia dan toksisitas minyak atsiri daun pala (myristica fragans houtt) dari pulau lemukutan. Jurnal Kimia Khatulistiwa, 6(2). Sembiring, B. B., & Manoi, F. (2015). Pengaruh pelayuan dan penyulingan terhadap rendemen dan mutu minyak serai wangi (Cymbopogom nardus). In Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Teknologi Pertanian. Sohilait, M. R., Sohilait, H. J., & Kainama, H. (2021). Comparison Of Chemical CompositionsOf Seed And Mace Nutmeg (Myristica Fragrans) Essential Oils From Amboina Island, Moluccas, Indonesia And Their Antioxidant Activities. NVEO: Natural Volatiles & Essential Oils Journal, 5537-5545. 

ANALISIS KOMPOSISI KIMIA DARI MINYAK PALA (Myristica fragrans Houtt) DI DESA SAWAII MALUKU TENGAH

https://ojs3.unpatti.ac.id/index.php/mjoce/article/download/14387/9939

Analisis Komposisi Kimia dari Minyak Pala (Myristica fragrans Houtt) di Desa Sawaii Maluku Tengah

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

OJS UNPATTI Publication Center (Universitas Pattimura)