ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA ANTIBAKTERI DARI ASAP CAIR HASIL PIROLISIS TEMPURUNG KELAPA

DRS. JOHNY ZETH LOMBOK, M,SI, Prof. Drs. AH Bambang Setiaji,M.Sc. Ph.D.

2015 | Disertasi | S3 Kimia

Penelitian isolasi dan identifikasi senyawa antibakteri dari asap cair hasil pirolisis tempurung kelapa telah dilakukan. Pembuatan asap cair tempurung kelapa (AC-TK) dilakukan dengan cara pirolisis dimulai pada suhu kamar sampai 450oC. Isolasi senyawa dilakukan dengan distilasi fraksinasi pada suhu kamar sampai 200oC dan distilat ditampung pada rentang suhu 20oC. Distilat yang diperoleh pada rentang suhu <100 (disebut D-I), 100-120 (D-II), 121-140 (D-III) 141-160 (D-IV) 161-180 (D-V), 181-200 (D-VI), sedangkan asap cair yang tidak menguap disebut residu. Distilat dan residu yang dihasilkan dikarakterisasi dengan menentukan sifat-sifat fisik dan kimia, selanjutnya diuji sifat antibakteri dan diidentifikasi senyawanya dengan analisis kromatografi gas-spektoskopi massa (GC-MS). Fraksi yang paling aktif antibakteri diredistilasi dengan distilasi kesetimbangan dimulai pada suhu kamar sampai 120oC dan distilat ditampung pada rentang suhu (oC): <100 (disebut D1-R), 100-110 (D2-R) dan 111-120 (D3- R), kemudian diuji sifat antibakteri dan diidentifikasi senyawanya dengan GC-MS dan FT-IR. Analisis aktivitas antibakteri menggunakan metode difusiagar dan dilusiagar pada berbagai variasi konsentrasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa distilat asap cair dan residunya memiliki karakter dan komposisi kimia berbeda. Hasil analisis GC-MS dan uji antibakteri menunjukkan bahwa D-I asap cair mengandung 24 jenis senyawa dari golongan ester (67,62%) dan keton (29,22%), ternyata tidak aktif antinakteri. D-II asap cair mengandung 28 jenis senyawa dari golongan asam karboksilat (47,59%), fenol dan turunannya (38.99%) ternyata memiliki aktivitas antibakteri. D-III s/d D-VI dan residu asap cair mengandung jumlah senyawa jauh lebih sedikit dibanding D-I dan D-II, dominan mengandung asam asetat, ternyata memiliki aktivitas antibakteri jauh lebih besar. Residu asap cair yang hanya memiliki 4 jenis senyawa, yaitu asam asetat (86,67%), 1-hidroksi-2-propanon (11,75%), fenol (0,98%) dan 2-butanon (0,60%) ternyata memberikan aktivitas lebih tinggi dibanding distilatnya dengan nilai Minimum Inhibitory Concentration (MIC) 0,2% untuk bakteri P. fluorecens dan 0,6% untuk bakteri S. aurus. Redistilasi residu asap cair menghasilkan distilat yang relatif murni. Distilat tersebut adalah asam asetat. Senyawa asam asetat, fenol dan beberapa senyawa keton hampir terdeteksi pada semua fraksi. Hal ini diduga karena senyawa-senyawa tersebut memiliki sifat azeotrop sehingga sulit terpisahkan dengan baik. Senyawa yang berperan menghambat pertumbuhan bakteri adalah asam asetat, sedangkan adanya senyawa fenol dan 1-hidroksi-2-propanon meningkatkan aktivitas antibakteri. Selain senyawa-senyawa tersebut, besarnya konsentrasi dan pH asap cair juga menentukan besarnya aktivitas antibakteri asap cair tempurung kelapa. Kata kunci: asap cair, tempurumg kelapa, senyawa antibakteri.

Study on isolation and identification of antibacterial compound from liquid smoke of coconut shell pyrolysis product has been done. Coconut shell liquid smoke (CS-LS) was made by pyrolysis at room temperature up to 450oC. Compound isolation was done by fractionation distillation at room temperature up to 200oC and distillate was settled at 20oC. Distillate was obtained at various temperatures: <100 (D-I), 100-120 (D-II), 121-140 (D-III), 141-160 (D-IV), 161- 180 (D-V) and 181-200 (D-VI). Liquid smoke that is not evaporated is called residue. Distillate and residue was characterized by determining physical and chemical characteristics, then antibacterial test was done and its compound was identified by gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). The most at active antibacterial fraction was re-distilled with balance distillate room temperature to 120oC and distillate was settled in temperature ranges of <100 (D1- R), 100-110 (D2-R), and 111-120 (D3-R), then its antibacterial activity was tested and its compound was identified by GC-MS and FT-IR. Antibacterial activity was analyzed using agar diffusion and agar dilution method in various concentrations. The result indicated that liquid smoke distillate and its residue have different characteristic and chemical composition. Result of GC-MS analysis and antibacterial test indicated that liquid smoke D-I containing 24 compounds by esters (67.62%) and ketones (29.22%) were not active antibacterial compounds. Liquid smoke D-II containing 28 compounds being of carboxylate acid (47.59%), and phenol and its derivative (38.99%) have antibacterial activity. D-III through D-VI and liquid smoke residue containing far less compound than D-I and D-II, that dominantly containing acetic acid has far greater antibacterial activity. Liquid smoke residue that only have four compounds of acetic acid (86.67%), 1-hydroxy- 2-propanon (11.75%), phenol (0.98%) and 2-butanon (0.60%) have higher antibacterial activity than its distillate with Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of 0.2% for P. fluorecens and 0.6% for S. aurus. Re-distillation of liquid smoke residue resulted in relatively pure distillate. The pure distillate is acetic acid. Acetic acid, phenol and to ketone compounds are almost detected in all fractions. It is estimated due compounds has azeotrope characteristic so they are difficult to separate well. Compound playing role in inhibiting bacterial growth is acetic acid, while phenol and 1-hydroxy-2-propanon increase antibacterial activity. In addition to the compounds, concentration and pH of liquid smoke also determine antibacterial activity of coconut shell liquid smoke. Keywords: liquid smoke, coconut shell, antibacterial compound

Kata Kunci : asap cair, tempurumg kelapa, senyawa antibakteri; liquid smoke, coconut shell, antibacterial compound