Essential Oil Composition, Antioxidant and Antibacterial Activities of Nutmeg (Myristica fragrans Houtt) from Garut West Java

20

Indo. J. Phar. Scie. Tech. Vol. 5, No. 3, 82-87 (2018).

Diki Prayugo Wibowo*, Yessi Febriana, Hesti Riasari, Diah Lia Auilifa
Show more

Department of Pharmaceutical Biology, Indonesia School of Pharmacy, Bandung, Indonesia

Korespondensi : diki1310@gmail.com

[collapse]

Download citation | PDF (225kb)

Abstrak/Abstract

Jawa Barat kaya akan keaneragaman hayati penghasil minyak atsiri, yang diketahui bertanggung jawab terhadap beberapa akivitas farmakologi diantaranya antioksidan dan antimikroba. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antioksidan, antimikroba dan mengidentifikasi komponen senyawa minyak atsiri Pala (Myristica fragrans Houtt). Minyak atsiri di isolasi dengan metode destilasi uap air dan komponen kimianya diidentifikasi dengan KG-SM (Kromatgrafi Gas – Spektrometri Massa). Antioksidan diukur dengan menggunakan metode DPPH (2, 2-difenil-1-pikrilhidrazil) dengan absorbansi pada panjang gelombang λ 516 nm dan aktivitas antimikroba dilakukan dengan menentukan Konsentrasi Hambat Minimum (KHM) dan Konsentrasi Bunuh Minimum (KBM) dengan menggunakan metode mikrodilusi. Hasil KG-SM menunjukan komponen tertinggi pada pala mengandung Miristisin 22, 22 %. Uji antioksidan menunjukan pala memiliki nilai IC50 sebesar 3,16%, minyak esensial menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap bakteri Gram positif dan Gram negatif. Konsentrasi hambat minimum dari minyak esensial berkisar antara 0,313 % sampai 10%. Kandungan minyak atsiri tanaman pala yang tumbuh di daerah Garut Jawa Barat dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan antioksidan dan antimikroba.
West Java is rich in essential oil-producing plants, essential oils known to be responsible for some pharmacological activities among its antioxidant and antimicrobial. This research aims to know antimicrobial, antioxidant activity and identify the components of a compound essential oil of nutmeg (Myristica fragrans Houtt.). Components chemistry identified with GC-MS (Gas Chromatography- Mass pectrometer). Antioxidant activity measured by using the DPPH method (2 2-diphenyl-1- picrylhydrazyl) at λ 516 nm wavelength absorbance. Antimicrobial activity determined Minimum Inhibitory Concentrations (MIC) and Minimum Bactericidal Concentrations (MBC) using microdilution method. The result of GC-MS showed the highest component on nutmeg containing 22.22% myristicin. The antioxidant test showed nutmeg had IC50 at 3,16%, essential oil showed antibacterial activity against Gram positive and Gram negative bacteria. Minimum inhibitory concentrations of essential oils range from 0.313% to 10%. The content of essential oils of nutmeg plants that grow in the area of West Java Garut can be used to overcome the problems of antioxidants and antimicrobial.
Kata Kunci: Antioxidant, antibacterial, chemical composition, pala (Myristica fragrans Houtt).

Pendahuluan

Myristica fragrans Houtt. dari suku Myristicaceae, yang dikenal sebagai Pala di Indonesia telah digunakan secara tradisional untuk rempah-rempah dan obat-obatan untuk meningkatkan sistim imun dan radioprotektif1, antidiabetes2, antikonvulsan, antimoluska3,hepatoprotektif4, antikarsinogen5, aprodisiak6, antidepresan7, antioksidan8,9, antimikroba.10,11,12

Konstituen utama Pala (M. fragrans Houtt) telah ditemukan sebagai turunan alkil benzena (miristisin, elemisin, safrol dll.), Terpen, α-pinene, β-pinene, asam myristat dan trimiristin. Pala mengandung sekitar 10% minyak esensial, yang sebagian besar terdiri dari hidrokarbon terpen (sabinena dan pinena), kampen, peptida, pellandren terpinen, limonen, mirsen, berkisar 60 sampai 80%), turunan terpen (linalool, geraniol, terpineol, 5 sampai 15%) dan turunan fenilpropanoid (miristisin, elemisin, safrol, dan eugenol, bersama-sama 15 sampai 20%).12

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas antioksidan, antimikroba dan mengidentifikasi komponen senyawa minyak atsiri buah pala, untuk kemungkinan pemanfaatannya sebagai obat-obatan, pengawet makanan, seperti nutraceuticals dan aplikasi terapeutik.

Metode

Bahan tumbuhan
Buah Pala (M. fragrans Houtt) dikumpulkan dari daerah Pamalayan Kecamatan Cisewu, Garut. Destilasi minyak atsiri dilakukan di Balai Penelitian Tanaman Obat dan Tanaman Aromatik (BALITTRO), Manoko, Lembang, Jawa Barat. Spesies di identifikasi di Herbarium Jatinangor, Laboratorium Taksonomi Tumbuhan, Jurusan Biologi Universitas Padjadjaran dengan no specimen 123/HB/03/2017.

Isolasi minyak atsiri
Biji buah pala (M. fragrans Houtt) di isolasi menggunakan alat destilasi uap dan air selama 3 jam. Minyak atsiri yang dihasilkan kemudian disimpan pada suhu 4°C sampai digunakan untuk analisis.

Analisis kromatografi Gas – Spektrometri massa (KG–SM)
Komposisi minyak atsiri ditentukan dengan menggunakan kromatografi gas Shimadzu GCMS-QP2010 Ultra. Suhu oven dimulai pada suhu 60ºC. Suhu injektor dan detektor masing-masing diatur 280ºC. Analisis dilakukan dengan menggunakan helium sebagai gas pembawa pada laju alir 1, 31 mL/menit. Aliran total 264, 7 mL/menit, tekanan 80,2 kPa, Kecepatan linear 41,7 cm/ sec, aliran Pureg 2,0 mL/menit dan rasio split 200. MS dilengkapi dengan sumber ion suhu 230ºC, waktu antar muka 250ºC, detektor mode gain mutlak dan detector mendapatkan 0,80 kV.

Aktivitas Antioksidan (Peredaman radikal bebas DPPH)
Metode yang digunakan untuk penentuan aktivitas antioksidan menggunakan metode peredaman radikal bebas DPPH. Pengenceran terhadap ekstrak metanol menghasilkan deret konsentrasi yang berbeda yang kemeudian masing-masing konsentrasi dicampur dengan volume larutan metanol DPPH dengan volume yang sama (0,004% b/v).

Setelah 30 menit masa inkubasi pada suhu kamar, absorbansi dibaca pada panjang gelombang λ 517 nm. Penghambatan radikal bebas oleh DPPH dalam persen (P %) dihitung dengan cara sebagai berikut:

% Penghambatan = (AC – AS / AC) × 100

Dimana AC adalah absorbansi reaksi kontrol (mengandung volume larutan DPPH dan metanol yang sama tanpa sampel), dan AS adalah absorbansi sampel (minyak esensial dan standar).

Aktivitas antimikroba
Aktivitas antibakteri minyak atsiri dievaluasi dengan menggunakan metode mikrodilusi dan diuji terhadap 6 bakteri.

Empat bakteri gram positif yaitu Staphylococcus aureus ATCC6538, Bacillus subtilis ATCC6633, Bacillus cereus ATCC11778 dan MRSA. Dua bakteri gram negatif yaitu Pseudomonas aeruginosa ATCC9027, dan Escherichia coli ATCC8939. Bakteri ini diperoleh dari laboratorium mikrobiologi Institut Teknologi Bandung, Indonesia, dan semua strain dikultur pada suhu 37°C pada media Mueller-Hinton Agar.

Bahan
Bahan yang di gunakan adalah buah Pala (M. fragrans Houtt), aquadest, Vitamin C, DPPH, metanol pro analisis, Mueller- Hilton Broth (MHB), Mueller-Hilton Agar (MHA).

Hasil

Kromatogram hasil analisis KG-SM menunjukan kandungan minyak atsiri dari pala, hasil dapat dilihat pada Gambar 1.

Komposisi Minyak Atsiri
Hasil uji komposisi minyak atsiri hasil KG-SM Pala (Myristica fragrans) yang dihasilkan dengan cara destilasi uap dan air ditunjukan pada Tabel 1.

Aktivitas Antioksidan
Hasil uji aktivitas antioksidan dihitung berdasarkan % Inhibisi,yang kemudian dibuat regresi linier untuk menghitung IC50. Data dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 2.

Hasil perhitungan persamaan kurva regresi linier perhitungan antioksidan dengan metode peredaman DPPH dapat dilihat pada Gambar 2.

Aktivitas Antimikroba
Hasil uji aktivitas antimikroba dengan menentukan Kadar Hambat Minimum (KHM) dan Kadar Bunuh Minimum (KBM) menggunakan metode mikrodilusi dapat dilihat pada Tabel 3.

Pembahasan

Sebanyak 60 komponen diidentifikasi dari minyak atsiri pala (M. fragrans Houtt). Jumlah seluruhnya komposisi kimia minyak atsiri di berikan pada Gambar 1.

Konstituen utama minyak atsiri Pala adalah miristicin (22,22%), 4-terpineol (14,45%), safrol (6,94%), sabinen (5, 87%), α-pinene (5,45%), δ-limonen (3, 88%) dan komponen minor lainnya (Tabel 1). Minyak atsiri adalah metabolit sekunder tanaman. Profil kandungan kimia minyak atsiri cenderung menunjukkan sifat kimia yang berbeda, yang disebabkan oleh faktor ekologi, kondisi geografis, umur dan waktu panen tanaman, perbedaan sifat kimiawi akan terjadi memiliki efek pada aktivitas biologis untuk menghasilkan seragam aktivitas biologis. Analisis komponen utama bisa dijadikan alternatif sebagai dasar penentuan kualitas minyak esensial.

 

Prinsip metode DPPH didasarkan pada reaksi penangkapan atom hidrogen oleh DPPH dari senyawa antioksidan, sehingga dihasilkan IC50 dimana nilai IC50 dinyatakan sangat kuat bila <50 μg/mL, 50-100 μg/mL dinyatakan kuat, 101-150 μg/mL dinyatakan sedang dan dikatakan lemah bila nilai IC50 >150 μg/mL.13

Kapasitas antioksidan minyak atsiri pala dan komponen utamanya ditunjukan pada Gambar 2 dan Tabel 2. Minyak atsiri pala mempunyai IC50 pada konsentrasi 3,16 %, hal ini menunjukan minyak atsiri pala mempunyai aktivitas antioksidan yang kuat.

Hasil pengujian aktivitas antibakteri menunjukan bahwa KHM dari minyak atsiri terhadap bakteri uji mempunyai nilai bervariasi antara 0,31%-10%. Bakteri uji merupakan bakteri patogen utama pada manusia yang dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan. Hampir semua orang akan pernah merasakan infeksi selama hidupnya, mulai dari infeksi yang cukup parah, keracunan makanan atau infeksi kulit ringan hingga infeksi yang mengancam jiwa. Pada penelitian ini menunjukkan bahwa minyak atsiri pala dapat digunakan digunakan untuk menangulangi penyakit infeksi yang di sebabkan bakteri E coli, B cereus, B subtilis, S aureus dan MRSA.

Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang diuraikan diketahui bahwa kandungan minyak atsiri tanaman pala yang tumbuh di daerah Garut Jawa Barat dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan antioksidan dan antimikroba.

Daftar Pustaka

  1. Checker R, Chatterjee S, Sharma D, Gupta S, Variyar P, Sharma A, et al. Immunomodulatory and radioprotective effects of lignans derived from fresh nutmeg mace (Myristica fragrans) in mammalian splenocytes. Int Immunopharmacol. 2008;8(5):661–9.
  2. Somani RS, Singhai a K. Hypoglycaemic and antidiabetic activities of seeds of Myristica fragrans in normoglycaemic and alloxan-induced diabetic rats. Asian J Exp Sci. 2008;22(1):95–102.
  3. Jaiswal P, Singh DK. Molluscicidal activity of nutmeg and mace (Myristica fragrans houtt.) against the vector snail lymnaea acuminata. J Herbs, Spices Med Plants. 2009;15(2):177–86.
  4. Kareem MA, Gadhamsetty SK, Shaik AH, Prasad EM, Kodidhela LD. Protective effect of nutmeg aqueous extract against experimentally-induced hepatotoxicity and oxidative stress in rats. Journal of Ayurveda and Integrative Medicine. 2013;4(4):216-223.
  5. Galhotra, Virat, Sofat, Anjali, Dua Harpreet; Rohila, Sushant. Anticariogenic And Cariostatic Potential Of Components Of Diet: A Review. Indian Journal of Dental Sciences . 2014 Supp (4): 079- 085.
  6. Agbogidi OM. and Azagbaekwe OP. health and nutritional benefits of nut meg (mystica fragrans houtt.): Sci. Agri. 2013;1(2):40-44.
  7. Moinuddin G, Devi K, Kumar Khajuria D. Evaluation of the anti–depressant activity of Myristica fragrans (Nutmeg) in male rats. Avicenna J Phytomed. 2012; 2(2):72-78.
  8. Gupta A, BAnsal V, Babu V, et al. Chemistry, antioxidant and antimicrobial potential of nutmeg (Myristica fragrans Houtt). J Gen Engine and Biotechnol. 2013;1(11):25-31.
  9. A. Calliste, D. Kozlowski, J.L. Duroux, Y. Champavier, A.J. Chulia, P. Trouillas, A new antioxidant from wild nutmeg. Food Chem. 2010;3(118):489-496
  10. El Malti J, Bourhim N, Amarouch H. Toxicity and antibacterial effect of mace of Myristica fragrans used in Moroccan gastronomy: Biochemical and histological impact. J Food Saf. 2008;28(3):422–41.
  11. Cui H., Zhang X. Zhou H. Zhao C. Xiao Z, Lin L, and Li C., Antibacterial Properties of Nutmeg Oil in Pork. J Food Saf. 2015;3(35): 370-377.
  12. Jaiswal P, Kumar P, Singh VK, Singh DK. Biological effects of Myristica fragrans. Annu Rev Biomed Sci. 2009;11(March):21–9.
  13. Jun M, Fu HY, Hong J, Wang X,Yang CS, Ho CT. Comparison of antioxidant activities of isoflavones from kudzu root (Pueraria lobate ohwi). J of Food Science. 2006. 2117- 22.