JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA) , Vol 2, No 3, Desember 2017 Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Sebelas Maret https://jurnal.uns.ac.id/jkpk
ISSN 2503-4154 (online)

## UJI AKTIVITAS MINYAK JERUK PURUT DARI DAUN, RANTING, DAN KULIT BUAH TERHADAP BAKTERI Escherichia coli DAN Bacillus cereus
Warsito 1,* , Nur Hidayat 2 , dan Ayu Yasri Putri 2
1 Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya Jl.Veteran, Malang, Indonesia 65145
2 Jurusan Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya Jl.Veteran, Malang, Indonesia 65145
Untuk korespondensi: Tel/Fax (0341) 490152, e-mail: warsitoub88@yahoo.com
Received: June  22, 2017
Accepted: December 05, 2017
Online Published: December 31, 2017
DOI : 10.20961/jkpk.v2i3.11856

## ABSTRAK
Telah dilakukan uji aktivitas minyak atsiri jeruk purut (Citrus hystrix DC) dari daun, ranting dan  kulit  buah  terhadap  pertumbuhan  bakteri  gram  negatif E.  coli dan  gram  positip B.  cereus. Minyak atsiri jeruk purut diperoleh dengan cara distilasi uap-air dari daun, ranting dan kulit buah jeruk  purut  selama  5  jam.  Analisis  komposisi  minyak  jeruk  purut  dengan  GC-MS.  Uji  aktivitas antibakteri  menggunakan  metode  sumuran  dengan  konsentrasi  larutan  100,  300,  500  µL/mL dalam pelarut etanol, sedangkan konsentrasi hambat minimum (KHM) ditentukan menggunakan metode microdilution .  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  makin  besar  konsentrasi  larutan minyak jeruk purut makin tinggi daya hambatnya dengan minyak jeruk purut dari kulit buah lebih kuat dibandingkan minyak jeruk purut dari daun dan ranting. Nilai KHM terhadap bakteri E. coli sebesar 25,0; 50,0 dan 12,5  L/mL dan terhadap bakteri B.cereus sebesar 6,25; 12,5 dan 3,12 µl/mL berturut-turut untuk minyak jeruk purut dari daun, ranting dan kulit buah. Sitronelal sebagai komponen utama minyak jeruk purut dari daun dan ranting dengan kadar 85,07 % dan 46,40%, sedangkan komponen utama minyak jeruk purut dari kulit buah meliputi sabinen (9,21%),  -pinen (21,44%), limonen (12,59%), sitronelal (20,91%) dan terpinen-4-ol (11,93%).
Kata Kunci: minyak jeruk purut, E. coli, B.cereus.

## ABSTRACT
Activity tests of essential lime oil ( Citrus hystrix DC ) from its leaves, twigs, and rinds on the growth  of  gram-negative  bacteria E.  coli and  gram-positive B.  cereus have  been  conducted. Essential lime oil was obtained by steam distillation of leaves, twigs and rind for 5 h. GC-MS was used  to  analyze  the  composition  of  essential  lime  oil.  Well  diffusion  method  was  used  for antibacterial activities testing with concentrations of solution were 100, 300, 500 µL/mL in ethanol and  microdilution  method  was  used  to determine  the minimal  inhibitory  concentrations  (MICs). The results showed that higher concentration of essential lime oil led higher minimal inhibitory in which minimal inhibitory of essential oil from rind was higher than that of leaves and twigs. MICs values  of E.coli are  25,  50  and  12.5  µL/mL  and  of B.cereus are  6.25, 12.5 and  3.12  µL/mL  of leaves,  twigs  and  rind,  respectively.  Citronellal  compound  was  found  as  main  component  of essential lime oil from leaves and twigs with value of 85.7 % and 46.4 %, respectively. In addition,
Activity Test of Essential Lime Oil of Leaves, Twigs, and Rind against

## Escherichia coli and Bacillus cereus
sabinene  (9.2%),  β-pinene  (21.4%),  limonene  (12.5%),  citronellal  (20.9%)  and  terpinene-4-ol (11.9%) were found as compounds of essential lime oil from rind.
Keywords: essential lime oil, E. coli, B.cereus

## PENDAHULUAN
Minyak  atsiri  merupakan  metabolit sekunder  hasil  proses  metabolisme  yang kompleks,  terutama  melalui  jalur  mevalonat yang  menghasilkan  molekul  bersifat  volatil monoterpen  hidrokarbon  dan  monoterpen ter-oksigenasi  serta  sesquiterpen  atau  jalur sikimat  yang  menghasilkan  senyawa  fenol [1].  Produksi  minyak  atsiri  terjadi  di  bagian glandular  trikoma,  struktur    sekresi  lainnya dan jaringan sekresi khusus yang mendifusi- kan  ke  permukaan  organ  tanaman  [2]. Hampir  semua  organ  tanaman  memiliki aroma,  seperti  bunga,  tunas,  batang,  daun, buah,  biji,  dan  akar  mengandung  minyak atsiri [1,3].
Senyawa  metabolit  sekunder  bagi tanaman berfungsi untuk melindungi tanaman  dari  mikroorganisme  patogen, mengusir  serangga  yang  merupakan  vektor wabah dan memberikan rasa tidak enak pada tanaman sehingga mengurangi nafsu makan beberapa herbifora [4].
Selama  ini  minyak  atsiri    telah digunakan sejak zaman kuno, dalam banyak sistem pengobatan tradisional yang berbeda di seluruh dunia, karena aktivitas biologisnya [2].  Bahkan  Minyak  atsiri  jeruk  purut  telah digunakan  sebagai  agen  pemberi  rasa  dan aroma,  serta  pembuatan  wewangian  dan obat [5].
Beberapa  penelitian  praklinis  telah melaporkan aktivitas minyak atsiri antara lain sebagai antimikroba,  antioksidan, anti-
inflamasi dan antikanker [2,4] dalam sejumlah  sel  dan  hewan  model,  termasuk mengelusidasi  mekanisme  aksi  dan  target farmakologisnya, meskipun studi pada manusia  masih  minim  yang  membatasi potensi  minyak  atsiri  sebagai  sumber fitoterapetik  yang efektif dan aman [2].
Minyak  jeruk  purut  merupakan  salah satu  jenis  minyak  atsiri  yang  asli  Indonesia dan  mulai  dikembangkan  yang  produksinya mencapai 2-3 ton per tahun [6] dengan harga jual sebesar 65,00-75,00 USD per kilogram.
Bioaktivitas minyak jeruk purut dilaporkan  cukup  luas,  antara  lain  efektif terhadap  20  tipe Salmonella dan  5  jenis enterobacteria  [7],  termasuk  aktif  sebagai antibakteri,  antijamur,  antioksidan,  antiviral, antiparasit  dan  memiliki  aktivitas  sitotoksik terhadap sel leukemia [8]. Menurut Chueahongthong, et  al [8],  ekstrak  kasar daun  jeruk  purut  dengan  pelarut  organik, meliputi n-heksana, etanol, etilasetat, butanol dan metanol seluruhnya mampu memberikan aktivitas  sitotoksis  pada  sel-sel  leukemia dengan  aktivitas  sitotoksis,  IC50  >  100 μg/mL.
Wungsintaweekul, et  al [9],  melapor- kan bahwa minyak jeruk purut  dari kulit dan daun  memiliki  pola  komposisi  kimia  yang sama  dengan    sitronelal  sebagai  komponen utama  (  23%),  sedangkan  komponen lainnya  meliputi  linalool  (4,22%),  -pinene
(1,82%)  dan  limonene  (1,13%).  Tetapi menurut Othman, et al. [10],  sabinen sebagai
komponen  utama  dalam  kulit  buah  jeruk purut  (36,4%-48,5%),  sedangkan  minyak jeruk  purut  dari  daun  didominasi    sitronelal (61,7%-72,5).
Berdasarkan  uraian  di  atas,  menarik untuk dikaji sejauh mana minyak jeruk purut (daun,  ranting  dan  kulit  buah)  dapat menghambat  pertumbuhan  bakteri.  Jenis bakteri gram negatif, seperti E. coli [11] dan gram  positip,  seperti B.  cereus [12], keduanya  bersifat patogen  yang menyebab- kan  keracunan  pangan  dan  seringkali menimbulkan  wabah  penyakit  karena    pe- nyebarannya sangat cepat .

## METODE PENELITIAN

## 1.  Penyulingan Minyak Jeruk Purut.
Digunakan  sampel  daun,  ranting  dan kulit buah jeruk purut dari Kesamben, Blitar, Jatim. Semua sampel dalam keadaan segar dan dilakukan penyulingan air-uap sebanyak 1,4 –3,2  kg,  selama  5-6  jam.  Minyak  yang diperoleh dikeringkan dengan MgSO 4 .

## 2.  Analisis  Komposisi  Minyak  Jeruk Purut dengan GC-MS
Setiap  sampel  dinalisis  dengan  GC- MS  menggunakan  tipe  Shimadzu  (QP 2010S)  dengan  sistem  bombardir  elektron tegangan : 70 eV, suhu  injektor 300 °C,  suhu detektor  320  °C,  tekanan  12  Pa.  Kolom kapiler DB-1 (L 30 m, ID 0,25 mm), suhu 50 – 260  °C    (5  °C/menit).  Gas  pembawa  He, kecepatan  alir  3  mL/menit.  Kromatogram yang dihasilkan di-scanning untuk memperoleh  data  spektra  massa.  Database pada library  digunakan sebagai pembanding otomatis  untuk  membantu  analisis  struktur kimia.

## 3.  Uji  Aktivitas  Antibakteri  Minyak  Jeruk Purut

## a.  Pembuatan Media Agar (NA)
Dibuat larutan media nutrien agar (NA) dalam  air  panas  (20  g/L),  kemudian  di autoklaf pada suhu 121°C, 1 atm selama 15 menit.  Pada  kondisi  hangat  selanjutnya media dituangkan ke petri dish sebanyak 15 ml,  dan  didiamkan  sampai  media  menjadi memadat pada suhu ruang.

## b.  Peremajaan dan Inokulasi Bakteri
Bakteri uji diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Universitas Brawijaya. Inokulasi bakteri  dilakukan  dengan  mengambil  1  ose kultur  bakteri  dengan  jarum  ose  dari  stok kultur, kemudian dipindahkan ke media agar miring NA steril dengan cara di goreskan zig- zag pada permukaan. Kemudian di inkubasi pada suhu 37°C selama 1 hari (24 jam).

## c.  Pembuatan Suspensi Bakteri
Menyiapkan  media  cair  steril  nutrien broad  (NB)  dalam  tabung  reaksi  dan mengambil  1  ose  kultur  dari  agar  miring, kemudian  dicelupkan  kepada  media  cair.  Di vortex  untuk  melarutkan  suspensi  bakteri secara  sempurna.  Suspensi  bakteri  dibuat jumlah koloni 10 7 CFU/mL.

## d.  Pengujian Antibakteri dengan Metode Sumuran
Media  agar  dituangkan  pada  cawan petri  secara  aseptis,    dan  ditunggu  hingga me-madat. Penginokulasian suspensi bakteri sebanyak  0,1  mL  pada  permukaan  media agar dengan menggunakan mikropipet dan di spread menggunakan kaca spreade r.
Kemudian  media  agar  dibuat  sumuran dengan  menggunakan cok  bore dan  diisi dengan  larutan  minyak  jeruk  purut  (dalam
pelarut  etanol) sebanyak 50 µL dari masing- masing  larutan  (100;  300;  500  L/mL).
Selanjutnya  media  diinkubasi  pada  suhu 37°C  selama  2  hari.  Pengamatan  dan pengukuran zona bening dilakukan selang 24 jam (hari ke dua).
e.  Penentuan Konsentrasi
Hambat
Minimum, KHM dengan Metode Kontak
( Microdilution )
Disiapkan  larutan  minyak  jeruk  purut (dalam  pelarut  etanol)  konsentrasi    3,12 µL/mL, 1,56 µL/mL, 6,25 µL/mL,  12,5 µL/mL, 25  µL/mL,    50  µL/mL,  yang  dibuat  dengan mengencer-kan  larutan  100µL/mL  dengan  1 mL  media  NB.  Masing-masing  di  inokulasi secara    aseptis  dengan  1  mL  suspensi bakteri  (10 7 CFU/mL).  Kemudian  campuran media  uji  di  vortek  sampai  homogen  dan  di inkubasi dengan
inkubator
shaker
(kecepatan  120  rpm),  pada  suhu  ruang selama  18-24  jam.  Setelah  di  inkubasi, sampel  uji  di  angkat  dan  diambil  10  µL  dan ditanam  pada  10  mL  media  NA  cair. Selanjutnya  media  NA  cair  yang  me- ngandung  sampel  uji  digoyang  sampai membentuk  angka  delapan  yang  diikuti dengan  mendiamkan  media    pada  suhu ruang  hingga  memadat.  Setelah  memadat, media  di  inkubasi  selama  18-24  jam  dan dilakukan  perhitungan  jumlah  bakteri  dari setiap konsentrasi. Dapat dikatakan sebagai bakterisidal  apabila  ekstrak  minyak  atsiri jeruk  purut  dapat  membunuh  bakteri  90% dan  apabila  sebaliknya  maka  minyak  atsiri jeruk purut dikatakan bersifat bakteristatis.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Minyak  jeruk  purut  hasil  penyulingan air-uap, beraroma khas, warna kuning jernih dan  berat  jenis  0,86  g/mL  Rendemen masing-masing  minyak  jeruk  purut  hasil sulingan sampel segar selama 5-6 jam cukup tinggi  0,66-0,68%  (Tabel  1),  sedangkan komponen utama hasil analisis  dengan GC- MS (kadar  2%). disajikan dalam Tabel 2.
Tabel  1.  Rendemen  hasil  penyulingan minyak jeruk purut
Jenis sampel Massa sampel (kg) Volume minyak atsiri (mL) Rendemen (%) 1 2 3 Daun 1,5 (12) 1,4 (11) 1,4 (11) 0,68 Ranting 1,3 (10) 1,4 (10,5) 1,4 (11) 0,67 Kulit buah 2,5 (21) 2,5 (20,5) 2,7 (23,5) 0,66

## Tabel 2. Komposisi kimia minyak jeruk purut
Jenis senyawa Kadar (%) Minyak jeruk daun Minyak jeruk ranting Minyak jeruk kulit buah Sabinen 2,79 5,91 9,21  -pinen - - 21,44 Limonen - - 12,59  -Terpinen - - 2,29 Linalil epoksida - - 4,23 Linalool 3,46 13,11 - Sitronelal 85,07 46,40 20,91 Sitronelol - 11,03 - Sitronelil asetat 2,77 6,76 - Terpinen-4-ol - - 11,93  -Terpeniol - - 5,16
Komposisi  kimia  minyak  jeruk  purut daun dan ranting memiliki pola sama,    yang didominasi  oleh  komponen  monoterpen teroksigenasi, yaitu sitronelal sebagai komponen  paling  dominan  dengan  kadar mencapai 85,07% dan 46,40% serta komponen lain, seperti linalool dan  sitronelil asetat.  Minyak  jeruk  purut  dari  kulit  buah komposisi  kimia  lebih  bervariasi  dengan komponen  monoterpen  hidrokarbon  yang relatif  sama  dengan  komponen  monoterpen teroksigenasi. Komponen monoterpen hidro- karbon meliputi sabinen,  -pinen, limonen,  - terpinen, sedangkan komponen monoterpen teroksigenasi  antara  lain  linalil  epoksida, sitronelal, terpinen-4-ol dan terpeniol.
Aktivitas  minyak  jeruk  purut  terhadap bakteri E.coli dan B.cereus disajikan  dalam Gambar  1  dan  2.  Tampak  bahwa  daya hambat  minyak  jeruk  purut  dari  kulit  buah terhadap  pertumbuhan  bakteri E.coli dan B.cereus lebih  kuat  dibanding  daya  hambat minyak  jeruk  purut  dari  daun  maupun  dari ranting.  Disamping  itu  dijumpai  pula  bahwa makin  tinggi  konsentrasi  minyak  jeruk  purut dari kulit buah, makin tinggi daya hambatnya.
Hasil  yang  sama  ditunjukkan  dari  uji secara microdilution, yaitu  nilai  konsentrasi hambat minimum (KHM)  minyak jeruk purut dari  kulit  buah  memiliki  nilai  paling  kecil dibanding  nilai  KHM  minyak  jeruk  dari  daun dan ranting, baik terhadap bakteri E. coli dan B.cereus , berturut-turut 12,5  L/mL dan 3,12  L/mL (Gambar 3).
Fakta  di  atas  dapat  dikaitkan  dengan komposisi minyak jeruk purut dari kulit buah yang memiliki kandungan komponen monoterpen  hidrokarbon  yang  lebih  tinggi, yaitu  sabinen,  β-pinen,  limonen  dan  - terpinen  berturut-turut  dengan  kadar  9,21%, 21,44%,  12,59%  dan  2,29%.  Komponen monoterpen  hidrokarbon  ini    diduga    lebih mudah  berdifusi  menembus  membran  sel untuk mencapai molekul target.
Gambar 1.  one hambat minyak jeruk purut terhadap bakteri E.coli . 0 5 10 15 20 25  o n e h am b at (m m ) Konsentrasi (  L  mL) E.Coli Daun Ranting Kulit Buah
Gambar 2.  one hambat minyak jeruk purut terhadap bakteri B.cereus . 0 5 10 15 20 1 2 3  o n e h am b at (m m ) Konsentrasi (µL  mL) B.cereus Daun Ranting Kulit Buah
Gambar  3.  Nilai  KHM  minyak  jeruk  purut terhadap  bakteri E.coli dan B.cereus 0 10 20 30 40 50 60 KHM (µL  mL )
E.coli B.cereus
Fakta ini juga didukung oleh beberapa peneliti  sebelumnya,  yang  menyatakan bahwa      limonen  merupakan  senyawa  yang memiliki  aktivitas  antibakteri  kuat  [13], termasuk  terhadap  bakteri Staphylococcus. aureus,  E.coli dan Pseudomonas.  aerugi- nosa [14]. Disamping itu kemampuan minyak jeruk purut untuk menghambat pertumbuhan bakteri  gram  positip B.cereus yang  kuat dibanding  terhadap E.coli diduga  berkaitan dengan  kondisi  sel  bakteri  gram  positip berlapis tunggal yang relatif lebih sederhana, sehingga  memudahkan  senyawa  antibakteri untuk masuk ke  dalam sel  dan  menemukan sasaran untuk bekerja.

## KESIMPULAN
Minyak  jeruk  purut  dari  kulit  buah memiliki  daya  hambat  yang  lebih  kuat terhadap bakteri E.coli dan B.cereus dibanding  minyak  jeruk  purut  dari  daun  dan ranting.  Makin  tinggi  konsentrasi  larutan minyak  jeruk  purut  ini,  makin  tinggi  daya hambatnya.
Komposisi minyak jeruk purut dari daun dan  ranting  didominasi  oleh  komponen monoterpen hidrokarbon teroksigenasi dengan kadar sitronelal sebesar 85,07% dan 46,40%, sedangkan minyak jeruk purut dari kulit buah memiliki komponen monoterpen hidrokarbon, yaitu  sabine n,  β-pinen,  limonen  dan  - terpinen  berturut-turut  dengan  kadar  9,21%, 21,44%,  12,59%  dan  2,29%  yang  relatif seimbang  dengan  komponen  mono-terpen hidrokarbon teroksigenasi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada  Dirjen  Pendidikan  Tinggi  Kemen- terian  Riset,  Teknologi  dan  Pendidikan Tinggi  yang  telah  membiayai  penelitian  ini melalui  skim  PU-PT  dengan  kontrak  No  : 007  Add  SP2H  PL  DIT.LIT.LITABMAS  V  20 15.

## DAFTAR RUJUKAN
[1] Dhiﬁ, W. et al., "Essential Oils’ Chemical Characterization  and  Investigation  of Some  Biological  Activities:  A  Critical (Review)",  Medicines,  3  (25),  1-16, doi:10.3390, 2016.
[2] Shariﬁ-Rad,J. et al., "Biological Activities of  Essential  Oils:  From  Plant  Chemo- ecology  to  Traditional  Healing  Systems (Review)",  Molecules    22  (70),  1-55, doi:10.3390, 2017.
[3]  Pandey,  A.K.  et  al.,  "Chemistry  and bioactivities  of  essential  oils  of  some Ocimum  species:  an  overview".  Asian Pac.  J.  Trop.  Biomed.    4  (9):  682-694, 2014.
[4]  São  Pedro,  A.  et  al.,  "The  use  of nanotechnology  as  an  approach  for essential  oil-based  formulations  with antimicrobial activity, Microbial Pathogens and Strategies for Combating
Them" (Méndez-Vilas, A., ed.) Formatex Research  Center  Publisher,  2,  1364- 1374, 2013.
[5]  Doreen, S.H et al., Preliminary evaluation on  the  antibacterial  activities  of  Citrus hystrix oil emulsions stabilized by tween 80 and span 80, Int J. Pharm Pharm Sci.,
3 (Suppl 2), 209 –2011, 2011.
[6]  Rusli,  M.S.,  "Effort  and  challenges  for sustainable  essential  oil  production  in Indonesia",  Conference  Proceeding  the IFEAT  International  Conference  in Singapore, 161-169, 2012.
[7]  Sköld M. et al., "The fragrance chemical β-caryophy-llene-air  oxidation  and  skin sensitization".  Food  and  Chemical Toxicol., 44: 538 –545, 2006.
[8]  Chueahongthong,  F.    et  al.,  "Cytotoxic effects of crude kaffir lime (Citrus hystrix, DC.) leaf fractional extracts on leukemic cell  lines",  J.Medic.Plants  Res,  5  (14), 3097-3105, 2011.
[9]  Wungsintaweekul,  J.  et  al.,  "Anti- microbial,  antioxidant  activities  and chemical  composition  of  selected  Thai spices". Songklanakarin J. Sci. Technol. 590 32 (6), 589-598. 2010.
[10]  Othman,  S.N.A.  et  al.,  "Essential  Oils from  the  Malaysian  Citrus  (Rutaceae) Medicinal  Plants  (Review)",  Medicines,
3, 13;1-11, doi:10.3390/me, 2016.
[11]  Premarathne J.  M. K. J.  K. et al., "Risk of  Escherichia  coli  O157:H7  infection linked to the consumption of beef". Food Research 1 (3) : 67 –76, 2017.
[12]  Tausch, F. et al., "Evidence for Complex
Formation  of  the  Bacillus  cereus Haemolysin BL Components in Solution", Toxins 2017, 9, 288; doi:10.3390/toxins9090288, 2017.
[13]  Cosentino, S. B. et al., "Composition and Antimicrobial  Pro-perties  of  Sardinan Juniperus Essential Oils Agains Foodborne  Pathogens  and  Spoilage Microorganisms". J Food Prot, 66,1288- 1291, 2003.
[14]  Borgou,  S.  et  al.,  "Changes  of  Peel Essential  Oil  Composition  of  Four Tunisian Citrus during Fruit Maturation". The Sci. World J., 10:1100-1110, 2012.