i

PENGARUH KOMBINASI BAKTERIOSIN DARI Lactococcus lactis subsp.

Lactis DENGAN MINYAK ATSIRI TEMULAWAK (Curcuma

xanthorrhiza), KUNYIT (Curcuma longa), DAN TEMU PUTIH (Curcuma

zedoaria) TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROBIA PEMBUSUK DAN

MIKROBIA PATOGEN

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian

di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan

Disusun oleh:

Dyah Ayu Ashari

H0913026

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2018

ii

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT dengan segala rahmat, hidayah, dan

lindungan-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh

Kombinasi Bakteriosin dari Lactococcus lactis subsp. Lactis dengan Minyak

Atsiri Temulawak (Curcuma xanthorrhiza), Kunyit (Curcuma longa), dan

Temu Putih (Curcuma zedoaria) Terhadap Pertumbuhan Mikrobia

Pembusuk dan Mikrobia Patogen”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian,

Universitas Sebelas Maret Surakarta. Ucapan terima kasih tak lupa penulis

ucapkan kepada berbagai pihak yang telah membantu, memberi dukungan,

semangat, dan doa dalam penyusunan skripsi ini, antara lain:

1. Kedua orang tua tercinta, Bapak Sumedi dan Ibu Ndari, yang selalu

mendoakan, memberikan semangat, selalu mengingatkan, dan senantiasa

memberi keyakinan kepada penulis. Semoga senantiasa dalam perlindungan-

Nya.

2. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S., selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si., selaku Kepala Program Studi Ilmu dan

Teknologi Pangan.

4. Rohula Utami, S.T.P., M.P., selaku Pembimbing Utama, yang senantiasa

memberikan semangat, arahan, kritik, dan saran yang membangun selama

penulisan dan penyusunan skripsi. Terimakasih pula atas segala kesempatan

yang diberikan kepada penulis selama menjalani masa perkuliahan.

5. Ardhea Mustika Sari, S.TP., M.Sc., selaku Pembimbing Pendamping, yang

telah memberikan banyak motivasi, semangat, arahan, kritik, dan saran yang

membangun dalam penulisan dan penyusunan skripsi.

6. Asri Nursiwi S.T.P., M.Sc., selaku Penguji, yang telah memberikan banyak

arahan, kritik, dan saran yang membangun dalam penulisan dan penyusunan

skripsi.

iv

7. R. Baskara Katri Anandito, S.TP., M.P., selaku Pembimbing Akademik yang

telah membimbing penulis selama menjalani perkuliahan.

8. Ibu dan Bapak dosen program studi Ilmu dan Teknologi Pangan pada

khususnya, serta semua dosen Fakultas Pertanian UNS, atas semua ilmu yang

telah diberikan dan bantuannya selama masa perkuliahan.

9. Laboran ITP UNS (Bu Lis, Pak Slamet, Mbak Dinda), Staff Administrasi ITP

(Pak Giyo dan Pak Joko), Laboran Sub Lab Biologi Laboratorium MIPA

UNS (Pak Hartono, Pak Agus, dan Pak Lantip), Laboran Laboratorium

Galenika B2P2TOOT (Ibu Mia dan Mbak Zul), dan Laboran Laboratorium

Instrumen FMIPA UGM (Pak Timur dan Bu Fitni) atas bantuannya selama

penelitian dan pemberkasan.

10. Kakak penulis tercinta, Ferry Solaiman, dan adik penulis, Windha Nurrachma

Decintan, atas semangat, doa, dan dukungannya. Semoga senantiasa dalam

lindungan-Nya.

11. Keluarga besar penulis, terimakasih atas semangat dan doa dalam

penyelesaian skripsi.

12. Teman terbaik dan tersayang Diah Suwanti, Dian Rizqi, Fakhria Nur Laily,

Fitriana Husnayaini, terimakasih atas kesediannya untuk senantiasa

membersamai penulis dalam keadaan apapun, sukses untuk kita.

13. Kakak penulis, Shinta Nuraini atas segala bantuan dan hiburan dari awal

kuliah hingga akhir.

14. Ainun Nissa, teman seperjuangan selama penelitian, terimakasih.

15. Kakak-kakak penulis, Mbak Husna, Mbak Sarah, Mbak Fitria atas semangat,

bantuan, dan ilmunya yang telah dibagikan kepada penulis selama

perkuliahan, penelitian, dan penulisan skripsi.

16. Sahabat terbaik penulis, Aginia Ashari, Marfuah, dan Melva Rosdhi atas doa,

semangat, motivasi yang senantiasa ditularkan kepada penulis, sukses selalu

untuk hal baik apapun yang kalian kerjakan.

17. Teman-teman KKN. Najib, Nurul, Berli, Haren, Qonik, Yudan, Dita, Franda,

Sista. Terimakasih atas segala cerita dan pengalaman yang kalian bagikan

kepada penulis, sukses selalu.

v

18. Teman-teman ITP 2013 atas kekompakan, kerja sama dan kebersamaan

selama perkuliahan. Semoga kita semua menjadi orang yang bermanfaat.

19. Teman magang yang masih selalu menyemangati, Mbak Rodhiyah dan Mbak

Stefani, terimakasih telah membersamai dan memberi semangat dalam

penyelesaian skripsi.

20. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu, yang telah membantu

penulis dalam menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak

langsung, memberi dukungan, semangat, serta doa kepada penulis agar dapat

menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena

itu penulis akan dengan senang hati menerima saran dari pembaca. Penulis

berharap semoga skripsi ini dapat menambah wawasan dan memberikan manfaat

bagi penulis khususnya, juga para pembaca pada umumnya.

Surakarta, 18 Desember 2017

Penulis

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... ii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... iii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL .............................................................................................viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... x

RINGKASAN .................................................................................................... xi

SUMMARY ......................................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................1

A. Latar Belakang.............................................................................1

B. Rumusan Masalah .......................................................................4

C. Tujuan Penelitian .........................................................................5

D. Manfaat Penelitian .......................................................................6

BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................7

A. Tinjauan Pustaka .........................................................................7

1. Bakteriosin ..............................................................................7

2. Minyak Atsiri ..........................................................................8

3. Minyak Atsiri Temulawak (Curcuma xanthorrhiza), Kunyit

(Curcuma longa), dan Temu Putih (Curcuma zedoaria) ........10

4. Inokulum .................................................................................14

5. Metode Uji ..............................................................................21

B. Kerangka Berpikir .......................................................................24

C. Hipotesis ......................................................................................25

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................27

A. Tempat dan Waktu Penelitian .....................................................27

B. Bahan dan Alat ............................................................................27

1. Alat .........................................................................................27

vii

2. Bahan ......................................................................................28

C. Tahapan Penelitian ......................................................................29

1. Penyulingan Minyak Atsiri Temulawak (Curcuma

xanthorrhiza), Kunyit (Curcuma longa), dan Temu Putih

(Curcuma zedoaria) ................................................................30

2. Persiapan Larutan Standar McFarland 0,5 ..............................31

3. Persiapan Inokulum ................................................................32

4. Uji Minimum Inhibitory Concentration pada bakteri dan

Minimum Bactericidal Concentration ....................................34

5. Uji Minimum Inhibitory Concentration pada kapang dan

Minimum Fungisidal Concentration .......................................38

6. Perhitungan Indeks FIC ..........................................................42

D. Metode Analisis ...........................................................................43

E. Rancangan Penelitian ..................................................................44

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................46

A. Minimum Inhibitory Concentration (MIC) .................................46

1. Minimum Inhibitory Concentration pada Bakteri ...................50

2. Minimum Inhibitory Concentration pada Kapang ..................53

B. Minimum Bactericidal Concentration (MBC) dan Minimum

Fungicidal Concentration (MFC) ...............................................55

C. Indeks Fractional Inhibitory Concentration (FIC) .....................56

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................60

A. Kesimpulan ..................................................................................60

B. Saran ............................................................................................61

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................62

LAMPIRAN .......................................................................................................69

viii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komponen Penyusun Minyak Atsiri Temulawak, Kunyit, dan

Temu Putih .......................................................................................13

Tabel 3.1 Metode Analisa ................................................................................43

Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Uji MIC ........................................................44

Tabel 4.1 Minimum Inhibitory Concentration Nisin dan Minyak Atsiri pada

Mikroorganisme Patogen dan Pembusuk .........................................48

Tabel 4.2 Minimum Inhibitory Concentration Kombinasi Nisin dan Minyak

Atsiri pada Mikroorganisme Patogen dan Pembusuk ......................48

Tabel 4.3 Presentase Senyawa Kimia Penyusun Minyak Atsiri (%) ...............49

Tabel 4.4 Minimum Bactericidal dan Minimum Fungicidal Concentration ....55

Tabel 4.5 Aktivitas dari Kombinasi Antimikroba ............................................59

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Mekanisme Kerja Nisin dalam Mengikat Lipid II dan Membentuk

Pori pada Sel Target (Jozala et.al.,2015) .....................................8

Gambar 2.2 Salmonella typhimurium (Kim et.al., 2007) ................................15

Gambar 2.3 Eschericia coli (Feng et.al., 2000) ..............................................16

Gambar 2.4 Staphylococcus aureus (Feng et.al., 2000) ..................................17

Gambar 2.5 Bacillus cereus (Kumar et.al., 2005) ...........................................18

Gambar 2.6 Pseudomonas fluorescens (Wong et.al., 2007) ...........................19

Gambar 2.7 Fungi Berfilamen (Spicer, 2000) .................................................19

Gambar 2.8 Konidiofor (atas) dan phialides (bawah) pada Aspergillus niger

(Dijkterhuis dan Han, 2013) ........................................................20

Gambar 3.1 Tahapan Penelitian ......................................................................29

Gambar 3.2 Penyulingan Minyak Atsiri..........................................................31

Gambar 3.3 Analisa GC-MS ...........................................................................32

Gambar 3.4 Pembuatan Larutan Standar McFarland 0,5 ................................32

Gambar 3.5 Persiapan Inokulum Bakteri ........................................................33

Gambar 3.6 Persiapan Inokulum Aspergillus niger ........................................34

Gambar 3.7 Persiapan Suspensi Minyak Atsiri ...............................................36

Gambar 3.8 Persiapan Suspensi Nisin .............................................................37

Gambar 3.9 Uji MIC pada Bakteri ..................................................................38

Gambar 3.10 Uji MBC ......................................................................................39

Gambar 3.11 Persiapan Suspensi Minyak Atsiri ...............................................40

Gambar 3.12 Persiapan Suspensi Nisin .............................................................41

Gambar 3.13 Uji MIC pada Kapang .................................................................42

Gambar 3.14 Uji MFC.......................................................................................43

Gambar 3.15 Perhitungan Indeks FIC ...............................................................44

x

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Dokumentasi ..................................................................................69

Lampiran 2 Data ................................................................................................77

xi

PENGARUH KOMBINASI BAKTERIOSIN DARI Lactococcus lactis subsp.

Lactis DENGAN MINYAK ATSIRI TEMULAWAK (Curcuma

xanthorrhiza), KUNYIT (Curcuma longa), DAN TEMU PUTIH (Curcuma

zedoaria) TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROBIA PEMBUSUK DAN

MIKROBIA PATOGEN

DYAH AYU ASHARI

H0913026

RINGKASAN

Minyak atsiri dan nisin merupakan senyawa alami yang memiliki aktivitas

antimikroba. Kedua senyawa antimikroba tersebut aman/generally recognized as

safe (GRAS) saat ditambahkan ke dalam bahan pangan. Jumlah penambahan

minyak atsiri dan nisin untuk menghambat pertumbuhan sel mikroba target dapat

diketahui dengan metode mikrodilusi. Kombinasi minyak atsiri temulawak,

kunyit, dan temu putih (0,25%; 0,5%; 1%; 2%; dan 4%) dengan nisin (62,5 IU;

125 IU; 250 IU; 500 IU; dan 1000 IU) dapat menghambat pertumbuhan Bacillus

cereus FNCC 0057, Salmonella typhimurium FNCC 0050, Eschericia coli FNCC

0091, Staphylococcus aureus FNCC 0047, Pseudomonas fluorescens FNCC 0070,

dan Aspergillus niger FNCC 6080. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, beberapa

kombinasi dapat memberikan efek bakteriosidal pada Bacillus cereus FNCC

0057, Salmonella typhimurium FNCC 0050, Eschericia coli FNCC 0091, dan

Pseudomonas fluorescens FNCC 0070. Kombinasi antara nisin dengan minyak

atsiri temulawak, kunyit, dan temu putih juga menunjukkan aktivitas yang sinergis

pada beberapa mikroorganisme target.

Kata Kunci: Curcuma; Minyak Atsiri; Nisin; Patogen; Pembusuk

xii

COMBINATION EFFECT OF BACTERIOCIN PRODUCED BY

Lactococcus lactis subsp. Lactis WITH Curcuma xanthorrhiza, Curcuma

longa, and Curcuma zedoaria ESSENTIAL OIL ON THE GROWTH OF

SPOILAGE AND PATHOGENIC MICROORGANISMS

DYAH AYU ASHARI

H0913026

SUMMARY

Essential oil and nisin are natural compound which has antimicrobial

activity. Both compound are generally recognized as safe (GRAS). The

concentration of essential oil and nisin which is needed to inhibit the growth of

microorganism can be determined using microdilution method. The combination

of Curcuma xanthorrhiza, Curcuma longa, and Curcuma zedoaria (0.25%; 0.5%;

1%; 2%; and 4%) with nisin (62.5 IU; 125 IU; 250 IU; 500 IU; and 1000) inhibit

the growth of Bacillus cereus FNCC 0057, Salmonella typhimurium FNCC 0050,

Eschericia coli FNCC 0091, Staphylococcus aureus FNCC 0047, Pseudomonas

fluorescens FNCC 0070, and Aspergillus niger FNCC 6080. In higher

concentration, several combination gave bacteriocidal effect on Bacillus cereus

FNCC 0057, Salmonella typhimurium FNCC 0050, Eschericia coli FNCC 0091,

and Pseudomonas fluorescens FNCC 0070. The combination of nisin with

Curcuma xanthorrhiza, Curcuma longa, and Curcuma zedoaria showed

synergistic activities in several target cells that used.

Keywords: Curcuma; Essential Oil; Nisin; Pathogenic; Spoilage