teknologi tembakau

10
3 II. TINJAUAN PUSTAKA A. BOTANI TEMBAKAU Tembakau adalah tanaman musiman yang tergolong tanaman perkebunan. Tanaman tersebut dapat diklasifikasikan sebagai berikut. Familli : Solanaceae Subfamili : Nicotianae Genus : Nicotianae Spesies : Nicotiana tabacum (Goodspread 1954) 1. Bagian-bagian tanaman tembakau (Cahyono 1998) a. Akar Tanaman tembakau berakar tunggang menembus ke dalam tanah sampai kedalaman 50-75 cm, sedangkan akar kecilnya menyebar ke samping. Tanaman tembakau juga memiliki bulu akar. Perakarannya dapat tumbuh dan berkembang baik dalam tanah yang gembur, mudah menyerap air, dan subur. b. Batang Batang tembakau agak bulat, lunak tetapi kuat, makin ke ujung makin kecil. Ruas batang mengalami penebalan yang ditumbuhi daun dan batang tanaman tidak bercabang atau sedikit bercabang. Pada setiap ruas batang selain ditumbuhi daun juga tumbuh tunas ketiak daun dengan diameter 5 cm. Fungsi dari batang adalah tempat tumbuh daun dan organ lainnya, tempat jalan pengangkutan zat hara dari akar ke daun, dan sebagai jalan menyalurkan zat hasil asimilasi ke seluruh bagian tanaman. c. Daun Bentuk daun tembakau adalah bulat lonjong, ujungnya meruncing, tulang daun yang menyirip, bagian tepi daun agak bergelombang dan licin. Daun bertangkai melekat pada batang, kedudukan daun mendatar atau tegak. Ukuran dan ketebalan daun tergantung varietasnya dan lingkungan tumbuhnya. Daun tembakau tersusun atas lapisan palisade parenchyma pada bagian atasnya dan spongy parenchyma pada bagian bawah. Jumlah daun dalam satu tanaman berkisar 28-32 helai, tumbuh berselang-seling mengelilingi batang. Daun tembakau secara umum dapat diklasifikasikan menurut letaknya pada batang yang dimulai dari bawah ke atas, yaitu: daun pasir (zand blad/lugs), kaki (voet blad/cutters), tengah (midden blad/leaf), dan atas (top blad/tips). Bagian dari daun tembakau yang mempunyai nilai tertinggi adalah bawah dan tengah menyusul daun atas, sedang daun pasir dan pucuk hampir tidak bernilai kecuali untuk tembakau rajangan (Abdullah 1982). d. Bunga Bunga tembakau merupakan bunga majemuk yang terdiri dari beberapa tandan dan masing-masing berisi 15 bunga. Bunga berbentuk terompet dan panjang. Warna bunga merah jambu sampai merah tua pada bagian atasnya, sedangkan bagian lain berwarna putih. Kelopak memiliki 5 pancung, benang sari berjumlah 5 tetapi yang satu lebih pendek dan melekat pada mahkota bunga. Kepala putik atau tangkai putik terletak di

Upload: nekve351

Post on 07-Aug-2015

53 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

tembakau antimikrobia

TRANSCRIPT

Page 1: teknologi tembakau

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. BOTANI TEMBAKAU

Tembakau adalah tanaman musiman yang tergolong tanaman perkebunan. Tanaman tersebut

dapat diklasifikasikan sebagai berikut.

Familli : Solanaceae

Subfamili : Nicotianae

Genus : Nicotianae

Spesies : Nicotiana tabacum (Goodspread 1954)

1. Bagian-bagian tanaman tembakau (Cahyono 1998)

a. AkarTanaman tembakau berakar tunggang menembus ke dalam tanah sampai kedalaman

50-75 cm, sedangkan akar kecilnya menyebar ke samping. Tanaman tembakau juga

memiliki bulu akar. Perakarannya dapat tumbuh dan berkembang baik dalam tanah

yang gembur, mudah menyerap air, dan subur.

b. BatangBatang tembakau agak bulat, lunak tetapi kuat, makin ke ujung makin kecil. Ruas

batang mengalami penebalan yang ditumbuhi daun dan batang tanaman tidak bercabang

atau sedikit bercabang. Pada setiap ruas batang selain ditumbuhi daun juga tumbuh

tunas ketiak daun dengan diameter 5 cm. Fungsi dari batang adalah tempat tumbuh

daun dan organ lainnya, tempat jalan pengangkutan zat hara dari akar ke daun, dan

sebagai jalan menyalurkan zat hasil asimilasi ke seluruh bagian tanaman.

c. DaunBentuk daun tembakau adalah bulat lonjong, ujungnya meruncing, tulang daun yang

menyirip, bagian tepi daun agak bergelombang dan licin. Daun bertangkai melekat pada

batang, kedudukan daun mendatar atau tegak. Ukuran dan ketebalan daun tergantung

varietasnya dan lingkungan tumbuhnya. Daun tembakau tersusun atas lapisan palisade

parenchyma pada bagian atasnya dan spongy parenchyma pada bagian bawah. Jumlah

daun dalam satu tanaman berkisar 28-32 helai, tumbuh berselang-seling mengelilingi

batang.

Daun tembakau secara umum dapat diklasifikasikan menurut letaknya pada batang

yang dimulai dari bawah ke atas, yaitu: daun pasir (zand blad/lugs), kaki (voet

blad/cutters), tengah (midden blad/leaf), dan atas (top blad/tips). Bagian dari daun

tembakau yang mempunyai nilai tertinggi adalah bawah dan tengah menyusul daun

atas, sedang daun pasir dan pucuk hampir tidak bernilai kecuali untuk tembakau

rajangan (Abdullah 1982).

d. BungaBunga tembakau merupakan bunga majemuk yang terdiri dari beberapa tandan dan

masing-masing berisi 15 bunga. Bunga berbentuk terompet dan panjang. Warna bunga

merah jambu sampai merah tua pada bagian atasnya, sedangkan bagian lain berwarna

putih. Kelopak memiliki 5 pancung, benang sari berjumlah 5 tetapi yang satu lebih

pendek dan melekat pada mahkota bunga. Kepala putik atau tangkai putik terletak di

Page 2: teknologi tembakau

4

atas bakal buah di dalam tabung. Letak kepala putik dekat dengan benang sari dengan

kedudukan sama tinggi.

e. BuahBuah tembakau akan tumbuh setelah tiga minggu penyerbukan. Buah tembakau

berbentuk lonjong dan berukuran kecil berisi biji yang sangat ringan. Biji dapat

digunakan untuk perkembangbiakan tanaman.

2. Jenis-jenis tanaman tembakau (Susilowati 2006)

a. Tembakau cerutuTembakau cerutu dikenal ada 3 macam sesuai dengan fungsinya pada pembuatan

rokok cerutu, yaitu:

Tembakau pengisi

Tembakau ini adalah jenis Vorstenland yang berdaun banyak, berwarna hijau,

ketebalan daun tipis hingga sedang, daun terkulai sehingga kedudukannya tampak

mendatar dan habitus piramidal.

Tembakau pembalut

Tembakau ini adalah jenis Besuki yang ramping, ketinggiannya sedang hingga

tinggi, daunnya oval, kedudukan daun pada batang agak tegak, jarak daun satu

dengan lainnya agak berjauhan, luas daun sedang hingga lebar, habitus silindris,

ketebalan daun tipis, daunnya lunak dan memiliki aroma yang khas.

Tembakau pembungkus

Tembakau ini adalah jenis Deli dengan keadaan tanaman yang kokoh dan besar,

ketinggian tanaman sedang, daunnya tipis dan elastis, bentuk daun bulat dan lebar,

kedudukannya pada batang tampak mendatar, bermahkota tipe silindris, warna daun

cerah.

b. Tembakau sigaretDalam industri rokok tembakau sigaret digunakan untuk bahan baku pembuatan

rokok sigaret, baik sigaret putih maupun kretek.

Tembakau Virginia

Tembakau ini bersosok ramping, ketinggian tanaman sedang sampai tinggi, daun

berbentuk lonjong yang ujungnya meruncing, warna daun hijau kekuningan, daun

bertangkai pendek, kedudukan daun pada batang tegak, jarak antara daun satu

dengan yang lain cukup lebar, daya adaptasinya luas terhadap tanah dan iklim.

Tembakau Oriental/Turki

Tembakau ini unggul pada aromanya yang harum dan khas sehingga disebut juga

aromatic tobacco. Tembakau Oriental digunakan oleh semua pabrik rokok sebagai

campuran yang dapat meningkatkan mutu rokok sigaret.

Tembakau Burley

Tembakau ini bercirikan warna daun hijau pucat, batang dan ibu tulang daun

berwarna putih krem, dan tergolong ukuran besar (90-160 cm2), lebih banyak

berbentuk silindris dibandingkan piramida, tinggi tanaman sekitar 180 cm.

Tembakau sigaret yang lain

Tembakau jenis Rembang, Kasturi, Garut, Madura, Payakumbuh, dan Bugis banyak

digunakan sebagai campuran tembakau sigaret.

Page 3: teknologi tembakau

5

c. Tembakau pipaTembakau pipa digunakan untuk pipa dan meliputi tembakau Lumajang. Tembakau

Lumajang dibedakan menjadi tembakau Lumajang Na Oogst (NO)/sawah yang ditanam

di sawah dan tembakau Lumajang Vor Oogst (VO)/tegal yang ditanam di tanah kering.

Ciri-ciri tembakau Lumajang adalah tinggi, ramping, dan daun agak tegak.

d. Tembakau asepanTembakau ini diolah dengan cara pengasapan. Biasanya memiliki daun tebal, berat,

kuat, berminyak, berwarna gelap.

e. Tembakau asliTembakau ini diusahakan oleh rakyat. Hasil panen diolah dengan dirajang dan

dijemur matahari. Kegunaan tembakau rakyat adalah untuk bahan baku pembuatan

rokok sigaret kretek.

B. TEMBAKAU TEMANGGUNG

Tembakau yang berkembang di masyarakat kab. Temanggung terdiri atas varietas Genjah

Kemloko dan Genjah Kenongo. Tembakau Temanggung varietas Genjah Kemloko berasal dari

desa Kemloko Kecamatan Tlogomulyo Kabupaten Temanggung yang menurut produsen rokok

besar adalah tembakau terbaik di Temanggung bahkan di Indonesia. Varietas tersebut

dikembangkan oleh Balai Penelitian Tembakau dan Tanaman Serat di Malang menjadi Kemloko

1, Kemloko 2, dan Kemloko 3. Tembakau jenis Kemloko 1 dan Kemloko 2 adalah jenis tanaman

tembakau yang dibudidayakan pada dataran rendah sedangkan Kemloko 3 khusus untuk dataran

tinggi. Tembakau varietas lainnya yang ada adalah Gober Togog, Genjah Kenanga, Crumpung,

dan Genjah Mawar. Namun demikian, varietas tersebut tidak terlalu dikenal di Temanggung.

Berikut ini deskripsi beberapa galur Tembakau Temanggung varietas Kemoloko yang banyak

dibudidayakan di daerah Temanggung (Deptan 2011).

1. Kemloko 1Nomor seleksi : 2258/2/1/1

Asal : Kemloko (lokal)

Habitus : Kerucut

Tinggi tanaman : 145,23 – 174,01

Panjang ruas (cm) : 4,69 – 6,81; makin keatas makin panjang

Warna batang : Hijau

Bulu batang : Berbulu

Jumlah daun : 19,63 – 24,49 lembar

Sudut daun : Tegak (35,25 – 56,75o)

Ujung daun : Runcing

Tepi daun* : Berombak, daun atas tidak menggulung daun bawah

menggulung

Permukaan daun : Rata, agak bergelombang

Tebal daun* : Tipis

Warna daun : Hijau

Phylotaxy* : 3/8 putar ke kanan

Tangkai daun : Duduk, tidak bertangkai

Sayap : Sempit licin

Telinga : Sempit, memeluk batang

Panjang daun : 41,18 – 49,18 cm

Page 4: teknologi tembakau

6

Lebar daun : 21,57 – 27,17 cm

Bentuk daun* : Lonjong, lebar meruncing

Index daun : 0,482

Umur berbunga : 67,96 – 81,44 hst

Warna mahkota bunga : Merah muda sampai merah

Warna kepala sari : Krem

Bentuk buah : Bulat telur

Warna biji : Coklat

Umur panen : 98 – 122 hari

Potensi hasil : 787,82 – 1011,46 Kg/Ha

Indek mutu : 37,34 – 47,18

Kadar nikotin : 3,75 – 8,65%

Kadar gula : 3,89%

Ketahanan terhadap :

- Penyakit lanas : Tahan

- Penyakit nematoda : Tahan

- Penyakit layu bakteri : Rentan

- Hama Aphis sp : Tahan

2. Kemloko 2Asal : Persilangan : Sindoro 1 x Coker 51

Metode penulisan : Back Cross 3 kali

Habitus : Silindris

Tinggi tanaman (cm) : 137,77 – 149,57

Panjang ruas : Rapat

Warna batang : Hijau

Bulu batang : Berbulu

Jumlah daun (produksi) : 18,43 – 21,10 lembar

Sudut daun : Tegak

Ujung daun : Runcing

Tepi daun : Berombak

Permukaan daun : Rata

Tebal daun : Tipis

Warna daun : Hijau

Phylotaxi* : 2/5

Tangkai daun : Duduk

Sayap* : Sempit

Telinga : Lebar

Panjang daun : 47,52 – 51,77 cm

Lebar daun : 22,32 – 25,95 cm

Bentuk daun : Lonjong

Index daun : 0,501 – 0,502

Umur berbunga : 94,76 – 100,00 hst

Warna mahkota bunga : Merah muda

Warna kepala sari : Krem

Bentuk buah : bulat telur

Page 5: teknologi tembakau

7

Warna biji : Coklat

Umur panen : 120 – 140 hst

Potensi hasil : 704 ± 280 Kg/Ha

Indek mutu : 40,28 ± 5,42

Indek tanaman : 28,38 ± 12,81

Kadar nikotin (%) : 5,52 ± 3,46 %

Kadar gula (%) : 2,96% (relatif sedang)

Ketahanan terhadap penyakit :

- Bakteri P.solanacearum : Tahan

- Jamur P. Nicotianane : -

- Nematoda Meloidogyne ssp : Tahan

Keterangan : * Pembeda sifat antara Kemloko 1 dan Kemloko 2

3. Kemloko 3Asal : Persilangan : Sindoro 1 x Coker 51

Metode penulisan : Back Cross 2 kali

Habitus : Silindris

Tinggi tanaman (cm) : 148,77 – 164,43

Panjang ruas : Rapat

Warna batang : Hijau

Bulu batang : Berbulu

Jumlah daun (produksi) : 18,90 – 21,97 lembar

Sudut daun : Tegak

Ujung daun : Runcing

Tepi daun : Berombak

Permukaan daun : Rata

Tebal daun : Tipis

Warna daun : Hijau

Phylotaxi* : 3/8

Tangkai daun : Duduk

Sayap* : Lebar

Telinga : Lebar

Panjang daun : 37,57 – 49,15 cm

Lebar daun : 20,99 – 24,96 cm

Bentuk daun : Lonjong

Index daun : 0,505 – 0,508

Umur berbunga : 89,33 – 99,33 hst

Warna mahkota bunga : Merah muda

Warna kepala sari : Krem

Bentuk buah : Bulat telur

Warna biji : Coklat

Umur panen : 119 – 139 hst

Potensi hasil : 695 ± 160 Kg/Ha

Indek mutu : 36,01 ± 7,01

Indek tanaman : 25,50 ± 9,49

Kadar nikotin (%) : 6,02 ± 3,72 %

Page 6: teknologi tembakau

8

Kadar gula (%) : 1,98% (relatif sedang)

Ketahanan terhadap penyakit :

- Bakteri P.solanacearum : Sangat tahan

- Jamur P. Nicotianane : -

- Nematoda Meloidogyne ssp : Tahan

-Keterangan : * Pembeda sifat antara Kemloko 2 dan Kemloko 3

C. EKSTRAKSI DAUN TEMBAKAU

Ekstraksi daun tembakau menghasilkan ekstrak daun tembakau yang berupa senyawa volatil

dan semi volatil yang menjadi penentu standar kualitas tembakau dengan kekhasan aroma yang

dimilikinya. Jenis senyawa pada ekstrak tersebut beragam komposisinya di setiap hasil ekstrak,

tergantung karakteristik perlakuan pendahuluan bahan yang dikenakan sebelumnya. Menurut

Peng et al. (2004), adanya proses fermentasi daun tembakau berpengaruh terhadap hasil ekstrak

yang dihasilkan.

Senyawa volatil dan semi volatil pada tembakau dapat diperoleh melalui metode ekstraksi

pelarut (solvent extraction) dan distilasi (distillation) (Podlejski et al. 1983). Umumnya,

digunakan pelarut etanol untuk mnghasilkan komponen bioaktif dari daun tembakau pada

metode ekstraksi pelarut (Xin et al. 2006). Sementara itu, metode distilasi hanya menggunakan

pelarut berupa air (Podlejski et al 1983). Namun demikian, adanya kombinasi kedua metode

tersebut (steam distillation and extraction) merupakan metode terbaik yang paling umum

digunakan (Peng et al. 2004). Steam distillation secara khusus tidak efektif digunakan karena

memerlukan banyak pelarut dan kemungkinan terjadinya kehilangan (loss) pada produk juga

besar (Blanch et al. 1993). Begitu pula metode headspace co-distillation yang tidak efektif

karena rendemen akhirnya tidak optimal. Efektivitas penggunaan metode SDE (steam distillation

and extraction) untuk ekstraksi tembakau dibandingkan metode SD (steam distillation) dan HCD

(headspace co-distillation) dapat dilihat berdasarkan jumlah rendemen yang tinggi pada metode

SDE yaitu 445.48 ml/100 g, 228.42/100 g ml, dan 315.72 ml/100 g (Peng et al. 2004).

Metode ekstraksi pelarut umumnya menggunakan kondisi suhu 50˚C dengan refluks hingga 4kali berpelarut diklorometan selama 3 jam (Wu et al. 1992). Sementara itu metode SDE

menggunakan suhu 60˚C selama 2.5 jam (Schultz et al. 1997). Dibandingkan kedua metode

tersebut, metode HCD memerlukan suhu yang paling tinggi yaitu 130˚C selama 3 jam (Kim et

al. 1982).

Sementara itu, metode SDE-2 tahap berperan penting dalam menangkap senyawa aromatik

pada tembakau berupa solanon dibandingkan metode tradisional. Metode tersebut terdiri atas

ekstraksi SDE selama 4 jam pada pH 5.5. Setelah itu ekstrak diasamkan hingga pH 2.5 dengan

penambahan diklorometan (Yaqin et al. 2006).

Ekstraksi tembakau juga dapat dilakukan dengan cara hidrodistilasi dan superkritik CO2

(Stojanovic et al. 2000). Ekstraksi superkritik CO2 bahkan telah dipatenkan sebagai cara terbaik

untuk menghilangkan senyawa nikotin pada hasil ekstraksi tembakau oleh Roselius et al. (1979).

Ekstraksi superkritik CO2 itu pada tembakau Oltja dapat menghasilkan rendemen hingga 1.8%

dan 2.5% untuk daun tembakau bagian tengah dan atas (Stojanovic et al. 2000).

Kandungan senyawa dalam ekstrak daun tembakau dapat diketahui dengan penggunaan gas

chromatography-mass spectrometry (GC-MS) (Cai et al 2002). Berdasarkan analisis GC-MS

diketahui bahwa ekstrak tembakau mengandung alkaloid (Andersen et al. 1280). Gabungan

Page 7: teknologi tembakau

9

alkaloid dan nitrat dengan bentuk nitrosamin dapat menimbulkan risiko karsinogenik

(Brunnemann et al. 1991). Kandungan nikotin yang juga merupakan senyawa alkaloid pada

tembakau yang digunakan sebagai rokok dikenal dapat memicu timbulnya penyakit kanker paru-

paru, sesak nafas, gigi kuning, kerusakan jaringan, leukoplakia, resiko kanker mulut, dan

penurunan kemampuan indra pengecap (DerMarderosian 2001). Secara sederhana, komposisi

kimia ekstrak daun tembakau dapat dilihat pada Tabel 1.

Namun demikian, tembakau juga dikenal sebagai tanaman herbal yang bermanfaat. Hal itu

dapat diperkuat dengan diketahuinya senyawa kimia pada tembakau yang bersifat antioksidan

(Miller 1973) dan juga antibakteri (Khidyrovaet al. 2002). Senyawa antibakteri pada tembakau

yang diketahui berdasarkan penelitian sebelumnya misalnya flavonoid (Machado et al. 2010)

dan minyak atsiri (essential oil) (Palic et al. 2002).

Minyak atsiri tersebut dapat diperoleh melalui proses distilasi air selama 4 jam yang

kemudian diekstrak menggunakan kloroform dan selanjutnya dikeringkan dengan anhidrat

Na2SO4. Pelarut yang tersisa dapat dihilangkan dengan cara vakum distilasi. Total rendemen

minyak atsiri berdasarkan perlakuan itu dapat mencapai 0.13% untuk daun bagian atas dan

0.05% untuk daun bagian tengah (Stojanovic et al. 2000). Sementara itu, penelitian sebelumnya

terkait rendemen ekstrak daun tembakau terhadap Tembakau Virginia, Burley, dan Turkish

adalah 0.18 %, 0.40%, dan 0.08% disertai adanya aroma yang khas. Adanya aroma yang khas itu

dipengaruhi oleh komposisi senyawa minyak atsiri yang terdiri atas neophytadien sebagai

senyawa utama untuk daun tembakau bagian tengah dan atas (20.4% dan 20.7%).

Tabel 1. Komposisi senyawa pada daun Tembakau

Sumber: Podlejski & Olejniczak (1983)

D. POTENSI ANTIBAKTERI EKSTRAK DAUN TEMBAKAU

Senyawa kimia dalam tanaman dapat bersifat antibakteri yaitu mampu menghambat

pertumbuhan bakteri (Pelczar & Chan 1998). Hal itu diuraikan oleh Pelczar et al. (1993) bahwa

Komponen Komposisi (% bk)Total nitrogen 2,20Protein nitrogen (protein) 1,58Nikotin 0,67Nitrogen dari asam α-amino 0,30Air terlarut karbohidrat 25,9Selulosa 12,3Pektin 13,4Polypentose 4,90Minyak atsiri 0,13Resin yang diektrak menggunakan benzena 7,42Resin yang diektrak menggunakan petroleum eter 6,20Polyphenol 4,39Volatile karbonil (asetaldehid) 0,26Asam organic 9,12

- Asam oxalic 2,18- Asam citric 1,27- Asam malat 4,57- Asam volatile 1,12

pH dari air yang terekstrak 5,54Abu 15,4

Page 8: teknologi tembakau

10

beberapa senyawa metabolit sekunder yang meliputi fenol dan senyawa fenolik, alkaloid, dan

minyak atsiri (essential oil) memiliki sifat antibakteri.

Antibakteri digambarkan sebagai produk alami organik dengan berat molekul rendah

dibentuk oleh mikroorganisme dan tumbuhan yang aktif melawan mikoroganisme lain pada

konsentrasi rendah. Pengembangan aktivitas ini melalui jumlah terbatas dari mekanisme

antibakteri yang dapat mempengaruhi sintesis dinding sel, integritas membran sel, sintesis

protein, replikasi DNA dan repair, transkripsi, dan metabolit intermediate (Wax et al. 2008).

Berdasarkan cara kerjanya, antibakteri dibedakan menjadi bakterisidal dan bakteriostatik.

Bakteriostatik adalah zat yang bekerja menghambat pertumbuhan bakteri sedangkan bakterisidal

adalah zat yang bekerja mematikan bakteri. Beberapa zat antibakteri bersifat bakteriostatik pada

konsentrasi rendah dan bersifat bakterisidal pada konsentrasi tinggi (Chomnawang et al 2005).

Mekanisme penghambatan mikroorganisme oleh senyawa antibakteri dapat disebabkan oleh

beberapa cara, antara lain:

1. Menganggu pembentukan dinding sel

Mekanisme ini disebabkan karena adanya akumulasi komponen lipofilat yang terdapat

pada dinding atau membran sel sehingga menyebabkan perubahan komposisi penyusun

dinding sel. Terjadinya akumulasi senyawa antibakteri dipengaruhi oleh bentuk tak

terdisosiasi. Pada konsentrasi rendah molekul-molekul phenol yang terdapat pada minyak

thyme kebanyakan berbentuk tak terdisosiasi, lebih hidrofobik, dapat mengikat daerah

hidrofobik membran protein, dan dapat melarut baik pada fase lipid dari membran bakteri.

2. Bereaksi dengan membran sel

Komponen bioaktif dapat mengganggu dan mempengaruhi integritas membran

sitoplasma yang dapat mengakibatkan kebocoran materi intraseluler. Misalnya senyawa

fenol dapat mengakibatkan lisis sel dan menyebabkan denaturasi protein, menghambat

pembentukan protein sitoplasma dan asam nukleat, dan menghambat ikatan ATP-ase pada

membran sel.

3. Menginaktivasi enzim

Mekanisme yang terjadi menunjukkan bahwa kerja enzim akan terganggu dalam

mempertahankan kelangsungan aktivitas bakteri sehingga mengakibatkan enzim

memerlukan energi dalam jumlah besar untuk mempertahankan kelangsungan aktivitasnya.

Akibatnya energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan menjadi berkurang sehingga

aktivitas bakteri menjadi terhambat atau jika kondisi ini berlangsung lama akan

mengakibatkan pertumbuhan bakteri terhenti (inaktif). Efek senyawa antibakteri dapat

menghambat kerja enzim jika mempunyai spesifitas yang sama antara ikatan komplek yang

menyusun struktur enzim dengan komponen senyawa antibakteri.

Metabolit sekunder akan memblok biosintesis dinding sel dengan menghambat kerja

enzim dalam mensintesis komponen berbeda dari dinding sel. Jika metabolit ini dapat

mempengaruhi integritas membran sel maka akan mengacaukan strukturnya atau

menghambat fungsi dari membran bakteri tersebut. Antibakteri yang mempengaruhi

sintesis protein bertindak sebagai perusak unit ribosom, mengikat pada unit 50S dan

mencegah translasi dan mengikat unit 30S menyebabkan terjadinya kesalahan translasi,

memproduksi racun, dan mempengaruhi protein. Senyawa antibakteri akan mempengaruhi

fungsi replikasi DNA dan repair, menghambat enzim girase, dan topoisomerase dan N-

metiltransferase. Akhirnya, beberapa senyawa antibakteri mengganggu metabolisme

Page 9: teknologi tembakau

11

intermediate dengan menghambat enzim dalam biosintesis dari substansi berbeda (Berdy

2005).

4. Menginaktivasi fungsi material genetik

Komponen bioaktif dapat mengganggu pembentukan asam nukleat (RNA dan DNA)

dan menyebabkan terganggunya transfer informasi genetik yang selanjutnya akan

menginaktivasi atau merusak materi genetik sehingga terganggunya proses pembelahan sel

untuk pembiakan.

Kemampuan suatu zat antibakteri tersebut dipengaruhi oleh faktor antara lain: (1)

konsentrasi zat antibakteri; (2) waktu penyimpanan; (3) suhu lingkungan; (4) sifat-sifat fisik dan

kimia makanan termasuk kadar air, pH, jenis, dan jumlah senyawa di dalamnya (Fardiaz 1989).

Mekanisme kerjanya secara umum adalah merusak dinding sel (seperti penisilin; sefalosporin;

dan vankomisin), mengganggu permeabilitas sel (seperti penisilin, sefalosporin, vankomisin),

dan menghambat sintesis protein dan asam nukleat (seperti kloramfenikol; rifampisin; dan asam)

(Fardiaz et al. 1987). Pengujian aktivitas antibakteri dapat dilakukan dengan menggunakan

bakteri uji S. aureus (Gram positif) dan E .coli (Gram negatif). Perbandingan sifat kedua jenis

bakteri tersebut disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Perbedaan bakteri Gram positif dan negatif

Ciri-ciriPerbedaan

Gram positif Gram negatif

Struktur dinding sel Tebal (5-80 nm) dan

berlapis tunggal

(mono)

Tipis (10-15 nm) dan

berlapis tiga (multi)

Komposisi dinding sel Kandungan lipid

rendah (1-4%),

peptidoglikan

berlapis tunggal, dan

komponen utama

lebih besar dari 50%

berat kering

Kandungan lipid

tinggi (11-21%),

peptidoglikan di

dalam lapisan kaku,

jumlah sedikit (10%

berat kering)

Kerentanan terhadap penisilin Lebih rentan Kurang rentan

Resisten terhadap gangguan

fisik

Lebih resisten Kurang resisten

Sumber : Pelczar & Chan (1998)

Staphylococcus aureusS.aureus tergolong bakteri Gram positif, berbentuk kokus dengan diameter 0.7-0.9 µm,

pola penataan sel berbentuk bola berpasangan, dapat hidup secara aerob maupun anaerob

fakultatif, bersifat non motil dan tidak membentuk spora. Bakteri ini sering ditemukan pada

makanan berprotein tinggi. Koloni bakteri ini berwarna putih sampai kuning keemasan. Tumbuh

optimum pada suhu 37ºC, pH 7.0-7.5, dan tumbuh dengan baik pada larutan NaCl 15% (Todar

2004). S. aureus dapat menyebabkan penyakit. Bakteri ini memiliki kemampuan melakukan

pembelahan, dan menyebar luas ke dalam jaringan serta mampu memproduksi bahan ekstra

Page 10: teknologi tembakau

12

seluler seperti katalase, koagulase, eksotoksin, lekosidin, toksineksfoliatif, Toksin Syndroma

Shock Toxic, dan enterotoksin (Brooks et al 2001).

Escherichia coliE. coli merupakan mikroba dari famili Enterobactericeae yang normal terdapat di saluran

pencernaan hewan dan manusia. Bakteri ini berbentuk batang berukuran 2-6 µm, bersifat

anaerob fakultatif dan tergolong bakteri Gram negatif. Bakteri ini tumbuh optimum pada suhu

37ºC, dan pH 7.0-7.5 (Burcharan dan Ghibbons 2000). Beberapa strain E.coli bersifat patogen

penyebab infeksi, antara lain infeksi saluran pencernaan, infeksi saluran kemih, dan meningitis

(Todar 2004).

Penelitian oleh Palic et al. (2002) dan Stojanovic et al. (2000) menunjukkan adanya

perbandingan aktivitas antibakteri ekstrak dan minyak atsiri dari tembakau Prilep dan Oltja

seperti terlihat pada Tabel 3 dan Tabel 4. Pada tabel tersebut terlihat bahwa minyak atsiri

memiliki kemampuan antibakteri yang lebih baik.

Tabel 3. Perbandingan diameter zona hambat (mm) aktivitas antibakteri oleh ekstrak dan minyakatsiri daun tembakau jenis Prilep

Bakteri

Minyak Atsiri Ekstrak Standar

Daun

bagian

tengah

Daun

bagian

atas

Daun bagian

tengah

(100 mg/ml)

Daun bagian atas

(100 mg/ml)

Thymol

(10 mg/ml)

E. coli

S. aureus

P. aeruginosa

15.0

15.2

15.2

14.0

14.8

14.8

14.4

13.8

-

-

14.6

14.4

23.8

24.6

24.2

Sumber: Palic et al. (2002)

Tabel 4. Perbandingan diameter zona hambat (mm) aktivitas antibakteri oleh ekstrak dan minyakatsiri daun tembakau jenis Oltja

Bakteri

Minyak Atsiri Ekstrak Standar

Daun

bagian

tengah

Daun

bagian

atas

Daun bagian

tengah

(100 mg/ml)

Daun bagian atas

(100 mg/ml)

Thymol

(10 mg/ml)

E. coli

S. aureus

P. aeruginosa

15.0

15.4

15.4

20.0

24.4

20.2

-

16.2

-

14.4

-

-

23.8

24.6

24.2

Sumber: Stojanovic et al. (2000)