IndoChem
Indo. J. Chem. Res, 2020, 7(2), 151-158
1
151
TINJAUAN KINETIKA KIMIA DAYA HAMBAT MINYAK DAUN CENGKEH
(Syzygium aromaticum) DAN HASIL MIKROENKAPSULASINYA TERHADAP
Eschericia coli
Chemical Kinetics Inhibition Clove Leaves Oil (Syzygium aromaticum) and It’s
Microencapsulat Against Escherichia Coli
Laily Nurliana1*, Desi Kurniawati1, Rustam Musta2, Laode Abdul Kadir1,
Siti Nurjana2, Fitria Dewi1
1Chemistry Department, Mathematic and Nature Science Faculty, Halu Oleo University, Kendari
2Chemistry Department, Teacher Training dan Education Faculty, Halu Oleo University, Kendari
*Corresponding author, e-mail: laylinurliana@gmail.com
Received: Sep. 2019 Published: Jan. 2020
ABSTRACT
The secondary metabolite compounds contained in clove leaves oil have the potential to be antibacterial
Escherichia coli. The kinetic analysis is based on the inhibition zone formed as a result of the inhibition of clove
leaves oil and the results of microencapsulation on E. coli bacteria. The determination of the inhibition zone uses
the disk diffusion method by using amoxicillin as a positive control and tween oil as a negative control. The kinetic
review is intended to find out the antibacterial inhibitory reaction process by determining the reaction order (n),
rate constant (k) as well as the At-Ao-t relationship of clove leaves oil and the results of its microencapsulation.
Based on the research results obtained by the reaction order (n) of clove oil as an antibacterial E. coli is n = 0.1913;
with the rate constant k = 5.7679. The reaction order (n) results of microencapsulation as antibacterial E. coli are
0.5039; with the rate constant k = 4.7323. The relationship of At-Ao-t for the reaction of clove leaves oil as
antibacterial E. coli is At = (A0
0,8
− 5t)1,25. The relationship of At-Ao-t for the reaction of clove leaves oil as a
result of microencapsulation as antibacterial E. coli is (
1
At
0,5 −
1
Ao
0,5) = 2,35t. The minimum effective
consentration equal to the positive control inhibition will be obtained if 8.57% for clove oil or a coating of 1: 3481
for microencapsulated clove oil is used.
Keywords: Kinetics, clove leaves oil, microencapsulation, E. coli.
PENDAHULUAN
Cengkeh (Syzygium aromaticum) merupakan
tumbuhan yang menghasilkan minyak atsiri
dengan banyak potensi dan telah banyak diteliti
misalnya potensi antibakteri (Hosaain. Dkk.,
2014), efek antioksidan Gulcin (2012) dan
antifungi (Eman-Abdeen and El-Diasty, 2015).
Minyak daun cengkeh dapat diperoleh dengan
metode destilasi uap, mempunyai komponen
utama eugenol dengan kadarnya sekitar 74,24%
dan β-kariofilen 12,79% (Amelia, dkk., 2017).
Kandungan eugenol yang merupakan metabolit
sekunder golongan fenilpropanoid tersebut yang
berpotensi sebagai antibakteri yang dapat
menghambat pertumbuhan bakteri yaitu bekerja
dengan meracuni sitoplasma, merusak dan
menembus dinding serta mengendapkan protein
sel bakteri (Devi, dkk., 2010)
Minyak atsiri mempunyai kelemahan antara
lain mudah teroksidasi dan mudah menguap
(volatil). Hal tersebut dapat diatasi dengan
menggunakan metode mikroenkapsulasi
(Nurliana, dkk., 2016; Risnawati, dkk., 2017).
Mikroenkapsulasi adalah metode yang umumnya
digunakan untuk menangani minyak dalam
bentuk cairan, sehingga perubahan bentuk cairan
minyak menjadi serbuk akan lebih mudah
ditangani alam penanganannya (Soliman, dkk.,
2013).
Penelitian tentang aktifitas antibakteri
minyak atsiri juga telah banyak dilakukan d
iantaranya dilaporkan oleh Li, dkk. (2014)
meninjau aktivitas antibakteri minyak Litsea
cubeba pada Escherichia coli dengan teknik Toxic
Food dan melaporkan bahwa MIC dan MBC
sebesar 0,125% dan melaporkan pula bahwa
Laily Nurliana dkk. / Indo. J. Chem. Res., 2020, 7(2), 151-158
1
152
dengan pendekatan kinetic diperoleh bahwa
konsentrasi 0,0625% sudah dapat memberikan
efek yang sama walaupun dengan proses yang
lebih lama. Cortes-Rojas (2014) melaporkan
bahwa minyak cengkeh sudah menunjukkan daya
hambat yang baik pada konsentrasi 1% untuk
bakteri-bakteri E. coli, Staphylococcus aureus
dan Bacilus cereus dan akan patogen pada
konsentrasi 3%.
Hasil penelitian tersebut menunjukkan
hubungan antibakteri dengan aktivitasnya.
Namun demikian belum dilaporkan tinjauan
kinetikanya, guna melihat proses kerja reaksi
penghambatan oleh antibakteri dari sudut
pandang tahapan kinetika kimia. Pengetahuan
akan orde reaksi (n) tetapan laju (k) serta
hubungan At-Ao-t sangat baik digunakan untuk
memahami mekanisme kerja suatu antibakteri.
Hal ini penting melengkapi pengetahuan tentang
aktivitas antibakteri secara keseluruhan termasuk
menentukan konsentrasi minimum yang
dianjurkan untuk digunakan sebagai antibakteri
dengan menggunakan metode kinetika kimia.
Penelitian sebelumnya tentang kinetika telah
dilakukan penentuan konsentrasi minimum
efektif minyak daun cengkeh pada penghambatan
jamur Candida albicans yaitu sebesar 17,6%
(Musta dan Nurliana, 2019). Berdasarkan latar
belakang tersebut maka dalam penelitian ini
ditinjau metode kinetika kimia untuk penentuan
konsentrasi minimum minyak daun cengkeh yang
efektif untuk antibakteri E. coli yang dilengkapi
dengan penentuan orde reaksi (n) tetapan laju (k)
serta hubungan At-Ao-t pada tahap-tahap
mekanisme kerja antibakteri tersebut.
METODOLOGI
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini
adalah inkubator, neraca analitik (Acis), autoklaf
(Wisecclave), waterbath (HWS24), lemari
pendingin (SHARP), pipet mikro (DRAGON
ONEMED), laminar air flow cabinet, shaker
incubator (Ratex), lampu UV, hot plate, mistar,
spidol, tabung eppendorf, kawat ose, cawan petri
(Pyrex), gelas ukur (Pyrex), gelas kimia (Pyrex),
erlenmeyer (Pyrex), corong (Pyrex), corong pisa
(Pyrex), spatula, vortex, pipet ukur, oven, pipet
tetes, botol vial, kertas label dan kapas steril.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini
adalah minyak daun cengkeh dan hasil
mikroenkapsulasi minyak daun cengkeh dari
penelitian sebelumnya (Nurliana, dkk., 2019),
Escherichia coli ATCC 35219, amoxicillin,
pepton 2%, agar 4%, NaCI 1%, minyak tween,
dan akuades.
Prosedur Kerja
Sterilisasi alat dan bahan
Seluruh alat dicuci bersih dan dikeringkan.
Botol vial, tabung reaksi, Erlenmeyer, cawan petri
dibungkus dengan kertas. Kemudian semuanya
disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121ᵒC
selama 15 menit. Pengerjaan aseptis dilakukan di
dalam laminar air flow yang sebelumnya telah
dibersihkan dengan larutan alkohol 70% lalu
disterilkan dengan lampu UV yang dinyalakan
selama kurang lebih 1 jam sebelum digunakan
dalam proses antibakteri (Nurliana, 2016).
Peremajaan Mikroorganisme
Bakteri E. coli diremajakan dengan
mentransfer 1 atau 2 ose dari bakteri, kemudian
dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi
10 mL media cair steril (2% pepton, 1,5% yet
ekstrak dan 4% NaCl) dan diinkubasi selama 24
jam (Sultana, 2015).
Uji Aktivitas
Media NA sebanyak 20 mL, kemudian
dimasukkan dalam efendorf 50 mL dan
ditambahkan 10 µL inokulum bakteri E. coli dan
dihomogenkan. Setelah homogen dituang dalam
cawan petri dengan gerakan melingkar sampai
media merapat pada permukaan cawan petri,
kemudian didiamkan beberapa menit sampai
padat. Kemudian ditempatkan kertas cakram
(berdiameter 0,5 cm) yang telah direndam dalam
larutan uji minyak daun cengkeh (100%, 75%,
50%, 25% dan larutan standar) pada permukaan
media padat. Setelah itu cawan petri ditutup rapat
dan dibungkus dengan plastik wrap. Kemudian
diinkubasi selama 1 x 24 jam di suhu ruang dan
diukur zona hambat yang terbentuk (Kumar, dkk.,
2014). Perlakuan yang sama untuk uji aktivitas
pada sampel mikrokapsul minyak daun cengkeh
(Nurliana, dkk., 2019).
Kinetika Penentuan Konsentrasi Minyak
Atsiri Cengkeh yang Efektif untuk Antibakteri
E. coli
Dybkov (2013) menyatakan bahwa
persamaan laju dapat dinyatakan:
Laily Nurliana dkk. / Indo. J. Chem. Res., 2020, 7(2), 151-158
1
153
r=k[A]n ……………………………... (1)
Dengan : r = Laju reaksi, k = Konstanta laju
reaksi, [A] = Konsentrasi zat, n = Orde reaksi.
Laju reaksi (r) dapat dipandang sebagai
bertambahnya hasil reaksi atau berkurangnya
reaktan setiap satuan waktu (Petrucci 1992).
Disisi lain, reaksi suatu antibakteri terhadap
bakteri uji tertentu dapat lihat dari zona
hambatnya. Mawan dkk. (2018) menyatakan
bahwa semakin tinggi konsentrasi maka semakin
luas zona hambat yang terbentuk. Senada dengan
itu, Uddhav and Sivagurunathan (2016)
menyatakan bahwa diameter zona hambat
berbanding langsung dengan kepekatan isolat.
(Saeed, dkk., 2013) melaporkan bahwa dapat
dibuktikan diameter zona bening meningkat
secara signifikan sebagai akibat peningkatan
konsentrasi ekstrak. Hal ini mengindikasikan
bahwa zona bening yang terbentuk merupakan
fungsi konsentrasi. Oleh karena itu, laju laju
reaksi dapat dipelajari dari laju pembentukan zona
beningnya. Besarnya laju pembentukan zona
bening secara rata-rata dapat ditentukan dengan:
rzb =
Dzb
t
= k[A]n …………………... (2)
Dengan : rzb = laju pembentukan zona bening, Dzb
= diameter zona bening, t = masa inkubasi. Waktu
(t) dalam penelitian ini sama untuk setiap variasi
konsentrasi uji karena merupakan masa inkubasi
maka laju pembentuan zona bening sebenarnya
hanya semata-mata ditentukan oleh variasi
konsentrasi dan untuk keperluan analisis
penentuan orde dan konstanta laju menggunakan
metode ini, variable waktu merupakan variabel
konstan, sehingga:
rzb≈Dzb=k[A]
n .……………………….. (3)
Dengan demikian akan berlaku:
Dzb = k [A]
n.
Keterangan :
Dzb = Diameter zona bening
k = Konstanta laju
[A] = Kosentrasi
n = Orde reaksi.
Dengan menghitung nilai ln-nya maka akan
diperoleh bentuk persamaan: ln Dzb = ln k + n ln
[A] suatu bentuk persamaan regresi linear yang
bentuk umumnya: y = a+bx hal ini berarti bahwa
jika dibuat plot hubungan ln [A] terhadap ln Dzb
maka akan diperoleh:
a (intersep) = ln k, yang berarti bahwa k = ea
dimana b (slope) = n = orde. Berdasarkan orde
reaksi (n) dan tetapan laju (k) yang telah diketahui
akan ditentukan hubungan At-Ao-t setelah
menyelesaikan persamaan dengan bentuk umum:
−
∂A
∂t
= kAn
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Uji Aktifitas Antibakteri
Aktivitas antibakteri minyak daun cengkeh
menggunakan metode difusi cakram steril.
Pengujian menggunakan amoxilin sebagai kontrol
positif dan minyak tween sebagai kontrol negatif.
Penggunaan amoxilin sebagai kontrol positif
dikarenakan amoxilin adalah antibakteri yang
sangat baik digunakan untuk mengobati berbagai
macam infeksi bakteri (Kaur, dkk., 2011). Minyak
tween sebagai kontrol negatif berperan sebagai
emulgator antara minyak daun cengkeh dan media
Nutrien Agar (NA). Minyak Tween adalah suatu
pengemulsi agar air dan minyak menjadi
homogen. Tween 80 merupakan ester asam lemak
polioksietilen sorbitan, dengan nama kimia
polioksietilen 80 sorbitan monooleat (C64H124O26)
(Prijatmoko, dkk., 2018).
Hasil analisis uji aktivitas antibakteri minyak
daun cengkeh dalam menghambat pertumbuhan
bakteri E. coli dilihat pada Tabel 1. Tabel 1
menunjukkan bahwa tiap variasi konsentrasi
minyak daun cengkeh berbeda-beda nilai zona
bening yang diperoleh tergantung pada
konsentrasi masing-masing. Data tersebut
menunjukkan bahwa diameter ditiap-tiap
konsentrasi 25%, 50%, 75% dan 100% yaitu
secara berturut-turut 11,2; 11,4; 12,3 dan 15,2
mm. Berdasarkan hasil tersebut menunjukkan
bahwa semakin besar konsentrasi minyak daun
cengkeh maka makin besar pula nilai zona bening
yang diperoleh. Kumar (2014) menjelaskan
bahwa kriteria kekuatan daya hambat antibakteri
dapat dibedakan berdasarkan parameter sebagai
berikut: diameter zona hambat <7mm
dikategorikan tidak ada aktivitas antibakteri, zona
hambat 7-12 mm dikategorikan sedang, dan zona
hambat >12 mm dikategorikan kuat. Berdasarkan
hasil penelitian konsentrasi minyak daun cengkeh
tergolong ke dalam zona hambat sedang pada
konsentrasi 25% dan 50% dan pada konsentrasi
75%, dan 100% tergolong kategori kuat.
Laily Nurliana dkk. / Indo. J. Chem. Res., 2020, 7(2), 151-158
1
154
Tabel 1. Hasil uji aktivitas antibakteri minyak
daun cengkeh
Sampel Zone bening
(mm)
100% 15,2 ± 0,7
75% 12,3 ± 0,3
50% 11,4 ± 0,2
25% 11,2 ± 0,2
(-) control 0,0 ± 0,0
(+) control 8,7 ± 0,6
Tabel 2. Hasil uji aktivitas antibakteri
mikrokapsul minyak daun cengkeh (Nurliana,
dkk., 2019)
Sampel Zona bening
(mm)
minyak : maltodekstrin :
1:4
9.9
minyak: maltodekstrin :
1:6
11.3
minyak : maltodekstrin
:1:8
12.9
minyak: maltodekstrin
:1:10
14.8
minyak : maltodekstrin
:1:12
17.5
(-) control 0,0
(+) control 15,2
Adapun hasil uji aktivitas antibakteri pada
mikrokapsul minyak daun cengkeh (Tabel 2.)
merujuk pada Nurliana (2019). Terlihat bahwa
pada perbandingan minyak : maltodektrin 1:4 dan
1:6 diperoleh daya hambat dengan aktifitas
sedang. Sementara itu, untuk perbanding 1:8; 1:10
dan 1: 12 termasuk dalam kategori kuat (Nurliana,
2019). Bahan yang dimikrokapsul merupakan
minyak murni atau 100%.
Kandungan senyawa metabolit sekunder
pada minyak daun cengkeh seperti eugenol yang
termasuk golongan fenilpropanoid dan β-
karyofilen yang termasuk golongan seskuiterpen,
diduga mempunyai potensi untuk memberikan
efek toksik pada sel bakteri. Sifat hidrofobik
senyawa eugenol membuatnya lebih mudah untuk
memasuki bagian lipopolisakarida dari membran
sel bakteri, terutama bakteri gram negatif dan
mengubah struktur dinding sel, menyebabkan
kebocoran pada bagian intraseluler sel bakteri dan
menyebabkan kematian (Devi, dkk., 2010 and Xu,
dkk., 2016).
Kinetika Minyak daun cengkeh (Syzigium
Aromaticum) dan Hasil Mikroenkapsulasinya
sebagai Antibakteri E. coli
Analisis kinetika kimia minyak daun
cengkeh sebagai antibakteri E. coli ditentukan
dengan menggunakan persaamaan regresi linear
yang diturunkan dari persamaan kinetika kimia.
Analisis mengunakan regresi linear tersebut
menghasilkan grafik sebagai mana ditunjukkan
pada Gambar 1. Gambar 1. memperlihatkan
persamaan regresi dengan bentuk y=
0,1913x+1,7523. Persamaan regresi ini
memperlihatkan bahwa orde reaksi (n) minyak
minyak daun cengkeh terhadap bakteri E. coli
adalah 0,1913 dengan tetapan laju e1,7523 = 5,7679,
yang juga berlaku untuk masa inkubasi
pengukuran zona bening dalam penelitian ini
yakni 24 jam. Orde reaksi sebesar 0,1913
memperlihatkan nilai orde yang berada diantara
nilai 0 dan 1. Triyono, dkk. (1998) menyatakan
bahwa jika reaksi berorde nol maka laju tidak
ditentukan oleh reaktannya, sementara itu Dogra
(1990) menyatakan bahwa bila reaksi berorde satu
maka laju reaksi berbanding lurus dengan
konsentrasinya.
Gambar 1. Plot ln [A] vs ln zona bening
Hal ini berarti bahwa ada pengaruh
konsentrasi minyak minyak daun cengkeh
terhadap zona bening yang terbentuk namun tidak
terlalu besar. Nilai k = 5,7679 menunjukkan
pengaruh tetapan laju yang besar terhadap zona
bening yang terbentuk. Dogra and Dogra (1990)
menyatakan bahwa tetapan laju merupakan laju
reaksi bila konsentrasi adalah 1. Hal ini dapat
diartikan 5.7679 mm merupakan zona bening
yang akan terbentuk bila konsentrasi minyak daun
cengkeh adalah 1%.
Laily Nurliana dkk. / Indo. J. Chem. Res., 2020, 7(2), 151-158
1
155
Persamaan regresi yang diperoleh
memperlihatkan nilai r2 = 0,6734 yang berarti
bahwa korelasi dua variable yang tentukan
memiliki hubungan dalam kategori kuat
(Sudijono., 2015).
Gambar 2. Plot ln [A] vs ln zona bening
Hasil perhitungan yang diperoleh dari
persamaan regresi kemudian dapat dituliskan
dalam bentuk persamaan:
Zb = 5,7679[C]0.1913
Hubungan At-Ao-t dapat ditentukan setelah k dan
n diketahui sebagai berikut:
−
∂A
∂t
= kAn
−
∂A
An
= k. ∂t
− ∫
∂A
A0,1913
= ∫ k. ∂t
-∫
1
A0,1913
∂A = ∫ k. ∂t
− ∫ A−0,1913 ∂A = k. t
−(
1
−0,1913 + 1
A−0,1913+1 ∫ ) = kt
At
A0
−(
1
0,8087
A0,8087 ∫ ) = kt
At
A0
−(
1
0,8087
At
0,8087
−
1
0,8087
A0
0,8087
) = kt
1
0,8087
A0
0,8087
−
1
0,8087
At
0,8087
= kt
1
0,8087
( A0
0,8087
− At
0,8087
) = kt
A0
0,8087
− At
0,8087
= 0,8087kt
A0
0,8087
− At
0,8087
= 0,8087x5,7679t.
A0
0,8087
− At
0,8087
= 4,6644t
At
0,8087
= A0
0,8087
− 4,6644t
Jika 0,8087 ≈ 0,8 dan 4,6644 ≈ 5 maka dapat
diperoleh hubungan yang lebih sederhana:
At
0,8
= A0
0,8
− 5t
At = (A0
0,8
− 5t)1,25
Adapun analisis kinetika kimia minyak daun
cengkeh hasil mikroenkapsulasi sebagai
antibakteri E. coli juga ditentukan dengan
menggunakan persamaan regresi linear yang
sama dengan menganggap [A] adalah
perbandingan penyalut yang digunakan dan
hasilnya ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 2.
memperlihatkan persamaan regresi dengan
bentuk y = 0,5037x+1,5544 dengan r2=0,9591.
Persamaan regresi ini memperlihatkan bahwa
orde reaksi (n) minyak minyak daun cengkeh
terhadap bakteri E. coli adalah 0,5037 dengan
tetapan laju e1,5544 = 4,7323 yang juga berlaku
untuk masa inkubasi pengukuran zona bening
dalam penelitian ini yakni 24 jam.
Orde reaksi sebesar 0,5037 memperlihatkan
besarnya pengaruh konsentrasi terhadap zona
bening yang terbentuk, yang dapat diartikan
bahwa setiap peningkatan bahan penyalut 1
satuan akan meningkatkan zona bening sebesar
bilangan pangkat 0,5037. Triyono, dkk. (1998)
menyatakan bahwa orde reaksi dapat dipandang
sebagai komponen aktif secara kinetika yang
besarnya dapat berupa bilangan bulangan tetapi
dapat pula berupa pecahan bahkan dapat pula
bernilai negatif. Adapun nilai k = 4,7323
memperlihatkan pengaruh tetapan laju terhadap
zona bening yang terbentuk. Dogra and Dogra
(1990) menyatakan bahwa tetapan laju
merupakan laju reaksi bila konsentrasi adalah 1.
Hal ini dapat diartikan bahwa 4,7323 merupakan
zona bening yang akan terbentuk bila konsentrasi
perbandingan penyalut yang digunakan adalah
1:1. Persamaan regresi yang diperoleh
memperlihatkan nilai r2 = 0,9591 yang berarti
bahwa korelasi dua variable yang tentukan
memiliki hubungan dalam kategori sangat kuat
(Sudijono, 2015).
Hasil perhitungan yang diperoleh dari
persamaan regresi kemudian dapat dituliskan
dalam bentuk persamaan:
Zb = 4,7323[C]0,5037
Hubungan At-Ao-t dapat ditentukan setelah k
dan n diketahui sebagai berikut:
−
∂A
∂t
= kAn
−
∂A
An
= k. ∂t
Laily Nurliana dkk. / Indo. J. Chem. Res., 2020, 7(2), 151-158
1
156
− ∫
∂A
A0,5037
= ∫ k. ∂t
-∫
1
A0,5037
∂A = ∫ k. ∂t
− ∫ A−0,5037 ∂A = k. t
−(
1
−0,5037 + 1
A−0,5037+1 ∫ ) = kt
At
A0
(
1
0,4963
A0,4963 ∫ ) = kt
At
A0
(
1
0,4963𝐴𝑡
0,4963 −
1
0,4963𝐴𝑜
0,4963) = kt
1
0,4963
(
1
𝐴𝑡
0,4963 −
1
𝐴𝑜
0,4963) = kt
(
1
𝐴𝑡
0,0,4963 −
1
𝐴𝑜
0,0,4963 = 0,4963kt
(
1
𝐴𝑡
0,4963 −
1
𝐴𝑜
0,4963 = 0,4963x4,7323t
(
1
𝐴𝑡
0,4963 −
1
𝐴𝑜
0,4963) = 2,3486t
Jika 0,4963 ≈ 0,5 dan 2,3486 ≈ 2,35 maka dapat
diperoleh hubungan yang lebih sederhana:
(
1
𝐴𝑡
0,5
−
1
𝐴𝑜
0,5
) = 2,35t
Hasil analisis dalam penentuan orde reaksi
dan tetapan laju untuk minyak daun cengkeh cair
dan hasil mikroenkapsulasinya terhadap zona
bening yang terbentuk menunjukkan perbedaan
berturut-turut n = 0,1913; k = 5,7679 dan n =
0,5037; k =4,7323. Hasil ini memperlihatkan nilai
yang berbeda dimana pada minyak daun cengkeh
hasil mikroenkapsulasi reaksinya berorde (n) =
0,5037 memiliki orde yang lebih besar
dibanidngkan dengan minyak daun cengkeh
dengan orde reaksi yang hanya sebesar (n) =
0,1913. Namun demikian untuk minyak cengkeh
tetapan laju reaksi (k) = 5,7679 lebih besar dari
minyak daun cengkeh hasil mikroenkapsulasi
dengan tetapan lajunya k = 4,7323. Perbedaan ini
dapat dijelaskan dengan melihat bahwa tetapan
laju (k) dipengaruhi oleh temperatur dan energi
aktivasi (Triyono, dkk., 1998). Bila dua reaksi
dilakukan pada temperatur yang sama maka
perbedaan nilai k ditentukan oleh energi aktivasi.
Menurut Sukardjo (2013) agar terjadi reaksi maka
molekul-molekul harus saling bertumbukan dan
mempunyai tenaga hingga molekul-molekul
menjadi aktif. Keenan, dkk. (1996) menyatakan
selama reaksi terjadi, molekul-molekul harus
bertabrakan. Hal ini dapat menjelaskan perbedaan
nilai k pada dua antibakteri yang digunakan yakni
minyak daun engkeh dan hasil
mikroenkapsulasinya.
Pada minyak daun cengkeh k = 5,7679, lebih
rendah dibandingkan dengan hasil
mikroenkapsulasi yakni k = 4,7323; yang
menunjukkan bahwa pada minyak daun cengkeh
murni dimana hanya terjadi interaksi partikel
minyak daun cengkeh dan bakteri E. coli terjadi
interaksinya lebih lebih cepat, sementara itu pada
hasil mikroenkapsulasi terjadi interaksi selain
partikel minyak daun cengkeh dengan bakteri E.
coli juga ada partikel maltodekstrin sebagai
penyalut yang juga berinteraksi dengan minyak
daun cengkeh maupun bakteri E. coli, hal ini
menyebabkan interaksi menjadi lebih lambat.
Adapun orde reaksi menunjukkan bahwa
untuk antibakteri menggunakan minyak daun
cengkeh dengan (n) = 0,1913 lebih kecil dari pada
hasil mikroenkapsulasi dengan (n) =0,5039.
Keenan, dkk. (1996) menyatakan bahwa orde
reaksi adalah harga eksponen reaktan. Dengan
demikian kedua nilai orde yang diperoleh tersebut
menunjukkan nilai pangkat dari minyak daun
cengkeh dan hasil mikroenkapsulasi dalam
mempengaruhi zona bening yang terbentuk.
Perbedaan orde dapat dijelaskan dengan
memperhatikan bahwa minyak daun cengkeh
akan langsung berinteraksi dengan bakteri E. coli
sehingga penambahan minyak tidak akan
memberikan efek besar terhadap interaksi yang
sudah terjadi untuk pembentukan zona bening.
Sementara itu adanya penyalut pada hasil
mikroenkapsulasi, menyebabkan interaksi
minyak daun cengkeh terhadap pembentukan
zona bening yang sebenarnya dibutuhkan menjadi
kecil dan karenanya penambahan sedikit partikel
minyak akan sangat mempengaruhi interaksi
dengan bakteri E. coli. Namun demikian secara
keseluruhan, zona bening yang terbentuk sebagai
akibat pengaruh simultan tetapan laju (k) dan
konsentrasi [A] kedua perlakuan memberikan
zona bening yang diameternya berkisar antara 9-
18 mm.
Konsentrasi minimum minyak cengkeh yang
efektif sebagai anti bakteri E. coli dapat dihitung:
8,7 = 5,7679 [A] 0,1913
[A]
0,1913 = 8,7/5,7679
[A] = (1,5083)(1/0,1913)
[A]min = 8,57
Adapun perbandingan penyalut minimum
yang efektif sebagai anti bakteri E. coli dapat
dihitung:
8,7 = 4,7323 [A] 0,5039
Laily Nurliana dkk. / Indo. J. Chem. Res., 2020, 7(2), 151-158
1
157
[A]
0,5039 = 8,7/4,7323
[A] = (1, 8384)(1/0,5039)
[A]min = 3,3481
Dengan demikian maka dapat diketahui
bahwa agar diperoleh daya hambat yang sama
dengan kontrol positif maka harus digunakan
konsentrasi sebesar 8,57% untuk minyak cengkeh
atau digunakan penyalut dengan komposisi
1:3481 untuk minyak cengkeh yang
dimikroenkapsulasi.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil peneitian dapat
disimpulkan bahwa orde reaksi (n) minyak daun
cengkeh sebagai antibakteri E. coli adalah n =
0,1913; dengan tetapan laju k = 5,7679. Adapun
orde reaksi (n) hasil mikroenkapsulasi sebagai
antibakteri E. coli adalah 0,5039; dengan tetapan
laju k =4,7323. Hubungan At-Ao-t untuk reaksi
minyak daun cengkeh sebagai antibakteri E. coli
adalah At = (A0
0,8
− 5t)1,25. Adapun untuk
reaksi minyak daun cengkeh hasil
mikroenkapsulasi adalah (
1
𝐴𝑡
0,5 −
1
𝐴𝑜
0,5) = 2,35t.
Konsentrasi minyak cengkeh sebesar 8,57% dan
perbandingan minyak cengkeh terhadap
maltodektrin sebesar 1:3481 merupakan
konsentrasi minyak cengkeh minimum dan
perbandingan penyalut minimum agar diperoleh
daya hambat yang sama dengan kontrol positif.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada
pihak LPPM UHO yang telah memberikan
bantuan dana pada skim Penelitian Dosen Pemula
Internal UHO.
DAFTAR PUSTAKA
Mawan A. R., Indriwati S.E, Suhadi, 2018,
Aktivitas Antibakteri Ekstrak Metanol Buah
Syzygium polyanthum terhadap
Pertumbuhan Bakteri Escherchia coli,
Bioeksperimen, 4(1), 64-68.
Amelia, B., Saepudin, E., Cahyana, A.H.,
Rahayu, D.U., Sulistyoningrum, A.S., Haib,
J., 2017, GC-MS Analysis of Clove
(Syzygium aromaticum) Bud Essential Oil
from Java and Manado, ISCPMS, 1862,
030082-1-030082-9.
Cortes-Rojas, D.F., Fernandes, C.R. deS.,
Oliveira, W.P., 2014, Clove (Syzygium
aromaticum): A Preciuos Spice, Asian Pac.
J. Trop. Biomed, 4(2), 90-96.
Devi, K.P., Nisha, S.A., Sakhtivel, R., Pandian
S.K., 2010, Eugenol (An Essential Oil of
Clove) Acts as An Antibacterial Agent
Against Salmonella Typhi By Distrupting
The Cellular Membrane, J.
Ethnopharmacol, 130, 107-15.
Dogra, S.K., Dogra, S., 1990, Kimia Fisik dan
Soal-soal, UI Press, Jakarta
Dybkov, V.I., 2013, Chemical Kinetics, IPMS
Publications, Kyiv, Ukraine
Eman-Abdeen, E., and El-Diasty, E.M., 2015,
Antifungal Activity of Clove Oil on
Dermatophytes and Other Fungi, Int. J. Adv.
Res, 12, 1299-1305.
Gulcin, I., Elmastas, M., Alboun-Enein, H.Y.,
2012, Antioxidant Activity of Clove Oil–A
Powerful Antioxidant Source, Arabian J.
Chemistry, 5, 489-499.
Hossain, M.A., Al-Harbi, S.R., Weli, A.M., Al-
Riyami, Q., Al-Sabahi, J.N., 2014,
Comparison of Chemical Constituents and
Antimicrobial Activities of Three Essential
Oils from Three Different Brands Clove
Samples Collected from Gulf Region, Asian
Pac J Trop Dis, 4(4), 262-268.
Kaur, S.P., Rao, R., Nanda, S., 2011,
Amoxicillin: A Broad-Spectrum Antibiotic.
Int. J. Pharm. Sci., 3(3), 30-37
Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., Wood, J.H.,
1996, Kimia untuk Universitas, ed. ke-6 jilid
1 alih bahasa Pudjaatmaka, A.H., Erlangga,
Jakarta
Kumar, Y., Agarwal, S., Srivastava, A., Kumar,
S., Agarwal, G., Khan, M.Z.A., 2014,
Antibacterial Activity of Clove (Syzygium
aromaticum) and garlic (Allium sativum) on
Different Pathogenic Bacteria, Int. J. Pure
App Biosci., 2(3), 305-311.
Li, W-R., Shi, Q-S., Liang, Q., Xie, X-B., Huang,
X-M., Chen, Y-B., 2014, Antibacterial
Activity and Kinetics of Litsea cubeba Oil
on Escherichia coli, Plos One, 9(11), 1-6
Musta, R., dan Nurliana, L., 2019, Studi Kinetika
Efektifitas Minyak Daun Cengkeh
(Syzygium aromaticum) sebagai Antijamur
Candida albicans, Indo. J. Chem. Res., 6(2),
107-111.
Nurliana, L., Kurniawati, D., Kadir, L.A., Dewi,
F., Musta, R., Nurjannah, 2019, The
Effectiveness of Maltodextrin as An
Adhesive in Microencapsulation of Clove
Leaf Oil (Syzygium aromaticum) For
Laily Nurliana dkk. / Indo. J. Chem. Res., 2020, 7(2), 151-158
1
158
Antibacterial Applications, Submit IOP
Proceeding. 2nd ITAPS.
Nurliana, L., Musta, R., Rudi, L., 2016,
Microencapsulation of Essential Oil from
Rogo Plant (Premna serratifolia L.) as
antibactery Escherichia coli, Inter.J. Eng.
Sci. & Res. Tech, 7(8), 314-323.
Petrucci, R.H., 1992, Kimia Dasar Prinsip dan
Terapan Modern. Alih bahasa: Suminar A.
Edisi Ke-Empat, Jilid 2, Erlangga, Jakarta
Prijatmoko, D., Syafira, N.L., Lestari P.E., 2018,
Antibacterial Activity of Essential Oil
Extracts from Curcuma xanthorrhiza roxb.
Rhizomes Against Bacteria Causing Pulp
Necrosis, J. Dentomaxilloficial Sci. 3(3),
144-148.
Risnawati, Nurliana L., Kurniawati D., 2017,
Mikroenkapsulasi Minyak Atsiri dari
Tanaman Nilam (Pogostemon cablin Benth)
sebagai antijamur Candida albicans, Indo.
J. Chem. Res. 4(2), 386-393.
Saeed M, Nadeem M, Khan M.R, Shabbir M.A,
Shehzad A, Amir R.M., 2013,
Antimicrobial Actifity of Syzygium
aromaticum Extracts Against Food
Spoilage Bacterial. African J. Microbiology
Research, 7(41), 4848-4856.
Soliman EA, El-Moghazy AY, El-din MSM and
Massoud MA., 2013, Microencapsulation of
Essential Oils Within Alginate: Formulation
and In Vitro Evaluation of Antifungal
Activity, J. Encapsulation and Adsorption
Sciences, 3(1), 48-55.
Sudijono, A., 2015, Pengantar Statistik
Pendidikan, Rajagrafindo Persada. Jakarta.
Sukardjo, 2013, Kimia Fisik, Rineka Cipta.
Jakarta.
Sultana S, Shahidullah A.S.M, Islam M.dM.,
Wasey A.F.S.A. Nahar S., 2015,
Antibacterial effect of Aqueous Neem
(Azadirachta indica) leaf extract, crude
neem leaf paste, and Ceftriaxone against
Staphylococcus aureus, Escherichia coli
and Pseudomonas aeruginosa, Malays. J.
Med.Bio.Res, 2(2), 89-100.
Triyono, Bambang S., Iqmal T., 1998, Buku Ajar
Kinetika Kimia. Jurusan Kimia FMIPA
UGM. Yogyakarta
Uddhav, Sivagurunathan, 2016, Antibiotic
Susceptibility Testing: A Review on
Current Practices, Int. J. Pharm. 6(3), 11-
17.
Xu J-G, Liu T, Hu Q-P., Cao X-M, 2016,
Chemical Composition, Antibacterial
Properties and Mechanism of Action of
Essential Oil Clove Bud against
Staphylococcus aureus, Molecules 21:1194