ANALISIS FITOKIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK DAUN SENGON (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) MENGGUNAKAN METODE DPPH
YAFET ELEANORE
DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Fitokimia Dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Daun Sengon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) Menggunakan Metode DPPH adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juni 2013 Yafet Eleanore NIM G84070040
Abstrak YAFET ELEANORE. Analisis Fitokimia dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Daun Sengon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) Menggunakan Metode DPPH. Dibimbing oleh SULISTIYANI dan SYAMSUL FALAH. Kedawung (famili Mimosaceae) telah terbukti memiliki kandungan antioksidan yang tinggi. Oleh karena itu, daun sengon yang masih termasuk ke dalam famili Mimosaceae diduga mempunyai potensi sebagai sumber antioksidan alami. Pemanfaatan daun sengon sebagai suplemen makanan yang mempunyai aktivitas antioksidan belum pernah dilakukan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan menguji aktivitas antioksidan dan menganalisis komponen bioaktifnya. Aktivitas antioksidan ditentukan dengan metode DPPH dan diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 517 nm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan paling tinggi terdapat pada ekstrak etanol 96% daun sengon yang dinyatakan dalam bentuk IC50, yaitu 2.76 ppm. Aktivitas antioksidan ini ditimbulkan oleh kandungan metabolit sekunder pada daun sengon, yaitu alkaloid, saponin, flavonoid, tanin dan fenolik, steroid dan triterpenoid. Hasil analisis menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan, kandungan total fenolik (275.74 GAE mg/g), dan total flavonoid (83.60 CE mg/g) daun sengon cukup baik dan dapat dijadikan tolok ukur pemanfaatan daun sengon sebagai sumber antioksidan alami. Kata kunci: Antioksidan, daun sengon, DPPH, fenolik, flavonoid, IC50
Abstract YAFET ELEANORE. Phytochemical Analysis and Antioxidant Activity of Sengon Leaf Extract (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) Using DPPH method. Supervised by SULISTIYANI and SYAMSUL FALAH. Kedawung (Mimosaceae family) has been shown to have high antioxidant content. Therefore, sengon leaf that belong to the Mimosaceae family is alleged to have potential as a source of natural antioxidants. Utilization of sengon leaf as food supplements with antioxidant activity has not been done. Therefore, this study aims to examine and to analyze the antioxidant activity of bioactive components. The antioxidant activity was determined by DPPH method and measured with a spectrophotometer at a wavelength of 517 nm. The results showed that the antioxidant activity is highest in the 96% ethanol extract of leaves sengon expressed as IC50, specifically 2.76 ppm. The antioxidant activity was caused by the content of secondary metabolites in the sengon leaf, such as alkaloids, saponins, flavonoids, tannins and phenolics, steroids and triterpenoids. The analysis showed that the antioxidant activity, total phenolic content (275.74 GAE mg/g) and total flavonoid (83.60 CE mg/g) sengon leaf are quite good and can be used as benchmark for natural antioxidant source. Keywords: Antioxidant, DPPH, flavonoids, IC50, phenolic, sengon leaf
ANALISIS FITOKIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK DAUN SENGON (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) MENGGUNAKAN METODE DPPH
YAFET ELEANORE
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biokimia
DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
Judul Skripsi : Analisis Fitokimia Dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Daun Sengon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) Menggunakan Metode DPPH Nama : Yafet Eleanore NIM : G84070040
Disetujui Oleh
drh. Sulistiyani, M.Sc., PhD. Pembimbing I
Dr. Syamsul Falah, S. Hut, M. Si Pembimbing II
Diketahui Oleh
Dr. I Made Artika, M. App. Sc Ketua Departemen
Tanggal Lulus :
PRAKATA Puja serta syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan limpahan karunia-Nya dan tetap menjadi motivasi terbesar bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini sehingga penulis dapat termotivasi dan lancar dalam penyelesaian skripsi yang berjudul Analisis Fitokimia dan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Daun Sengon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) Menggunakan Metode DPPH. Terima kasih juga penulis ucapkan pada drh. Sulistiyani, M.Sc., PhD. dan Dr. Syamsul Falah, S.Hut, M.Si atas bantuan dan bimbingannya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebaik mungkin. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua penulis atas doa dan motivasinya untuk kelancaran serta kesuksesan penulis. Penulis sadar bahwa penulisan usulan penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar skripsi ini menjadi lebih baik. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat dalam bidang ilmu pengetahuan.
Bogor, Juni 2013
Yafet Eleanore
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
vii
DAFTAR LAMPIRAN
vii
PENDAHULUAN
1
BAHAN DAN METODE
2
HASIL
4
Kadar Air dan Rendemen
4
Komponen Fitokimia
4
Konsentrasi Total Fenol dan Total Flavonoid
5
Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH
5
PEMBAHASAN
6
Kadar Air dan Rendemen
6
Komponen Fitokimia
8
Konsentrasi Total Fenol dan Total Flavonoid
8
Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH
9
SIMPULAN
9
DAFTAR PUSTAKA
10
LAMPIRAN
12
RIWAYAT HIDUP
15
DAFTAR TABEL 1 Kadar air simplisia dan rendemen ekstrak daun sengon 2 Hasil uji fitokimia
5 5
DAFTAR GAMBAR 1 Diagram hasil pengukuran total fenolik dan flavonoid ekstrak daun sengon 2 Hasil pengukuran IC50 antioksidan standar (larutan rutin) dan ekstrak daun sengon
6 6
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6
Kadar air simplisia daun sengon Rendemen ekstrak Hasil analisis fitokimia Contoh grafik hubungan antara % penghambatan dan konsentrasi Total fenolik ekstrak daun sengon Total flavonoid ekstrak daun sengon
12 12 12 13 14 14
PENDAHULUAN Selama beberapa dasawarsa ini, radikal bebas telah diyakini sebagai musuh terbesar manusia dalam kerusakan struktur seluler dan subseluler jaringan tubuh yang berpengaruh terhadap kesehatan. Faktor penentunya berasal dari lingkungan sekitar misal polutan, asap rokok, hasil penyinaran ultra violet, dan zat kimiawi dalam makanan. Radikal bebas tidak hanya diperoleh dari luar tubuh, tubuh pun bisa membentuk radikal bebas secara alami. Ketika sel tubuh bermetabolisme, molekul radikal bebas ikut dilepaskan dan pelepasan radikal bebas melebihi batas akan ditangkap oleh antioksidan. Penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas yang sifatnya kronis membutuhkan waktu bertahun-tahun dalam prosesnya, misal diabetes, jantung, darah tinggi, stroke, dan kanker (Steinberg 2009). Antioksidan adalah zat penghambat reaksi oksidasi akibat radikal bebas yang dapat menyebabkan kerusakan asam lemak tak jenuh, membran dinding sel, pembuluh darah, basa DNA, dan jaringan lipid sehingga menimbulkan penyakit (Subeki 1998). Tubuh tidak mempunyai sistem pertahanan antioksidatif yang berlebihan, sehingga jika terjadi paparan radikal berlebih tubuh membutuhkan antioksidan eksogen (Rohdiana 2001). Jaringan tidak mampu menghindari terjadinya stres oksidatif dan mengontrol kerusakan pada jaringan jika kadar antioksidan tidak mencukupi. Jika radikal bebas tidak diinaktivasi, reaktivitasnya dapat merusak keseluruhan makromolekul seluler, termasuk karbohidrat, protein, lipid dan asam nukleat. Radikal bebas yang berlebihan dapat merusak sel-sel di dalam tubuh, dengan adanya antioksidan sebagai salah satu sistem pertahanan tubuh, maka radikal bebas yang ada akan ternetralisir. Sebagian besar manusia tidak mendapatkan asupan antioksidan yang cukup dari makanan yang mereka konsumsi setiap hari. Penuaan dan penyakit degeneratif seperti kardiovaskular, penyumbatan pembuluh darah yang meliputi hiperlipidemia, aterosklerosis, stoke, dan tekanan darah tinggi serta terganggunya sistem imun tubuh dapat disebabkan oleh stres oksidatif. Banyak upaya yang dilakukan untuk mendapatkan antioksidan dari luar tubuh (eksogen) guna mendukung antioksidan yang ada di dalam tubuh (endogen). Salah satu antioksidan yang sering dijumpai adalah golongan fenolik yang banyak ditemukan hampir di setiap tumbuhan. Berdasarkan Marinova et al (2005) lebih dari 4000 jenis flavonoid ditemukan di berbagai tumbuhan tingkat tinggi dan tingkat rendah. Kedawung yang termasuk famili Mimosaceae telah terbukti memiliki kandungan antioksidan yang tinggi (Adaramola 2013). Oleh karena itu, daun sengon yang masih termasuk ke dalam famili Mimosaceae (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) diduga mempunyai potensi sebagai sumber antioksidan alami. Sejauh ini belum ada pemanfaatan daun sengon yang merupakan salah satu dari tanaman limbah eksploitasi pohon sengon sebagai sumber antioksidan alami. Penelitian ini bertujuan menguji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH serta mengukur total kadar fenol dan flavonoid. Pada penelitian ini diharapkan air, etanol 70%, dan etanol 96% mampu mengekstraksi senyawa aktif dari daun sengon yang diduga memiliki aktivitas antioksidan. Manfaat penelitian ini ialah memberikan informasi awal mengenai kandungan daun sengon sebagai antioksidan alami.
2
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan adalah daun sengon, akuades, etanol 70%, etanol absolut, metanol 30%, metanol absolut, kloroform, kertas saring Whatmann No.1, 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) buatan Sigma-Aldrich, amoniak, asam asetat anhidrida, asam galat, pereaksi Follin Ciocalteu 10%, pereaksi Meyer, pereaksi Wagner, pereaksi Dragendroff, Na2CO3 7.5% b/v, rutin, , H2SO4 2M, H2SO4 pekat, NaOH 10%, NaNO2 5%, AlCl3 10%, FeCl3 1% b/v, dan katekin. Alat yang digunakan adalah oven Eyela NDO-700, rotary evaporator Eyela OSB-2100, shaker Eyela multishaker mms, dan spektofotometer UV-VIS Genesys 10w Thermo Scientific. Metode Penelitian Ekstraksi Daun Sengon Persiapan Sampel. Daun Sengon dikeringkan dalam oven pada suhu 50oC hingga kadar air kurang dari 10%. Hasil pengeringan digiling sampai berbentuk serbuk berukuran 40-60 mesh. Ekstraksi Air.Serbuk daun sengon sebanyak 160 g ditambahkan akuades dengan perbandingan 1:10. Ekstraksi dengan air panas dilakukan pada temperatur 100oC selama 2 jam. Selanjutnya larutan ekstrak air panas disaring dan filtratnya dikeringkan dengan menggunakan rotary vaccum evaporator pada suhu 60ºC hingga diperoleh ekstrak kasar kering (Maydina 2012). Ektraksi Etanol 70% dan Etanol 96% (BPOM 2005). Serbuk sengon diekstraksi dengan perbandingan 1:10 menggunakan metode maserasi selama 6 jam sambil sekali-sekali diaduk dengan shaker orbital, kemudian ekstrak didiamkan selama 24 jam. Maserat yang didapat difiltrasi dan proses diulangi 3 kali dengan jenis dan jumlah pelarut yang sama. Semua maserat dikumpulkan dan diuapkan dengan rotary evaporator pada suhu 40°C hingga diperoleh ekstrak kental. Analisis Fitokimia (Vinod et al. 2010) Uji Alkaloid. Uji alkaloid dilakukan berdasarkan metode Meyer, Wagner, dan Dragendroff. Sebanyak 50 mg ekstrak ditambahkan 3 mL kloroform dan 3 tetes amoniak. Fraksi kloroform dipisahkan dan diasamkan dengan 10 tetes H2SO4 2 M. Fraksi asam diambil, kemudian ditambahkan pereaksi Meyer, Wagner, Dragendroff. Adanya alkaloid ditandai dengan terbentuknya endapan putih oleh pereaksi Meyer, endapan coklat oleh pereaksi Wagner, dan endapan merah oleh pereaksi Dragendroff. Uji Saponin. Sebanyak 50 mg ekstrak dimasukkan ke dalam gelas piala kemudian ditambahkan 50 ml air panas dan didihkan selama 5 menit, setelah itu disaring dan filtratnya digunakan untuk pengujian. Uji saponin dilakukan dengan pengocokan 10 mL filtrat dalam tabung reaksi bertutup selama 10 detik kemudian dibiarkan selama 10 menit. Adanya saponin ditunjukan dengan terbentuknya buih atau busa yang stabil. Uji Flavonoid. Sebanyak 50 mg ekstrak ditambahkan metanol 30% sampai terendam dan dipanaskan selama 5 menit. Setelah dipanaskan, ekstrak disaring sehingga diperoleh filtratnya. Filtrat ekstrak kemudian ditambahkan 1
3
tetes NaOH 10%. Adanya flavonoid ditunjukkan dengan terbentuknya warna merah pada filtrat setelah ditambahkan NaOH 10%. Uji Tanin dan Fenol. Sebanyak 0.1 gram ekstrak ditambahkan 2 mL air kemudian dididihkan selama 2 menit. Lalu disaring dan filtratnya ditambah 1 tetes FeCl3 1% (b/v). Warna biru tua atau hitam kehijauan menunjukkan adanya tanin. Uji Steroid dan Triterpenoid. Sebanyak 50 mg ekstrak ditambah asam asetat anhidrida sampai terendam dalam tabung reaksi dan dipanaskan selama 5 menit. Setelah dipanaskan, campuran ekstrak didinginkan dan kemudian ditambahkan 1 tetes H2SO4 pekat melalui sisi tabung. Adanya steroid dan triterpenoid ditandai dengan terbentuknya cincin berwarna coklat pada dua lapisan cairan. Warna hijau pada lapisan atas menunjukkan adanya steroid, sedangkan warna merah pada lapisan bawah menunjukkan adanya triterpenoid. Penentuan Bilangan Total Fenolik Ekstrak Daun Sengon (Javanmardi et al. 2003) Sebanyak 0.2 mL ekstrak daun sengon dengan konsentrasi 100 mg/L, 2.5 mL reagen Folin-Ciocalteu 10%, dan 2 mL Na2CO3 7.5% dicampurkan dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 45oC. Absorban larutan diukur menggunakan spektofotometer pada panjang gelombang 765 nm. Total fenolik ekstrak daun sengon diekspresikan sebagai miligram (mg) asam galat ekuivalen per gram bobot ekstrak kering (GAE mg/g ekstrak daun sengon). Sebagai standar digunakan asam galat pada berbagai konsentrasi (0, 20, 40, 60, 80, 100 mg/L). Penentuan Bilangan Total Flavonoid Ekstrak Daun Sengon (Jiang et al. 2009) Sebanyak 0.5 ml ekstrak daun sengon dengan konsentrasi 1000 mg/L dilarutkan ke dalam labu Erlemenyer yang berisi 5 ml akuades. Kemudian, 0.3 ml NaNO2 5%ditambahkan ke dalam labu Erlenmeyer. Setelah lima menit reaksi, 0.6 ml AlCl3 10% ditambahkan dan enam menit kemudian 2 ml NaOH 1 M ditambahkan. Absorban larutan diukur pada panjang gelombang 510 nm dan total flavonoid ekstrak daun sengon diekspresikan sebagai milligram (mg) katekin ekuivalen per gram ekstrak kering (CE mg/g ekstrak daun sengon). Sebagai standar digunakan katekin pada berbagai konsentrasi (0, 20, 40, 60, 80, 100 mg/L). Uji Antioksidan dengan Metode DPPH (Modifikasi dari Falah et al. 2008) Sampel ekstrak yang diuji adalah, ekstrak air, ekstrak etanol 70%, dan ekstrak etanol 96% daun sengon. Untuk ekstrak dari air dan etanol 70% sampel dilarutkan dalam metanol absolut dengan konsentrasi 0, 5, 12.5, 20, dan 25 ppm yang diambil dari stok 100 ppm. Untuk itu sebanyak 0.1 mL larutan ekstrak 100 ppm yang akan diuji ditambah 0.5 mL DPPH (4 mg/10 mL dalam metanol) dan ditambah metanol absolut sampai volumenya 2 mL (konsentrasi 5 ppm). Konsentrasi 12.5, 20, dan 25 ppm disiapkan dengan cara yang sama. Kontrol positif yang digunakan adalah rutin. Sedangkan untuk rutin dan ekstrak dari etanol 96%, sampel dilarutkan dengan konsentrasi 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 ppm. Campuran tersebut kemudian dihomogenkan menggunakan vortex, lalu diinkubasi selama 30 menit. Kemudian, diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometri pada panjang gelombang 517 nm. Pengujian juga dilakukan terhadap blanko (larutan DPPH dengan pelarutnya). Nilai absorbansi yang diperoleh selanjutnya digunakan
4
untuk mendapatkan persen penangkapan radikal bebas dan digunakan untuk mendapatkan persamaan regresi Y = a + b ln x. Nilai IC50 dihitung dengan menggunakan rumus persamaan regresi tersebut. Nilai IC50 paling rendah menunjukkan aktivitas antioksidan yang paling tinggi. Adapun aktivitas persen penangkapan radikal DPPH (%) dihitung dengan rumus: x 100% Daya antioksidasi = Analisis Data (Mattjik 2002) Rancangan percobaan pada penelitian ini adalah rancangan acak lengkap (RAL) satu faktor dengan tiga kelompok perlakuan dan tiga kali ulangan. Analisis data menggunakan ANOVA dengan model rancang sebagai berikut: Yij = μ + αi + εij Keterangan: μ = Pengaruh rataan umum αi = Pengaruh perlakuan ke-i, i = 1,2,3,4,5 εij = Pengaruh galat perlakuan ke-i dan ulangan ke-j, j = 1,2,3,4
HASIL Kadar Air dan Rendemen Data hasil pengukuran kadar air rata-rata dari ketiga ulangan sampel dapat dilihat pada Tabel 1. Kadar air simplisia daun sengon sebesar 4.85% dapat dikatakan sangat baik dan dapat disimpan dalam waktu yang lama karena kadar air yang kurang dari 5% relatif tahan terhadap pencemaran mikroorganisme (Pradana 2001). Rendemen ekstrak merupakan bioaktif daun sengon yang terekstrak pada pelarut yang digunakan. Untuk pelarut etanol 96% dari setiap gram simplisia daun sengon akan didapat ± 90 mg bobot ekstrak. Berdasarkan pengujian, rendemen ekstrak tertinggi didapat dari pelarut etanol 96% dan rendemen ekstrak terendah didapat dari pelarut air (Tabel 1). Hal ini menunjukkan bahwa bioaktif daun sengon terekstrak lebih banyak menggunakan pelarut etanol 96% dibandingkan etanol 70% dan air. Komponen Fitokimia Berdasarkan hasil pengujian hanya senyawa alkaloid yang tidak ditemukan pada pelarut air, sedangkan senyawa alkaloid positif terdapat pada ekstrak etanol 70% dan etanol 96% yang ditandai dengan adanya endapan putih pada pereaksi Meyer, coklat pada pereaksi Wagner, dan merah oleh pereaksi Dragendroff. Senyawa saponin positif terdapat pada semua ekstrak yang ditandai dengan terbentuknya buih atau busa yang stabil. Senyawa flavonoid positif terdapat pada semua ekstrak ditandai dengan terbentuknya filtrat yang berwarna merah kecoklatan. Senyawa tanin dan fenol positif terdapat pada semua ekstrak ditandai dengan terbentuknya filtrat berwarna hitam kehijauan. Senyawa steroid dan triterpenoid positif terdapat pada ketiga ekstrak yang ditandai dengan terbentuknya lapisan hijau dan merah pada uji steroid dan triterpenoid (Tabel 2).
5 Tabel 1 Kadar air simplisia dan rendemen ekstrak daun sengon Sampel
Kadar Air Simplisia (%)
Daun Sengon
4.85
Pelarut
Rendemen Ekstrak (%)
Air
2.66
Etanol 70%
4.23
Etanol 96%
9.05
Konsentrasi Total Fenol dan Total Flavonoid Gambar 1 memperlihatkan data hasil analisis terhadap kandungan fenol dan flavonoid. Pada uji total fenol digunakan asam galat sebagai standar. Dari data absorbansi diperoleh persamaan garis kurva standar fenol y = 0.018x – 0.034 dengan nilai r2 sebesar 99.3%. Berdasarkan hasil pengujian, total fenolik daun sengon dengan pelarut yang berbeda menunjukkan perbedaan kuantitas. Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi total fenolik daun sengon yang paling rendah terdapat pada ekstrak air sebesar 141.67 GAE mg/g dan yang paling tinggi terdapat pada ekstrak etanol 70% yaitu sebesar 275.74 GAE mg/g. Pada uji total flavonoid digunakan rutin sebagai standar. Berdasarkan data absorbansi diperoleh persamaan garis kurva standar flavonoid y = 0.02x – 0.013 dengan nilai r2 sebesar 99.6%. Berdasarkan hasil pengujian, total flavonoid setiap ekstrak daun sengon dengan pelarut yang berbeda menunjukkan perbedaan kuantitas. Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi total flavonoid daun sengon yang rendah terdapat pada ekstrak etanol 70% sebesar 67.83 CE mg/g dan yang paling tinggi terdapat pada ekstrak air yaitu sebesar 83.60 CE mg/g. Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH Uji aktivitas antioksidan digunakan rutin sebagai kontrol positif dimana rutin memberikan nilai IC50 sebesar 0.66 ppm. Hasil ini menunjukkan bahwa rutin dapat dikatakan sebagai senyawa yang memiliki aktivitas aktioksidan yang sangat kuat. Nilai IC50 dari ekstrak dengan pelarut air, etanol 70%, dan etanol 96% juga dapat dikatakan kuat, karena nilai IC50 yang masih di bawah 200 ppm (Hanani et al 2005). Semakin kecil nilai IC50 menunjukkan kemampuan antioksidasi yang lebih baik dalam menangkal radikal bebas (Molyneux 2003). Hasil menunjukkan bahwa nilai IC50 yang terbaik terdapat pada sampel ekstrak dengan pelarut etanol 96% sebesar 2.76 ppm, dimana nilai IC50 dari pelarut etanol 96% kurang lebih 4x lebih besar dari rutin. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol 96% dapat menangkal sebanyak 50% radikal bebas dalam sampel dengan konsentrasi 2.76 ppm, dimana rutin hanya memerlukan sebanyak 0.66 ppm untuk menangkal 50% radikal bebas dalam sampel. (Gambar 2). Tabel 2 Hasil uji fitokimia Jenis Uji
Ekstrak Air
Etanol 70%
Etanol 96%
Alkaloid Saponin Flavonoid Tanin dan Fenol
+ + +
+ + + +
+ + + +
Steroid dan Triterpenoid
+
+
+
6
275.74
Konsentrasii (mg/g) ( / )
1 199.07 141.67 83.60
67.83
74.80
Airr Etanol 700% Etanol 96% % Gambar 1 Diiagram hasiil pengukurran total fen nolik dan fllavonoid ekkstrak daun seengon Flaavonoid (CE E) Fenoolik (GAE)
IC50 (ppm)
19.56
6.3 38 2.76 0 0.66
Ruttin
Air
Etanol 70% 7
Etaanol 96%
Gambar 2 Haasil pengukkuran IC50 antioksidan a standar (ruutin) dan ekkstrak daun seengon.
PEMB BAHASA AN Kadar Airr dan Rend demen Salah sattu tahapan penting p dalaam penelitiaan tentang senyawa s biooaktif pada tumbbuhan adalaah penentuan kadar air.. Penentuan n kadar air bertujuan b m menentukan proporsi atau peersentase aiir dalam sam mpel yang diuji. d Pengeetahuan tenntang kadar air menjadi m salaah satu indiikator pentiing mengen nai kualitas tanaman oobat karena air merupakan m s senyawa yanng bersifat potensial p baagi makhlukk hidup darri tingkatan yangg paling renddah (prokarriot) hinggaa mahluk hidup tingkatt tinggi (eukkariot). Air mem megang peraan penting pada p metabbolisme di tingkat subsseluler. Kebbutuhan air padaa mikroorgaanisme sepeerti bakteri yang habittatnya sesuaai dengan llingkungan
7
penyimpanan tanaman obat akan menjadi tempat yang baik untuk pertumbuhan organisme tersebut. Informasi ini nantinya digunakan sebagai acuan untuk menentukan lama penyimpanan, cara penyimpanan, cara pengolahan dan cara pengemasan tanaman obat (Pradana 2001). Informasi ini diperoleh berdasarkan aktivitas air yang terdapat dalam sampel tanaman obat, aktivitas air berkorelasi negatif dengan tumbuhnya mikroorganisme yang mempunyai habitat yang sesuai . Oleh karena itu, langkah ini dilakukan juga pada daun sengon. Kadar air sebesar 4.85% menunjukkan bahwa simplisia daun sengon dapat disimpan dalam waktu yang lama karena kadar air yang kurang dari 5% bersifat tahan terhadap pencemaran mikroorganisme (Pradana 2001). Selain itu, kualitas sampel simplisia juga dapat dipengaruhi oleh nilai RH (relative humidity) tempat penyimpanan sampel simplisia daun sengon. Selain itu, tahapan ekstraksi juga merupakan langkah penting yang dilakukan untuk mengidentifikasi bioaktif yang terdapat dalam sampel daun sengon. Ekstraksi dilakukan dengan tiga pelarut, yaitu air, etanol 70% dan etanol 96%. Ekstraksi menggunakan air dilakukan pada titik didih air (1000C). Perlakuan pada titik didih air diharapkan meningkatkan interaksi antara air dan komponen bioaktif pada sampel karena air yang telah dididihkan mempunyai kalor yang lebih tinggi untuk meningkatkan reaktivitas komponen bioaktif (Kresnawaty dan Zainuddin 2009). Selanjutnya, komponen bioaktif tersebut akan berinteraksi dengan molekul air berdasarkan kepolaran, dikarenakan air merupakan pelarut yang lebih polar sehingga dapat berikatan dengan senyawa yang bersifat polar seperti senyawa golongan fenolik dan polifenol. Sedangkan ekstraksi dengan etanol 70% dan etanol 96% dilakukan pada suhu kamar karena bersifat volatil (mudah menguap). Ekstraksi yang dilakukan pada suhu yang lebih tinggi dapat menyebabkan tingkat penguapan yang lebih tinggi, akibatnya hasil ekstraksi tidak dapat diidentifikasi dengan baik. Tahapan selanjutnya adalah pengukuran rendemen dari ketiga ekstrak (pelarut etanol 70%, etanol 96% dan air). Rendemen merupakan bioaktif sampel daun sengon yang terekstrak pada pelarut yang digunakan. Kuantitas rendemen dapat digunakan untuk menetapkan kemampuan pemisahan bioaktif simplisia daun sengon oleh pelarut yang digunakan. Pemisahan ini berlangsung berdasarkan interaksi analat (komponen bioaktif) dengan senyawa yang berasal dari pelarut. Interaksi ini akan terjadi berdasarkan polaritas masing-masing. Kepolaran analat dan pelarut yang hampir sama menimbulkan interaksi tersebut dapat terjadi (Ayoola et al. 2008). Ikatan yang berlangsung dapat berupa ikatan hidrogen, Van Der Waals, ikatan ionik dan interaksi hidrofobik. Hasil pengukuran menunjukkan nilai rendemen yang paling besar diperoleh pada etanol 96% yaitu sebesar 9.05%. Hal ini menunjukkan bahwa komponen yang terdapat pada daun sengon terekstrak lebih banyak menggunakan pelarut etanol 96% dibandingkan etanol 70% dan air. Namun, relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai rendemen untuk daun wungu (22.13%) yang diperoleh dari hasil penelitian Hadi (2011). Kuantitas rendemen ini tidak dapat digunakan untuk memperkirakan banyaknya jenis bioaktif yang terdapat di dalam rendemen tersebut. Informasi ini dapat digunakan untuk pemilihan pelarut yang tepat saat ekstraksi metabolit sekunder yang diharapkan (Kresnawaty dan Zainuddin 2009).
8
Komponen Fitokimia Tahapan penting dalam penelitian tentang analisis komponen kimia tumbuhan adalah uji fitokimia. Uji fitokimia merupakan analisis kualitatif untuk mengidentifikasi bioaktif pada tumbuhan (Pambayun et al. 2007). Analisis kualitatif berupa identifikasi jenis-jenis senyawa bioaktif yang terdapat dalam simplisia daun sengon. Uji fitokimia yang dilakukan berupa uji alkaloid, saponin, flavonoid, tanin, fenol, steroid dan triterpenoid. Hasil uji fitokimia yang dilakukan pada pelarut yang berbeda akan menunjukkan hasil yang berbeda dalam kekuatan sinyal yang diidentifikasi, yaitu tingkat kepekatan berbeda pada setiap pelarut (Egwaikhide dan Gimba 2007). Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh informasi bahwa hanya pada pelarut air tidak ditemukan adanya senyawa alkaloid. Hal ini dapat disebabkan oleh sifat fisik senyawa alkaloid yang kurang tahan panas dan mempunyai kelarutan yg kecil dalam air (Robinson 1995). Sedangkan pada ekstrak etanol 70% dan etanol 96% ditemukan adanya senyawa alkaloid . Hal ini dapat disebabkan oleh sifat fisik dari senyawa alkaloid yang mempunyai kelarutan yang lebih besar pada senyawa-senyawa yang bersifat dasar seperti alkohol dan eter (Robinson 1995). Senyawa saponin, flavonoid, tanin dan fenol, serta steroid dan triterpenoid ditemukan pada ketiga pelarut. Hal ini dapat disebabkan oleh kepolaran dari senyawa-senyawa tersebut karena adanya gugus hidroksil, dimana senyawa yang cenderung lebih polar akan terekstrak dalam pelarut polar seperti etanol yang juga mempunyai gugus hidroksil (Javanmardi et al. 2003). Konsentrasi Total Fenol dan Total Flavonoid Dari uji ini diperoleh total fenolik GAE ekstrak daun sengon yang paling tinggi terdapat dalam ekstrak etanol 70%. Hasil ini diperoleh dengan membandingkan total fenolik ekstrak daun sengon terhadap asam galat. Perbandingan ini dinyatakan dalam bentuk GAE mg/g (galic acid equivalent). Dengan kata lain, GAE mg/g menyatakan total fenolik dalam milligram total fenolik ekuivalen asam galat setiap gram sampel daun sengon. Total fenolik GAE ekstrak etanol 70% dari daun sengon sebesar 275.74 GAE mg/g (miligram total fenol daun sengon ekuivalen asam galat setiap gram sampel daun sengon). Total fenolik ekstrak daun sengon yang diperoleh cukup tinggi jika dibandingkan dengan total fenolik daun salam (68.30 GAE mg/g), daun jati belanda (36.10 GAE mg/g) yang diperoleh dari hasil penelitian Dewi (2012), dan total fenolik daun selada (9.873 GAE mg/g) yang diperoleh dari hasil penelitian Raisandi (2012). Berdasarkan hasil perhitungan, total flavonoid yang tertinggi terdapat pada ekstrak air sebesar 83.60 mg/g yang dinyatakan dalam CE mg/g (catechin equivalent). Satuan CE mg/g menyatakan bahwa total flavonoid CE ekstrak Air dari daun sengon sebesar 83.60 CE mg/g (miligram total flavonoid daun sengon ekuivalen katekin setiap gram sampel daun sengon). Total flavonoid daun sengon yang diperoleh cukup tinggi apabila dibandingkan dengan total flavonoid daun salam (24.96 mg/g), daun jati belanda (14.66 mg/g) yang diperoleh dari hasil penelitian Dewi (2012), dan total flavonoid daun selada (10.681 mg/g) yang diperoleh dari hasil penelitian Raisandi (2012). Seperti yang telah kita ketahui fenol dan flavonoid sudah menjadi topik pembelajaran dan studi karena dari berbagai penelitian dan data yang sudah ada dapat kita ketahui fungsi dan
9
kegunaan fenol sebagai anti-mikrob, menjaga kestabilan oksidatif, antioksidan, antimutagenik, antikarsinogenik, dan memiliki kemampuan untuk memodifikasi ekspresi gen (Marinova et al. 2005). Hasil ini menunjukkan bahwa daun sengon dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam pangan serta sebagai sumber antioksidan alami. Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH Penentuan nilai IC50 dilakukan untuk menentukan efektivitas ekstrak daun sengon dalam menangkal radikal bebas sebesar 50% (Molyneux 2003). Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, diperoleh informasi bahwa ekstrak daun sengon dengan IC50 paling baik adalah ekstrak etanol 96%. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol 96% dengan nilai IC50 sebesar 2.76 ppm mampu menangkal radikal bebas sebanyak 50% dalam sampel dengan konsentrasi 2.76 ppm. Nilai IC50 yang semakin kecil menunjukkan kemampuan antioksidasi yang semakin tinggi dalam menangkal radikal bebas (Molyneux 2003). Aktivitas antioksidan bahan alam dapat dipengaruhi oleh kadar fenol dan flavonoid yang dikandungnya (Zabri et al. 2008; Egwaikhide dan Gimba 2007). Senyawa fenolik merupakan senyawa yang mengandung gugus benzena yang mengalami hidroksilasi. Sedangkan senyawa flavonoid merupakan senyawa yang mempunyai gugus fenol yang lebih kompleks dengan derajat hidroksilasi yang lebih tinggi. Keberadaan gugus hidroksil pada senyawa fenol dan flavonoid menimbulkan aktivitas antioksidan (Egwaikhide dan Gimba 2007). Hal ini dapat disebabkan karena atom oksigen pada gugus hidroksil mempunyai pasangan elektron bebas yang cukup untuk menghambat reaktivitas atom reaktif penyusun senyawa radikal bebas (Egwaikhide dan Gimba 2007). Berdasarkan perolehan data secara keseluruhan dapat dilihat aktivitas antioksidan yang paling besar terdapat pada sampel ekstrak dengan pelarut etanol 96% (IC50 terendah), namun hasil ini tidak konsisten dengan data fitokimia yang menunjukkan bahwa total senyawa fenolik tertinggi terdapat pada sampel ekstrak etanol 70% dan total flavonoid tertinggi terdapat pada sampel ekstrak air. Hal ini disebabkan oleh metode DPPH yang bersifat antioksidan universal, dalam kata lain metode DPPH memungkinkan untuk bereaksi dengan semua jenis senyawa antioksidan yang ada dalam sampel (Prakash et al 2007). Oleh karena itu, senyawa antioksidan yang tidak termasuk ke dalam golongan fenolik dan flavonoid, seperti golongan saponin, tanin, steroid, dan triterpenoid tidak akan terdeteksi pada uji total fenol dan flavonoid. Hasil ini membuktikan bahwa daun sengon mengandung banyak senyawa antioksidan yang lain selain fenol dan flavonoid.
SIMPULAN Analisis kualitatif dan kuantitatif yang dilakukan pada ekstrak daun sengon dengan pelarut air, etanol 70% dan etanol 96% menunjukkan bahwa senyawa saponin, flavonoid, tanin dan fenol, serta steroid dan triterpenoid terdapat pada daun sengon. Sedangkan senyawa alkaloid hanya ditemukan pada ekstrak dengan pelarut etanol 70% dan etanol 96%. Total fenolik GAE dan total flavonoid CE yang paling tinggi pada daun sengon ditemukan pada ekstrak etanol 70% dan ekstrak air. IC50 yang paling baik pada daun sengon ditemukan pada ekstrak
10
etanol 96% yang mempunyai nilai IC50 sebesar 2.76 ppm. Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa daun sengon berpotensi sebagai salah satu sumber antioksidan alami.
DAFTAR PUSTAKA Adaramola TF, Ariwaodo JO, Adeniji KA. 2013. Distribution, phytochemistry and antioxidant properties of the genus Parkia R.br. (Mimosaceae) in Nigeria. International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research 4(4):172-178. Ayoola et al. 2008. Phytochemical screening and antioxidant activities of some selected medicinal plants used for malaria therapy in Southwestern Nigeria. Tropical Journal of Pharmaceutical Research 7(3):1019-1024. [BPOM RI] Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia. 2005. Gerakan Nasional Minum Temulawak. Jakarta: BPOM RI. Dewi R. 2012. Aktivitas antioksidan dan sitotoksisitas metabolit sekunder daun salam (Syzygium polyanthum Wight) dan daun jati belanda (Guazuma ulmifolia Lamk) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Egwaikhide PA, Gimba CE. 2007. Analysis of the phytochemical content and anti-microbial activity of plectranthus glandulosis whole plant. Middle-East Journal of Scientific Research 2(3-4):135-138. Falah S, Suzuki T, Katayama T. 2008. Chemical constituents from Swietenia macrophylla bark and antioxidant activity. Pakistan Journal of Biological Sciences11(16):2007-2012. Hanani E, Mun’im A, Sekarini R. 2005. Identifikasi senyawa antioksidan dalam spons Callyspongia sp dari kepulauan seribu. Majalah Ilmu Kefarmasian2(3):127-133. Javanmardi J, Stushnoff C, Lockeb E, Vivancob JM. 2003. Antioxidant activity and total phenolic content of iranian ocimum accessions. Food Chemistry 83:547–550. Jiang SH et al. 2009. Antioxidant properties of the extract and subfractions from old leaves of Toona sinensis Roem (Meliaceae). J Food Biochem.33:425-441. Kresnawaty I, Zainuddin A. 2009. Aktivitas antioksidan dan antibakteri dari derivat metil ekstrak etanol daun gambir (Uncaria Gambir). Jurnal Littri. 15(4):145 – 151. Marinova D, Ribarova , Atanassova M. 2005. Total phenolics and total flavonoids in bulgarian fruits and vegetables. Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy 40(3):255-260. Maydina R. 2012. Karakterisasi dan aktivitas antioksidan nanopartikel ekstrak kulit kayu mahoni (Swietenia macrophylla King.) tersalut kitosan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Molyneux P. 2003. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. [artikel]. U.K: Polymer Chemistry, Macrophile Associates. Pambayun R, Gardjito M, Sudarmadji S, Rahayu K. 2007. Kandungan fenol dan sifat antibakteri dari bbberbagai jenis ekstrak produk gambir (UncariaGambir Roxb). Majalah Farmasi Indonesia 18(3):141 – 146.
11 Pradana D. 2001. Inventarisasi hasil-hasil penelitian sengon (Paraserianthes falcatarian (L) Neielsen) di Indonesia [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Prakash A, Rigelhof F, Miller E. 2007. Antioxidant activity. [artikel]. Minnesota : Medallion Labs Analytical Progress. Raisandi MR. 2012. Penentuan fenolik, vitamin C dan aktivitas antioksidan tanaman selada (Lactuca sativa L.) yang dirawat dengan ekstrak tanaman terfermentasi [skripsi]. Riau (ID): Universitas Riau. Robinson T. 1995. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Edisi ke-4. Padmawinata K, penerjemah. Bandung (ID): ITB Press. Rohdiana D. 2001. Radical scavengers activity of tea polyphenol. Majalah Farmasi Indonesia 12(1):53-58. Steinberg D. 2009. The LDL modification hypothesis of atherogenesis. Journal of Lipid Research 50:376-381. Subeki. 1998. Pengaruh cara pemasakan terhadap kandungan β-karoten beberapa macam sayuran serta daya serap dan retensinya pada tikus percobaan [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Vinod KS, Raghuveer I, Alok S Himanshu G. 2010. Phytochemical investigation and chromatographic evaluation of the ethanolic extract of whole plant extract of Dendrophthoe falcata (L.F.) Ettingsh. Int J Pharm Sci Res. 1:39-45. Winata H. 2011.Aktivitas antioksidan dan kandungan kimiawi ekstrak daun wungu (Graptophyllum pictum L.Griff.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Zabri H, Kodjo C, Benie A, Bekro JM, Bekro YA. 2008. Phytochemical screening and determination of flavonoids in Secamone afzelii (Asclepiadaceae) extracts. African Journal of Pure and Applied Chemistry 2(8):080-082.
12
Lampiran 1 Kadar air simplisia daun sengon Contoh Perhitungan: Kadar air=
B
.
x 100% .
= = 4.835%
.
x 100%
.
Lampiran 2 Rendemen ekstrak Contoh Perhitungan: %Rendemen ekstrak =
x 100% .
= x 100% = 2.66% Lampiran 3 Hasil analisis fitokimia
+ + +
Etanol 70% + + + +
Etanol 96% + + + +
+
+
+
Jenis Uji
Air
Alkaloid Saponin Flavon Tanin dan Fenol Steroid dan Triterpenoid
13
Lampiran 4 Contoh grafik hubungan antara % penghambatan dan konsentrasi
100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00
Air Rata-rata (ppm) % Penghambatan
% Penghambatan
Rutin Rata-rata (ppm)
y = 1.682x3 ‐ 18.41x2 + 65.52x + 14.12 R² = 0.991 1
2
3
4
80.00 60.00 40.00 y = 2.126x + 8.423 R² = 1
20.00 0.00 5
5
12.5
20
25
Kurva Standar rutin
Kurva ekstrak daun sengon dengan pelarut air
Etanol 70% Rata-rata (ppm)
Etanol 96% Rata-rata (ppm)
150.00 100.00 50.00
y = 32.662ln(x) ‐ 10.512 R² = 0.973
0.00 5
12.5
20
25
Kurva ekstrak daun sengon dengan pelarut etanol 70%
% Penghambatan
% Penghambatan
80.00 60.00 40.00 y = 23.170ln(x) + 26.469 R² = 0.989
20.00 0.00 1
2
3
4
5
Kurva ekstrak daun sengon dengan pelarut etanol 96%
14
Lampiran 5 Total fenolik ekstrak daun sengon Contoh Perhitungan : Ekstrak Air Persamaan garis kurva standar asam galat: y = 0.018x - 0.034 A rata-rata =
=
.
.
.
= 0.221
Y (absorban) = 0.018x(Total fenol)-0.034 0.221= 0.018(x)-0.034 0.018x= 0.255 Total fenolik kurva standar (x) = 14.167 mg/L Total Fenolik GAE (C)= c. (V/m) C= konsentrasi total fenolik dari kurva standar V= volume ekstrak M = berat ekstrak C = 14.167 mg/L (0.0002 L/0.02 mg) = 0.14167 mg/mg GAE = 141.667 mg/g GAE Lampiran 6 Total flavonoid ekstrak daun sengon Contoh perhitungan: Ekstrak air Persamaan garis kurva standar katekin: y = 0.02x - 0.013 A rata-rata =
=
.
.
.
= 0.139 Y (absorban) = 0.02x (Total flavonoid)-0.013 0.139= 0.02(x)-0.013 0.152= 0.02(x) X= 7.6 mg/L Total flavonoid (x) = 7.6 Total flavonoid CE (C)= c. (V/m). FP C= konsentrasi total flavonoid dari kurva standar V= volume ekstrak M = berat ekstrak C = 7.6 mg/L (0.0005L/0.5g). 11 = 0.0836 mg/mg CE = 83.6 mg/g CE
15
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukasari, Bogor pada tanggal 02 September 1989 dari ayah Irwan Musidy dan ibu Nathalia. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Pendidikan penulis dimulai dari SD Mardi Yuana Bogor dan dilanjutkan pendidikan ke SMP Mardi Yuana Bogor. Penulis lulus tahun 2007 dari SMA Mardi Yuana Bogor dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih mayor Departmen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum Biokimia Umum, Struktur Fungsi Subseluler, Metabolisme dan Struktur Fungsi Biomolekuler. Penulis pernah melakukan Praktik Lapangan (PL) di Balai Besar Uji Standar Karantina Pertanian (BBUSKP), Rawa Mangun, Jakarta selama periode Juli 2009 hingga September 2009 dengan judul Isolasi dan Deteksi Salmonella sp. pada Saluran Pencernaan Day Old Chick (DOC) Broiler. Kepanitiaan yang diikuti penulis selama perkuliahan yakni Seminar Kanker Nasional tahun 2009, Seminar dan Ekspo Biokimia tahun 2010, Seminar Kesehatan tahun 2011. Kegiatan lain penulis yakni menjadi atlet sepakbola pada IPB Olympic (OMI) 2008, atlet volly pada SPIRIT 2011, atlet basket pada SPIRIT 2011.
