BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dedak padi merupakan hasil samping proses penggilingan padi terdiri dari lapisan sebelah luar butiran padi dengan sebuah lembaga biji, sedangkan bekatul adalah lapidan sebelah dalam dari butiran padi, termasuk sebagian kecil endosperm berpati. Tetapi alat penggilingan padi tidak memisahkan antara dedak dan bekatul sehingga umumnya dedak dan bekatul bercampur menjadi satu yang disebut dedak atau bekatul saja (Hadipernata, 2007). Dedak padi mengandung antioksidan alami yaitu fenolik, flavonoid, alkaloid, triterpenoid, steroid dan saponin (Moko dkk., 2014). Minyak dedak dapat digunakan sebagai suplemen makanan untuk meningkatkan kualitas kesehatan (Hadipernata, 2006). Penelitian yang telah dilakukan oleh Damayanti (2010) menyebutkan bahwa aktivitas antioksidan yang terkandung dalam bekatul jauh lebih tinggi daripada jus tomat. Aktivitas antioksidan pada bekatul mencapai 83,89% sedangkan aktivitas antioksidan pada tomat hanya mencapai 60,74%. Sugiat dkk (2010) melakukan penelitian tentang ekstrak metanol dedak padi varietas IR64 memiliki aktivitas antioksidan tertinggi menggunakan metode DPPH dengan nilai 350,64 ppm dibandingkan dengan padi varietas lain. Losion adalah sediaan cair berupa suspensi atau dispersi, digunakan sebagai obat luar. Kelebihan dari sediaan losion yaitu pemakaiannya merata dan 1
2
cepat pada permukaan kulit yang luas dan segera kering pada kulit setelah pamakaian (Ansel, 1989). Humektan ditambahkan pada produk skin lotion karena merupakan zat pengatur perubahan kelembaban antara losion dengan udara, mampu menyerap air dengan baik untuk mempertahankan kelembaban pada kulit, terutama pada produk dengan menggunakan tipe emulsi minyak dalam air (o/w) untuk mengurangi kekeringan ketika produk disimpan dalam suhu ruang (Wilkinson dkk., 1962). Humektan perlu divariasi untuk menghasilkan sediaan losion yang baik dan stabil. Penelitian losion dengan penambahan humektan PEG 1000 untuk penambahan kelembaban telah diteliti oleh Sutianto (2014) yang menghasilkan formulasi losion minyak atsiri daun selasih dengan konsentrasi PEG 1000 30% atau konsentrasi PEG 1000 15 gram merupakan losion yang stabil. PEG 1000 memiliki sifat mudah larut dalam air, dalam etanol dan dalam kloroform (Depkes RI, 1979). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik fisik sediaan losion ekstrak dedak padi (Oryza sativa L.) dengan variasi konsentrasi PEG 1000 dan menentukan aktivitas antioksidan losion ekstrak metanol dedak padi dengan variasi konsentrasi humektan PEG 1000. Berdasarkan latar belakang tersebut, maka akan dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai formulasi losion ekstrak metanol dedak padi (Oryza sativa L.) berbasis PEG 1000 sebagai antioksidan.
3
B. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimanakah sifat fisik formulasi losion dedak padi dengan variasi humektan PEG 1000 ? 2. Bagaimanakah pengaruh variasi konsentrasi humektan PEG 1000 terhadap aktivitas antioksidan losion ?
C. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini yaitu : 1. Mengetahui bagaimanakah pengaruh sifat fisik formulasi lotion ekstrak dedak padi dengan variasi humektan PEG 1000. 2. Mengetahui pengaruh variasi konsentrasi humektan PEG 1000 terhadap aktivitas antioksidan.
D. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah sebagai bukti ilmiah pemanfaatan dedak padi sehingga tidak hanya digunakan sebagai pakan ternak oleh masyarakat, tetapi juga untuk meningkatkan kesehatan.
4
E. Tinjauan Pustaka 1.
Tanaman Padi (Oryza sativa L.) a. Sistematika Klasifikasi tanaman padi sebagai berikut (Prihatman, 2000) : Divisio
: Spermatophyta
Sub divisio
: Angiospermae
Kelas
: Monocotyledoneae
Keluarga
: Graminae (Poaceae)
Genus
: Oryza
Species
: Oryza sativa L.
b. Morfologi Tanaman padi termasuk golongan tanaman semusim. Bentuk batangnya bulat dan berongga disebut jerami, daunnya memanjang seperti pita yang terdiri pada ruas-ruas batang. Pada ujung batang utama dan batang anakan membentuk rumpun, pada vase generatif akan membentuk malai. Pada waktu berbunga malai berdiri tegak kemudian terkulai bila butiran telah terisi dan matang menjadi buah. Bunga padi terdiri atas tangkai bunga, kelopak bunga lemma (gabah padi yang besar), palae (gabah padi yang kecil), putik, kepala putik, tangkai sari, kepala sari dan bulu (awu) pada ujung lemma. Setelah terjadi penyerbukan akan terbentuk buah yang terjadi dari lembaga dan endosperm, yang disebut
5
caryopsis buah ini juga kemudian yang akan membentuk biji (Nurmala, 1998). Tanaman dan dedak padi dapat dilihat pada gambar 1 :
(a) Tanaman Padi
(b) Dedak Padi
Gambar 1. Tanaman Padi (a); Dedak Padi (b)
c. Kandungan kimia Dedak padi mengandung senyawa hasil metabolit sekunder fenolik, flavonoid, alkaloid, triterpenoid, steroid dan saponin sebagai antioksidan (Moko dkk., 2014), salah satu senyawa metabolit yang memiliki aktivitas antioksidan yang paling banyak yaitu fenolik (Chotimarkorn dkk., 2008). Fenolik merupakan senyawa yang memiliki satu atau lebih gugus hidroksil (-OH) yang menempel dicincin aromatik. Sebagian besar senyawa fenol merupakan komponen monomer dari polifenol dan asam yang akan membentuk beberapa jaringan tumbuhan seperti lignin dan melanin (Brielman dkk., 2004). Senyawa fenolik cenderung medah larut dalam air karena umumnya berikatan dengan gula sebagai glikosida dan terdapat dalam vakuola sel. Peranan beberapa golongan fenoloik sudah diketahui,
6
misalnya lignin sebagai bahan pembangun dinding sel, antosianin sebagai pigmen bunga (Harbone, 1987) d. Khasiat tanaman Minyak dedak dapat dimanfaatkan untuk membantu menurunkan kadar kolesterol dalam darah, serta sebagai suplemen pangan untuk meningkatkan kualitas kesehatan manusia (Hadipernata, 2006). 2.
Antioksidan dan Radikal Bebas a. Antioksidan Antioksidan dapat menghambat senyawa radikal bebas. Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang memiliki 1 atau lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar, termasuk atom hidrogen, logam-logam transisi dan molekul oksigen. Elektron yang tidak berpasangan menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat aktif. Terlalu lama terpapar radikal bebas akan mengakibatkan jumlah radikal bebas dalam tubuh melebihi kapasitas, sehingga dibutuhkan antioksidan. Mekanisme antioksidan dalam menghambat radikal bebas reaktif yaitu dengan mendonorkan 1 elektron kepada senyawa yang bersifat radikal bebas sehingga radikal bebas yang reaktif dapat dihambat (Winarsi, 2007). Senyawa antioksidan merupakan senyawa kimia yang memberikan satu elektron atau lebih elektron kepada radikal bebas, sehingga dapat menghambat radikal bebas tersebut. Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menunda atau mencegah terbentuknya reaksi radikal bebas
7
(peroksida) dalam oksidasi lipid (Winarsi, 2007). Antioksidan alami dalam tubuh berupa enzim yang bekerja dengan cara mencegah produksi radikal bebas (Kumalaningsih, 2006). Sumber antioksidan ada 2 macam yaitu antioksidan alami hasil ekstraksi bahan alami contohnya vitamin C, betakroten, flavonoid dan fenolik. Antioksidan buatan diperoleh dari hasil sintesis reaksi kimia, contohnya Butylated Hydroxyanisone (BHA) dan Butylated Hydrxytoluene (BHT) yang ditambahkan dalam makanan (Youngson, 2005). b. Radikal Bebas
Radikal bebas adalah atom atau molekul yang memiliki 1 atau lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar, termasuk atom hidrogen, logam-logam transisi dan molekul oksigen. Elektron tidak berpasangan menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi sangat aktif (Winarsi, 2007). Radikal bebas dapat dihambat menggunakan senyawa antioksidan. Fungsi antioksidan yaitu menetralisasi radikal bebas, sehingga tubuh terlindung dari berbagai macam penyakit degeneratif dan kanker (Tapan, 2005). 3.
Ekstraksi Jenis ekstraksi bahan alam yang sering dilakukan adalah ekstraksi secara dingin dengan cara maserasi, perkolasi dan ekstraksi secara panas dengan cara refluks, soxhletasi, digesti, infundasi dan penyulingan.
8
Ekstraksi dengan cara maserasi adalah penarikan zat aktif yang dapat larut menggunakan pelarut cair pada simplisia, sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut. Golongan senyawa aktif yang terdapat dalam berbagai simplisia adalah fenolik, flavonoid, minyak atsiri, alkaloid dan lain-lain. Senyawa yang telah diketahui kandungan senyawa aktifnya, akan mempermudah untuk memilih cairan penyari dan cara ekstraksi yang tepat. Metode yang digunakan untuk ekstraksi antara lain maserasi, cara yang paling sederhana adalah maserasi. Maserasi merupakan penyarian yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam penyarian penyari pada temperatur ruangan (Depkes RI, 2000). Keuntungan ekstraksi maserasi adalah cara pengerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan. Sedangkan kerugian cara maserasi adalah pengerjaannya lama dan penyariannya kurang sempurna (Depkes RI, 1986). 4.
Losion Losion merupakan salah satu bentuk emulsi, didefinisikan sebagai campuran dari dua fase yang tidak bercampur, yang distabilkan dengan sistem emulsi dan jika ditempatkan pada suhu ruang berbentuk cairan yang dapat dituang. Proses produksi skin lotion adalah dengan cara mencampurkan bahan-bahan yang larut dalam fase air pada bahan-bahan yang larut dalam fase lemak, dengan cara pemanasan dan pengadukan (Schmitt, 1996). Pencampuran antara fase minyak dan air dilakukan pada suhu 70-75°C. Proses emulsifikasi pada pembuatan skin lotion adalah pada suhu 70°C.
9
Waktu pengadukan juga mempengaruhi emulsi yang dihasilkan. Pengadukan yang terlalu lama pada saat dan setelah emulsi terbentuk harus dihindari, karena akan menyebabkan terjadinya penggabungan partikel. Lamanya pengadukan tidak dapat ditetapkan secara pasti karena hanya dapat diketahui secara empiris (Mitsui, 1997). Losion terdiri dari sebuah emulsi berbentuk o/w (minyak dalam air) atau oil in water. Emulsi merupakan sediaan yang mengandung dua zat yang tidak tercampur, biasanya air dan minyak, dimana cairan yang terdispersi menjadi butir-butir kecil dalam cairan yang lain. Dispersi ini tidak stabil, butir-butir ini bergabung dan membentuk dua lapisan air dan minyak yang terpisah. Zat pengemulsi (emulgator) merupakan komponen yang paling penting agar memperoleh komponen yang stabil (Anief, 2008). Skin lotion disusun oleh komponen-komponen seperti, alkohol, emolien, humektan, bahan pengental, pengawet dan pewangi (Mitsui, 1997). Emulsifier atau pengemulsi yang digunakan dalam pembuatan skin lotion hampir sama dengan pembuatan krim. Emulsifier yang umum digunakan adalah triethanolamin stearat dan oleat (Wilkinson dkk., 1962). Humektan adalah suatu zat pengatur perubahan kelembaban antara produk dengan udara. Humektan yang digunakan dalam pembuatan skin lotion antara lain sorbitol, gliserin dan polietilenglikol. Syarat dasar humektan adalah
harus
mempunyai
kemampuan
menyerap
air
yang
baik,
mempertahankan penyerapan air (kelembaban pada kulit), menguap paling rendah, berbaur baik dengan unsur lain, harus aman, tidak berwarna dan tidak
10
berbau, serta tawar (Takeo, 1997). Humektan ditambahkan pada produk skin lotion terutama pada produk dengan tipe emulsi minyak dalam air untuk mengurangi kekeringan ketika produk disimpan pada suhu ruang (Wilkinson dkk., 1962). Penelitian losion dengan penambahan humektan PEG 1000 untuk penambahan kelembaban telah diteliti oleh Sutianto (2014) yang menghasilkan formulasi losion minyak atsiri daun selasih dengan konsentrasi PEG 1000 30% atau konsentrasi PEG 1000 15 gram merupakan losion yang stabil. Emolien didefinisikan sebagai sebuah media bila digunakan pada lapisan kulit yang keras dan kering akan mempengaruhi kelembutan kulit dengan adanya hidrasi ulang. Dalam skin lotion, emolien yang digunakan memiliki titik cair yang lebih tinggi dari suhu kulit karena dapat memberikan rasa nyaman, kering dan tidak berminyak bila skin lotion dioleskan pada kulit (Schmitt, 1996). Skin lotion pada pembuatannya juga sering ditambahkan pengawet sebesar 0,1-0,2%. Pengawet yang digunakan sebagai tambahan pada produk menyebabkan tidak dapat tumbuhnya mikroba karena pengawet bersifat antimikroba. Pengawet juga harus ditambahkan pada suhu yang tepat pada saat proses pembuatan, yaitu antara 35-45°C agar tidak merusak bahan aktif yang terdapat dalam pengawet tersebut yang dapat mengganggu emulsi yang terbentuk. Pengawet yang baik memiliki persyaratan yaitu tidak menimbulkan bahaya (racun) secara internal dan eksternal pada kulit (Schmitt, 1996).
11
Pemeriksaan sifat fisik sediaan losion meliputi : a. Tampilan Pemeriksaan dan deskripsi tampilan sediaan merupakan tes yang paling mudah dipraktekkan dan yang paling utama. Pemeriksaan ini biasa dilakukan secara mikroskopik dengan mendeskripsikan warna, kejernihan, transparansi, kekeruhan dan bentuk sediaan (Paye dkk., 2001). b. pH Pengukuran pH dalam sediaan encer (larutan, suspensi, emulsi m/a dan gel) merupakan pemeriksaan yang penting. Nilai pH dalam rentang fisiologis biasanya telah disesuaikan, idealnya sama dengan pH kulit atau tempat pemakaian spesifik untuk menghindari iritasi. Banyak reaksi dan proses yang bergantung pada nilai pH, antara lain keefektifan pengawet, stabilitas dan degradasi dari bahan, serta kelarutan. Pemeriksaan pH merupakan hal wajib yang dapat dilakukan dengan mudah menggunakan alat yang sesuai (Paye dkk., 2001). Skin lotion untuk pH berkisar 4,5-6,5. c. Rheologi Rheologi (viskositas dan konsistensi) adalah karakteristik penting pada produk perawatan tubuh karena sifat ini berpengaruh pada preparasi, pengemasan, penyimpanan, pemakaian, dan pelepasan zat aktif. Oleh karena itu, sifat ini perlu diperiksa untuk menjaga kualitas dan karakteristik dari sediaan (Paye dkk., 2001). d. Uji tipe losion Losion yang telah dibuat diencerkan dengan air. Jika ditambahkan air lotion tidak pecah maka tipe losion adalah minyak dalam air.
12
Sebaliknya jika ditambah air losion pacah maka tipe losion adalah air dalam minyak. 5.
Monografi Bahan a. Polietilenglikol 1000 Polietilenglikol 1000 adalah polietilenglikol H(O-CH2-CH2)nOH, dengan harga n antara 20 dan 25. Polietilenglikol 1000 bentuknya massa seperti salep, putih atau hampir putih. Polietilenglikol 1000 mudah larut dalam air, dalam etanol 95% dan dalam kloroform, tetapi praktis tidak larut dalam eter. Polietilenglikol 1000 melebur pada suhu 96°C dan mempunyai bobot molekul rata-rata tidak kurang dari 950 dan tidak lebih dari 1050
PEG 1000 merupakan basis yang berkhasiat sebagai zat
tambahan (Depkes RI, 1979). b. Stearilalkohol Stearilalkohol adalah campuran alkohol padat, terutama terdiri dari stearilalkohol C13H38O. Stearilalkohol bentuknya butiran atau potongan, licin, putih, bau khas lemah, rasa tawar. Stearilalkohol sukar larut dalam air, larut dalam etanol (95%) p dan dalam eter p. Khasiat dan penggunaannya adalah sebagai zat tambahan (Depkes RI, 1979). c. Gliserin Gliserin merupakan cairan seperti sirup, jernih, tidak berwarna, tidak berbau, manis diikuti rasa hangat, higroskopik, jika disimpan beberapa lama pada suhu rendah dapat memadat membantu masa hablur tidak berwarna yang tidak melebur hingga suhu mencapai kurang lebih
13
20°C. Gliserin dapat larut dengan air dan etanol 95%, tetapi praktis tidak larut dalam kloroform, dalam eter dan dalam minyak lemak. Gliserin mempunyai bobot molekul 92,10. Khasiat dan penggunaan gliserin adalah sebagai zat tambahan (Depkes RI, 1979). d. Natrium Lauril Sulfat Natrium lauril sulfat adalah campuran dari natrium alkil sulfat, sebagian besar mengandung natrium lauril sulfat. Kandungan campuran natrium klorida dan natrium sulfat tidak lebih dari 8,0%. Natrium lauril sulfat bentuknya hablur, kecil, berwarna putih atau kuning muda dan agak berbau khas. Natrium lauril sulfat mudah larut dalam air, membentuk larutan opalesen (Depkes RI, 1995). Khasiat dan penggunaannya adalah sebagai emulgator pada losion, sehingga tidak terjadi pemisahan antara bahan lainnya (Paye dkk., 2001). e. Metil Paraben atau Nipagin Metil paraben merupakan serbuk hablur halus berwarna putih, hampir tidak berbau, tidak mempunyai rasa, kemudian agak membakar diikuti rasa tebal. Metil paraben larut dalam 500 bagian air, dalam 20 bagian air mendidih, dalam 3,5 bagian etanol (95%) p, dalam 3 bagian aseton p, larut dalam 60 bagian gliserol p panas dan dalam 40 bagian minyak lemak nabati panas. Serta mudah larut dalam eter p dan dalam larutan alkali hidroksida. Jika didinginkan larutan tetap jernih (Depkes RI, 1979). Penggunaan dalam sediaan topikal sebanyak 0,1%-0,2% sebagai antimikroba (Schmitt dan Williams, 1996).
14
F. Landasan Teori Dedak padi mengandung antioksidan alami yaitu fenolik, flavonoid, alkaloid, triterpenoid, steroid dan saponin (Moko dkk., 2014). Minyak dedak dapat digunakan sebagai suplemen makanan untuk meningkatkan kualitas kesehatan (Hadipernata, 2006). Damayanti (2010) melakukan penelitian tentang aktivitas antioksidan bekatul dan mendapatkan aktivitas 83,89%. Penelitian yang telah dilakukan oleh Sugiat dkk (2010) menyebutkan bahwa ekstrak metanol dedak padi varietas IR64 memiliki aktivitas antioksidan tertinggi menggunakan metode DPPH dengan nilai 350,64 ppm dibandingkan dengan padi varietas lain.
Pada penelitian
Sutiyanto (2014) menunjukkan bahwa formula losion minyak atsiri daun selasih dengan penambahan PEG 1000 dengan kosentrasi 30% merupakan losion yang stabil. G. Hipotesis Variasi konsentrasi PEG 1000 yang ditambahkan berpengaruh terhadap sifat fisik dan aktivitas antioksidan losion ekstrak metanol dedak padi dan ada aktivitas antioksidan losion ekstak metanol dedak padi.
