I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Lipida merupakan salah satu unsur utama dalam makanan yang berkontribusi terhadap rasa lezat dan aroma sedap pada makanan. Lipida pada makanan digolongkan atas lipida jenuh dan tak jenuh. Komponen lipida tak jenuh rentan terhadap serangan oksigen yang menyebabkan terjadinya oksidasi. Oksidasi mengakibatkan kerusakan mutu makanan seperti adanya aroma yang tidak disukai, warna makanan berubah menjadi tidak menarik, zat gizi menjadi rusak serta terbentuk senyawa baru yang mungkin bersifat racun bagi tubuh. Oksidasi pada bahan makanan dapat dihambat dengan penggunaan antioksidan Penggunaan antioksidan dalam makanan yang mengandung lipida dapat meminimalkan ketengikan, menghambat pembentukan produk oksidasi yang beracun, menjaga kualitas gizi dan meningkatkan masa simpan berbagai makanan yang mengandung lemak atau lipida. Antioksidan yang ditambahkan dalam makanan atau yang secara alami sudah ada dalam bahan makanan dapat berfungsi sebagai antioksidan primer atau sekunder. Antioksidan primer adalah antioksidan yang menetralisir radikal bebas melalui mekanisme donasi sebuah atom hidrogen, sedangkan antioksidan sekunder yaitu antioksidan yang menetralisir prooksidan seperti ion logam atau menginaktivasi spesies reaktif seperti oksigen singlet. Antioksidan sintesis seperti 3-tert-butil-4-hidroksianisol (BHA), 3,5-ditert-butil-4-hidroksitoluena (BHT) dan 2-tert-butil hidrokuinon (TBHQ) telah digunakan sebagai antioksidan primer pada bahan makanan, namun hasil penelitian menunjukkan bahwa antioksidan sintetik ini memberikan efek toksisitas 1
dan karsinogenik pada hewan coba. Hal ini menyebabkan fokus penelitian antioksidan lebih diarahkan pada antioksidan alami. Tanaman merupakan salah satu sumber antioksidan alami. Penelitian berbahan baku tanaman pada sisi aktivitas biologi seperti aktivitas antioksidan menarik perhatian, terutama dalam upaya penggalian senyawa baru yang berpotensi serta bermanfaat bagi kesehatan manusia. Keanekaragaman tanaman memberikan peluang menemukan struktur baru yang bersifat antioksidan (Falleh, et al., 2013). Tanaman gedi (Abelmoschus manihot L. Medik) merupakan tanaman yang tumbuh di daerah tropik. Di Indonesia tanaman gedi tidak begitu dikenal, hanya di daerah tertentu, seperti di Sulawesi Utara, yang dijadikan sebagai tanaman pekarangan. Bagian tanaman gedi yang sering dimanfaatkan oleh penduduk Sulawesi Utara adalah bagian daunnya. Daun gedi biasanya diolah menjadi makanan tradisional khas Sulawesi Utara yaitu kuah gedi dan bubur Manado (dikenal dengan tinutuan). Penelitian tentang komponen yang dimiliki daun gedi telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Mandey et al. (2015) melaporkan bahwa daun gedi mengandung 20,18% protein; 17, 53 % serat kasar; 1,6% lemak dan komponen kecil lainnya seperti fenolik (0,082%, w/w). Daun gedi juga mengandung gum mucilage” dari polisakarida yang memiliki efek terapis seperti antibakteri, antikoagulan dan antioksidan. Penelitian tentang struktur kimia metabolit sekunder yang terdapat pada ekstrak daun gedi pernah dilakukan oleh Mamahit (2008). Hasil penelitian 2
menunjukkan bahwa senyawa yang terisolasi adalah eikodekana, β-sitosterol, asam heptadekanoat dan asam pentadekanoat. Pine et al. (2011) telah melakukan penelitian terhadap serbuk daun gedi yang diambil dari kota Gorontalo, Palu dan Makassar. Sampel dimaserasi dengan pelarut etanol 70% dan etanol 96% selama tiga kali 24 jam. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa serbuk daun gedi yang diekstraksi dengan etanol 96% memiliki total flavonoid berkisar antara 23,63 – 41,56 mg ekivalen rutin/g ekstrak sedangkan yang diekstraksi dengan etanol 70% berkisar antara 2,07-3,75 mg ekivalen rutin/g ekstrak . Jeni (1992) telah melakukan pemeriksaan kandungan kimia daun gedi dengan cara mengekstraksi serbuk daun gedi menggunakan alat Soxhlet dan pelarut etanol. Dilanjutkan dengan ekstraksi cair menggunakan pelarut metilen klorida, etil asetat dan n-butanol secara berturut-turut. Kemudian fraksi n-butanol yang diperoleh dipisahkan dengan kromatografi kolom, dilanjutkan dengan kromatografi lapis tipis preparatif selulosa menggunakan pelarut campuran kloroform-metanol sehingga diperoleh isolat. Isolat ini dikarakterisasi dengan menggunakan spektrofotometri UV. Hasil penelitian mengidentifikasi adanya flavonoid pada daun gedi, dan diduga termasuk dalam kelompok flavon atau flavonol 3-OH. Hasil penelitian Pine et al. (2011) dan Jeni (1992) menunjukkan bahwa pada daun gedi terdapat komponen metabolit sekunder dan diantaranya adalah flavonoid. Flavonoid merupakan metabolit sekunder yang terdapat pada tanaman tingkat tinggi dan terdistribusi pada hampir semua bagian tanaman, mulai dari 3
akar, biji, batang, daun, bunga dan buah. Flavonoid bersifat sebagai antioksidan karena memiliki kemampuan untuk mentransfer elektron radikal bebas, mengkelat logam, dan menghambat oksidasi dengan cara menangkap (scavenging) molekul yang teroksidasi seperti oksigen singlet dan beberapa variasi radikal bebas (Heim et al., 2002). Kemampuan flavonoid sebagai antioksidan dipengaruhi oleh struktur kimianya. Pada struktur kimia, ada tiga gugus fungsi yang berperan penting bagi flavonoid sebagai antioksidan. Ketiga gugus itu adalah : a).bagian katekol pada cincin B ; b). 2,3-ikatan rangkap dua yang terkonjugasi dengan gugus karbonil pada cincin C; c). adanya gugus hidroksil pada posisi 3 dan 5 (Pokorny et al., 2001). Penelitian tentang peran daun gedi sebagai antioksidan telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Prawira et al. (2015) melakukan yang bertujuan untuk membandingkan kandungan total fenolik pada daun gedi merah yang diekstraksi dengan pelarut heksana dan etanol. Hasil penelitian Prawira et al. (2015) menunjukkan bahwa daun gedi memiliki kandungan total fenolik yang lebih tinggi (28,98 mg ekivalen asam galat/kg ekstrak) dibandingkan dengan pelarut heksana (2.86 mg ekivalen asam galat/kg ekstrak). Hasan (2011) melakukan penelitian terhadap daun gedi yang diekstraksi dengan metanol kemudian difraksinasi dengan etil asetat menggunakan kromatografi kolom, hasil fraksinasi selanjutnya di uji aktivitas antioksidan sebagai penangkal radikal bebas DPPH. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 5
4
fraksi yang diperoleh memiliki persen penghambatan DPPH yang dinyatakan dalam IC50 berkisar antara 290 μg/mL-730 μg/mL. Pranowo (2015) telah melakukan penelitian yang bertujuan untuk mendapatkan teknologi nanoemulsi ekstrak etanol daun gedi. Ekstrak daun gedi yang dihasilkan Pranowo (2015) memiliki total fenolik berkisar antara 27,19 – 37,29 mg ekivalen kuersetin / g ekstrak dan nilai IC50 penghambatan radikal bebas DPPH sebesar 512,41 - 625 μg/mL. Penelitian-penelitian yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya, pada umumnya bertujuan untuk menguji kemampuan ekstrak daun gedi sebagai antioksidan. Perbedaan penelitian ini dengan penelitian sebelumnya yaitu penelitian bertujuan untuk mendapatkan senyawa flavonoid yang ada pada daun gedi dengan cara ekstraksi dan mengidentifikasi senyawa flavonoid dari daun gedi yang
bersifat
antioksidan,
dan
selanjutnya
mempelajari
mekanisme
antioksidasinya. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui senyawa flavonoid apa yang bertanggung jawab terhadap sifat antioksidan pada daun gedi, karena itu perlu dilakukan identifikasi struktur kimia flavonoid dari daun gedi yang bersifat antioksidan, dengan mengetahui struktur kimianya maka mekanisme aktivitas antioksidan dapat dipelajari, apakah sebagai penangkap radikal bebas, pengkelat logam dan sebagai penstabil oksigen singlet. Kebaharuan dari penelitian ini dibandingkan dengan penelitian-penelitian sebelumnya tentang identifikasi komponen senyawa dari daun gedi adalah belum pernah dipublikasikan tentang identifikasi senyawa flavonoid yang bersifat
5
antioksidan dari ekstrak daun gedi dan mekanisme antioksidasi flavonoid dari ekstrak daun gedi. 1.2. Perumusan Masalah Daun gedi merupakan sayuran tradisional khas Sulawesi Utara yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber antioksidan alami. Penggunaan ekstrak daun gedi sebagai antioksidan alami masih terbatas pada beberapa penelitian. Berdasarkan uraian di atas maka perlu ada penelitian, dengan perumusan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana aktivitas antioksidan ekstrak daun gedi yang diekstraksi secara sekuensial dan dianalisis dengan metode penangkal radikal bebas DPPH, pengkelat logam dan penstabil oksigen singlet ? 2. Fraksi flavonoid manakah yang memiliki aktivitas antioksidan yang tertinggi ? 3. Kelompok senyawa flavonoid apakah yang berperan dalam aktivitas antioksidan daun gedi ? 4. Bagaimana prediksi mekanisme antioksidasi kelompok senyawa flavonoid dari isolat daun gedi ? Berdasarkan pertanyaan-pertanyaan di atas maka perlu dilakukan penelitian tentang ekstraksi, identifikasi dan mekanisme antioksidasi dari daun gedi (Abelmoschus manihot L).
6
1.3. Tujuan Penelitian Tujuan Umum : Mendapatkan senyawa flavonoid dari ekstrak daun gedi dan menentukan mekanisme aktivitas antioksidannya. Untuk mencapai tujuan tersebut maka dilakukan empat tahapan penelitian yaitu ekstraksi, fraksinasi, identifikasi dan mekanisme antioksidasi flavonoid dari daun gedi, dengan tujuan khusus sebagai berikut : 1. Tahap ekstraksi bertujuan untuk mengevaluasi dan membandingkan aktivitas antioksidan dari ekstrak daun gedi yang diekstraksi secara sekuensial dengan pelarut heksana, aseton dan metanol 2. Tahap fraksinasi ekstrak antioksidan daun gedi bertujuan untuk menentukan fraksi flavonoid yang mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi. 3. Tahap isolasi dan identifikasi bertujuan untuk mengisolasi senyawa flavonoid pada fraksi yang memiliki aktivitas antioksidan tertinggi berdasarkan penelitian tahap fraksinasi, selanjutnya memilih isolat yang mempunyai aktivitas antioksidan tertinggi dan mengidentifikasi senyawa flavonoid pada isolat terpilih. 4. Tahap mekanisme antioksidasi bertujuan mempelajari mekanisme aktivitas antioksidasi isolat daun gedi yang terpilih pada tahap isolasi dan identifikasi.
7
1.4. Manfaat Penelitian Diharapkan dengan mengetahui senyawa flavonoid dari ekstrak daun gedi yang bersifat antioksidatif dan mekanisme antioksidasinya, maka potensi daun gedi
sebagai
sumber
antioksidan
alami
dapat
dikembangkan
dan
memanfaatkannya sebagai pangan fungsional. Penelitian ini diharapkan juga dapat memberikan sumbangan kepada industri pangan terutama makanan yang mengandung asam lemak tak jenuh. Manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan, penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang senyawa flavonoid dan strukturnya yang bersifat antioksidan dari daun gedi.
8
