ISBN :978-602-73159-0-7 SEMINAR NASIONAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA VII “Penguatan Profesi Bidang Kimia dan Pendidikan Kimia Melalui Riset dan Evaluasi” Program Studi Pendidikan Kimia Jurusan P.MIPA FKIP UNS Surakarta, 18 April 2015
MAKALAH PENDAMPING
KIMIA ORGANIK
ISBN :978-602-73159-0-7
EKSPLORASI KUALITATIF SENYAWA GLIKOALKALOID DALAM UMBI TANAMAN KENTANG (Solanum tuberosum) DENGAN LC/ESI-ToF-MS (Liquid hromatography-Electrospray IonisationTime of Flight-Mass Spectrometry) Muhammad Yudhistira Azis1,*, Yana Maolana Syah2, Suryo Gandasasmita2 1LaboratoriumKimia 2Laboratorium
Organik Bahan Alam, FMIPA, ITB, Bandung,Indonesia Kimia Analitik, FMIPA , ITB, Bandung,Indonesia
tel/fax : 081321850886, email:
[email protected]
ABSTRAK Penurunan produktivitas dan kualitas tanaman kentang ditunjukkan secara fisiologis akibat infeksi virus pada umbi kentang. Umbi kentang yang terinfeksi berpotensi menimbulkan kerusakan pada umbi dan dalam waktu yang lama bahkan akan mengalami pembusukan. Penurunan produktivitas dan kualitas tanaman kentang dapat terjadi dari generasi kedua sampai ke generasi selanjutnya terutama pada masa pertumbuhan tunas atau kecambah. Namun belum terdapat informasi yang jelas mengenai keterkaitan antara penurunan kualitas setiap generasi tanaman kentang dengan kandungan senyawa metabolit sekunder yang terdapat pada bagian umbi kentang. Glikoalkaloid merupakan metabolit sekunder antinutrisi dalam tanaman yang bersifat racun pada virus, bakteri, jamur, binatang dan manusia. Metode pemisahan menggunakan instrumen dengan sensitivitas dan resolusi yang tinggi dapat digunakan untuk analisis kandungan metabolit sekunder dalam umbi kentang secara kualitatif yaitu dengan LC/ESI-ToF-MS. Penelitian ini dilakukan untuk memberikan informasi mengenai eksplorasi kemungkinan adanya pengaruh perubahan kandungan glikoalkaloid dalam ekstrak umbi kentang (Solanum tuberosum) yang tidak berkecambah dan umbi yang berkecambah terhadap penurunan kualitas setiap jenis generasi umbi kentang secara kualitatif. Metode pemisahan yang dilakukan menggunakan LC/ESI-ToF-MS. Selain itu juga dilakukan fraksinasi terhadap ekstrak kentang (umbi dan kecambah) menggunakan Kromatografi Permeasi Gel. Identifikasi dilakukan dengan Kromatografi Lapis Tipis dan MS-ESI-IT/MS. Kromatogram ion total hasil pengukuran LC/ESI-ToF-MS menunjukkan bahwa ekstrak umbi kentang tidak berkecambah dari berbagai generasi memberikan pola pemisahan yang hampir sama dengan intensitas puncak yang tinggi pada waktu retensi yang mirip untuk setiap generasi umbi kentang tidak berkecambah. dengan program MassLynx ver 4.0 (Micromass). Massa molekul yang ditemukan pada puncak dengan intensitas tinggi yaitu α-solanine (m/z 868,5058) dan α-chaconine (m/z 852,5109) pada modus ion positif [M+H] dengan program MassLynxver4.0 (Micromass). Disimpulkan bahwa glikoalkaloid merupakan metabolit sekunder yang terbanyak dan dominan terhadap α-solanine dan α-chaconine. Namun, tidak ditemukan keterkaitan secara langsung antara kandungan metabolit sekunder lain dengan penurunan kualitas generasi yang berbeda dalam umbi kentang yang tidak berkecambah maupun yang berkecambah. Kata Kunci: Umbi kentang(Solanum tuberosum),-solanine,Glikoalkaloid,-chaconine,αLC-TOFαMS/MS
ISBN :978-602-73159-0-7 PENDAHULUAN
yang merugikan terhadap organisme lainnya kentang
[11,13]. Racun tersebut dapat berasal dari
(Solanumtuberosum) di Indonesia setiap
metabolit sekunder yang diproduksi dalam
tahun padaera 1990-an mencapai 1 juta ton
kentang,
dari hasil panen untuk luas tanam 70.000
turunan seskuiterpen [13], yang berefek
hektar.
pada
Produksi
Kualitas
tanaman
benih
atau
biji
umbi
yaitu
glikoalkaloid
kemungkinan
dan
adanya
penurunan
jenis
keterkaitan
tanaman ini sangat menentukan produksi
dengan
kualitas
terhadap
tanaman kentang selama beberapa musim.
generasi tanaman kentang [11,13].
Jenis umbi yang berkualitas banyak tersedia
Glikoalkaloid merupakan metabolit
di Indonesia dan menjadi bahan komoditas
sekunder antinutrisi dalam tanaman yang
ekspor serta bersertifikat dengan kualitas
bersifat racun pada virus, bakteri, jamur,
yang
binatang,
baik
[5].Pertumbuhan
tanaman
dan
manusia,
yang
banyak
kentang itu sendiri terdiri dari lima tahap
terdapat di bagian kulit umbi dan kecambah
(Gambar 1), yaitu pertumbuhan tunas,
pada tanaman kentang.
penegakan tanaman, inisiasi pertumbuhan umbi,
pengembangan
umbi,
dan
Masih kurangnya informasi pada perubahan kandungan metabolit sekunder
pemasakan umbi [4]. Secara fisiologis,
yang
pemasakan umbi ditandai dengan ukuran
terhadap penurunan kualitas umbi tanaman
umbi
banyaknya
kentang dari beberapa generasi membuat
kandungan karbohidrat [7], yang sangat
perlu adanya kajian awal yang berkaitan
dipengaruhi oleh faktor lingkungan.
dengan eksplorasi secara kualitatif dalam
yang
optimal
dan
Selain itu, terdapat pula faktor lain
dominan,
menentukan
seperti
glikoalkaloid,
kemungkinan
adanya
yang turut berpengaruh, yaitu adanya infeksi
perubahan kandungan glikoalkaloid dalam
virus yang dapat mengakibatkan terjadinya
umbi kentang yang tidak berkecambah
penurunan
maupun umbi kentang yang berkecambah
produktivitas
dan
kualitas
tanaman kentang. Hal ini dapat terjadi dari
dari
generasi
dengan metode analisis LC/ESI-TOF-MS
kedua
selanjutnya
sampai
terutama
ke pada
generasi masa
dan
berbagai
generasi
fraksinasi
dengan
umbi
kentang,
Sephadex-LH20
pertumbuhan tunas atau kecambah. Yang
serta identifikasi dengan KLT dan MS- ESI-
dimaksud generasi umbi tanaman kentang
IT/MS.
itu sendiri merupakan penanaman kembali umbi
yang
berasal
dari
pertumbuhan
tanaman sebelumnya [7]. Umbi
kentang
Metode
analisis
dan
identifikasi
metabolit sekunder dari umbi kentang telah banyak dilakukan seperti analisis senyawa
yang
terinfeksi
glikoalkaloid dengan metode kalorimetri, (ELISA),
dan
berpotensi menimbulkan kerusakan pada
Immunoassay
umbi dan dalam waktu yang lama akan
kromatografilapis tipis [3]. Adapun metode
mengalami
analisis dengan instrumen misalnya dengan
pembusukan
[16].
Berbagai
tanaman dan beberapa mikroorganisme
HPLC
(High
dapat memproduksi senyawa racun alami
Chromatography) [1,17], Kromatografi Gas
untuk memproteksi diri dari lingkungan
dan MS (MassSpectrometry) [14]. Ketiga
ekstrim. Keberadaan racun alami harus
metode instrumenini juga pernah digunakan
diwaspadai karena dapat menimbulkan efek
untuk
menganalisis
Pressure
Liquid
senyawa-senyawa
ISBN :978-602-73159-0-7 fenolik
antioksidan
[10]
dan
golongan
analitis
digunakan
Ainsworth
dalam
penimbangan. Instrumen yang digunakan
turunan seskuiterpen alkohol [19].
adalah
LC/ESI-ToF-MS
(Liquid
METODE PENELITIAN
Chromatography-Electrospray
ionization-
Alat dan Bahan
Time of Flight-Mass Spectrometry), Waters
Peralatan yang digunakan adalah peralatan
standar
laboratorium
Kimia
yang
dan
2695HPLC)
(Gambar
2)
yang
di
berperan dalam pemisahan dan deteksi
Kimia
berat molekul dan program MassLynx ver
digunakan
Analitik
Alliance
digunakan
4.0
juga beberapa peralatan khusus seperti
pengolahan data MS sedangkan MS-ESI-
blender daging (chopper/ food processor)
IT/MS Bruker (Gambar 3) menggunakan
untuk mencacah umbi kentang, evaporator,
program software Data analysis ver. 4
dan freeze dry untuk memekatkan dan
(Bruker) dalam identifikasi berat molekul.
mengeringkan
ekstrak
sampel.
(Micromass)
untuk
Organik Bahan Alam. Selain itu, digunakan
Neraca
Gambar 2 LC/ESI-ToF-MS (Liquid ChromatographyElectrospray Ionization-Time of Flight- Mass SpectrometryAlliance 2695 HPLC pump)
Gambar 1 Tahapan pertumbuhan umbi
Gambar 3 MS-ESI-IT/MS (MassSpectrometryElectrospray Ionisation-Ion Traped tandem Mass Spectrometry-HCT Bruker)
pelat silika gel, pereaksi Dragendorff dan pereaksiserium(IV)sulfat untuk kromatografi Sementara untuk bahan yang digunakan
lapistipis.
yaitu Bubuk Sephadex LH-20 (Pestanal, sigma aldrich, St Louis MO,USA) dan Kolom Sephadex
LH-20
digunakan
sebagai
Preparasi sampel umbi kentang Umbi
kentang
tidak
berkecambah
dan
fraksinasi ekstrak sampel.
berkecambah diambil langsung dari lokasi
Semua larutan yang digunakan memiliki
pertanian
kualitas pro analysis (p.a.) dan HPLC grade
pertanian Kabupaten Garut, Jawa Barat,
yang berasal dari SupraSolv grade (Merck,
yang merupakan lokasi strategis sebagai
Darmstadt,
wilayah pengembangan komoditas sayur
Germany).
Larutan
yang
tanaman
kentang
di
digunakan untuk pengukuran LC/ESI-ToF-
dan
MS
Kabupaten Garut adalah kentang [2].
dan
aseton,
MS-ESI-IT/MS asetonitril,
yaitu
metanol,
asetonitril:air:asam
hortikultura
Sepuluh
yang
kelompok
umbi
daerah
dihasilkan
kentang
di
tidak
format = 50:50:0,5 sebagai pelarut ekstrak
berkecambah dengan jenis, jumlah, dan
sampel. Kloroform, metanol, amonia pekat,
generasi
yang
berbeda.
Masing-masing
ISBN :978-602-73159-0-7 dimasukkan dalam plastik dan disimpan di tempat gelap sebelum diberi perlakuan
Ekstraksi sampel umbi kentang yang
terhadap sampel. Masing-masing kelompok
berkecambah dan kecambah Setiap umbi kentang berkecambah
jenis dan generasi umbi tidak berkecambah memiliki ukuran dan berat yang beragam
masing-masing
dicuci
bersih
dan
tergantung jumlah sampel umbi. Kesepuluh
dikeringkan dalam suhu ruang. Kemudian
kelompok umbi kentang tidak berkecambah
berat keringnya ditimbang. Kecambah pada
tersebut adalah Granola 5, Granola 4,
setiap
Granola mata merah 3(MM3), Diana 3, XA 3,
digerus
Granola MZ3, Granola 6, Ketela 5, Ketela 4
Adapun
dan Granola 7. Adapun sebanyak empat
blender. Umbi dan kecambah diekstraksi,
buah umbi kentang berkecambah dengan
dievaporasi dan dikeringkan dengan teknik
jenis dan generasi yang sama dimasukkan
freeze dry dengan metode yang sama
dalam plastik dan dibiarkan terbuka sebelum
dengan
dilakukan perlakuan terhadap sampel.
berkecambah. kemudian disimpan dalam
umbi dipisahkan, ditimbang lalu dengan
mortar
umbinya
umbi
sampai
dihaluskan
kentang
halus. dengan
yang
tidak
freezer pada suhu -40C dan dianalisis Ekstraksi sampel umbi kentang yang
dengan LC/ESI-ToF-MS.
tidak berkecambah Umbi
kentang
dalam
berbagai
Analisis umbi kentang berkecambah dan
kelompok generasi dikeringkan pada suhu
tidak
ruang. Kemudian, tiap jenis kelompok umbi
LC/ESI-TOF-MS
berkecambah
menggunakan
masing-masing ditimbang. Sebanyak dua
5 mg ekstrak setiap jenis sampel
atau tiga buah umbi kentang dipotong-
umbi kentang tidak berkecambah dilarutkan
potong kecil dan digerus halus dengan
masing-masing
mortar. Umbi yang telah dipotong, kemudian
asetonitril:air:asam
ditambahkan larutan metanol pro analysis
kemudian dianalisis dengan LC/ESI-ToF-MS
dengan volum 50-150 mL sesuai jumlah dan
(Liquid
berat masing-masing kelompok umbi, lalu
ElectrosprayIonisation-Time of Flight-Mass
didiamkan selama 1x24 jam (maserasi)
Spectrometry).
dengan format
1,5µL =
50:50:0,5
Chromatography-
pada suhu ruang dan disaring. Perlakuan
Instrumen
LC
yang
digunakan
diulangi kembali pada umbi yang bersisa
adalah Waters Alliance 2695 HPLC. Sumber
pada tiap kelompok umbi tersebut.
ionnya adalah ESI (ElectronsprayIonization)
Filtrat yang dihasilkan merupakan
yaitu Z-spray dalam modus ionpositif [M+H].
hasil ekstrak umbi kentang hasil maserasi,
Adapun
kemudian
spectrometry).
dipekatkan
menggunakan 0
ToF-MS
(time Kolom
offlight
mass
yangdigunakan
evaporator pada suhu 55-60 C (titik didih
adalah kolom C18Xterra. Temperatur kolom
metanol) dan dikeringkan dengan metode
200C dan injeksi sampel 10,00µL. Fasa
freeze
dry
pada
suhu
-200C
selama
satumalam. Masing-masing ekstrak umbi yang telah dikeringkan kemudian ditimbang dan disimpan dalam freezer pada suhu 40C.
gerak yang digunakan menggunakan eluen A
(asetonitril+asam
(air+asam
format).
format),
eluen
Pemisahan
B
setiap
sampel dilakukan selama 40 menit. Laju elusi
0,3mL/menit.
Elusi
gradien
yang
ISBN :978-602-73159-0-7 digunakan
yaitu
asetonitril:air
(2,5:97,5)
positif, Temperatur sumber ionisasi 1000C,
pada menit 0-5, asetonitril:air (70:30) pada menit 5-25, asetonitril:air (90:10) pada menit 25-30 dan asetonitril:air (2,5:97,5) pada menit 30-40. Data
MS,
pembacaan
dalam
rentang 100-1500m/z dalam modus ion
akselerasi Temperatur
tegangan
100
3500C
desolvasi
dan
Volt. laju
desolvasi 500 L/h, jenis syringe: Hamilton 250µL. Kondisi pemisahan LC/ESI-TOF-MS dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Kondisi pemisahan LC-ESI-TOF/MS Fraksinasi ekstrak sampel umbi kentang
metanol.
yang
masuk
tidak
berkecambah
dan
Setelah seluruhnya
ekstrak
sampel
telah
dalam
kolom,
elusi
berkecambah menggunakan Sephadex
sampel dengan metanol dan terfraksinasi
LH-20 dan identifikasidengan KLT dan
sesuai degradasi warna yang berbeda.
MS-ESI-IT/MS
Ekstrak
sampel
yang
terfraksinasi
Setiap ekstrak umbi kentang dan
dipekatkan dengan evaporator, ditimbang
kecambah yang disimpan dalam freezer
dan diidentifikasi dengan KLT dan MS-ESI-
dibiarkan beberapa saat pada suhu ruang.
TOF/MS.
Kemudian setiap ekstrak ditimbang dan
Identifikasi dengan KLT dilakukan menggunakan pelat silika gel TLC silica
dilarutkan dalam metanol. Setelah itu, ekstrak disaring dan
gel60 F254. Setiap fraksi ditotolkan pada
filtrat yang diperoleh kemudian dipekatkan
pelatsilika menggunakan pipet kapiler dan
dengan evaporator. Filtrat dilarutkan kembali
dielusi
denganmetanol
kloroform-metanol2%(v/v)-amonia
sebelum
dielusi
dalam
menggunakan
pengembang
kolomSephadex LH-20. 10 gram bubuk
(80:20:0,5) dan (70:30:0,5) dalam bejana
Sephadex LH-20 dilarutkan dalam metanol
KLT. Pelat silika kemudian diamati dibawah
dandimasukkan
lampu UV dan pelat disemprot dengan
dalam
kolom.
Kolom
dikondisikan dengan methanol, kemudian sampel dimasukkan dan dielusi dengan
larutan serium(IV) sulfat. Identifikasi dengan MS-ESI-IT/MS
ISBN :978-602-73159-0-7 (Massspectrometry Electrospray Ionization-
(reverse
Ion traped tandem mass spectrometry- HCT
pemisahanLC dikarenakan sampel ekstrak
dilakukan
dilakukan
phase)
dalam
menggunakan
bersifat polar sehingga ekstrak dibawa
format
dengan fasa gerak yang kepolaran yang
=50:50:0,5. Injeksi kolom MS dengan pelarut
sama dan fasa diam yang non polar.
tersebut sampai diperoleh intensitas yang
Penggunaan teknik elusi gradien atau elusi
Bruker)
pelarutasetonitril:air:asam
3
4
stabil pada rentang tegangan 10 -10 V/Cm.
landaian
Sekitar 0,2µL sampel diinjeksi dengan suhu
kepolaran eluen dalam membawa sampel
sistem 300oC, optimasi target massa pada
melewati kolom pada waktu retensi tertentu
MS
yaitu
m/z
=
800-1000.
Tegangan
capillary: 2,0Volt. Sumber tegangan 60Volt. Tekanan yang digunakan 10,00 psi. Laju alir gas nebulizer (N2) 5,0L/h dan laju alir eluen
agar
adalah
untuk
pemisahan
dilakukan
meningkatkan
semakin
teknik
elusi
baik.
isokratik,
Bila yaitu
menjaga kondisi pemisahan yang sama dari awal sampai akhir proses pemisahan, hal ini belum tentu dapat memberikan pemisahan
240µL/menit. Pembacaan berat molekul:
yang baik karena kemungkinan interaksi
100-1500m/z. Intensitas pengukuran yang
kolom dengan fasa gerak dan sampel dapat
baik yaitu dengan menghasilkan puncak
berubah
dengan intensitas pada rentang tegangan
kepolaran sehingga baik dilakukan teknik
6
8
10 -10 V/Cm.
sewaktu-waktu
sesuai
dengan
elusi gradien [9]. Kromatogram ion total umbi yang tidak berkecambah menunjukkan
HASIL DAN PEMBAHASAN
pola puncak yang hampir sama tetapi
Pada umbi berkecambah, umbi dan
dengan
intensitas
yang
berbeda
untuk
kecambah masing-masing dipisahkan dan
bebagai generasi umbi kentang. Puncak
diekstrak dengan cara yang sama. Pelarut
dengan intensitas tinggi ditunjukkan pada
metanol
digunakan
waktu retensi menit ke-16. Selain itu,
sebagai pelarut esktrak dalam maserasi
teramati pula puncak yang rendahdan lebar
(metode ekstraksi padat-cair bertahap yang
pada menit ke-12 sampai ke-14 sebelum
dilakukan
perendaman
munculnya puncak dengan intensitas tinggi.
padatan dalam usaha mengekstraksi suatu
Hal ini mengindikasikan adanya polimer
substansi dari bahan alam pada temperatur
karbohidrat yang berasal dari umbi kentang
kamar) terhadap seluruh bagian sampel
yang
karena merupakan pelarut universal yang
kentang banyak mengandung pati ataupun
dapat melarutkan senyawa polar, sebagian
karbohidrat lain yang larut dengan baik
senyawa semipolar, dan beberapa senyawa
dalam
nonpolar [12].
mengindikasikan senyawa polimer tersebut
p.a
(pro
dengan
analysis)
proses
menggaggu
pelarut
pengukuran.
polar.
Puncak
Umbi
yang
ditunjukkan dengan puncak yang lebar pada Analisis dengan LC/ESI-TOF-MS
kromatogram ion total umbi kentang tidak
Persiapan sampel yang digunakan
berkecambah.
minimal sebanyak ± 5 mg karena instrumen
Pada kromatogram ion total umbi
ini memiliki deteksi dengan resolusi yang
kentang yang tidak berkecambah jenis XA
tinggi sehingga kuantitas sampel dapat
generasi 3. Misalnya menunjukkan berat
diminimalisir.
molekul yang teridentifikasi pada modus ion
Penggunaan
fasa
terbalik
ISBN :978-602-73159-0-7 positif [M+H] yaitu m/z = 852,5117 yang
C45H74NO15. Hasil pemisahan glikoalkaloid
berkorelasi
pada
dengan
rumus
molekul
umbi
berkecambah,
umbi
non
C45H74NO14 dan m/z = 868,5130 yang
berkecambah dan berkecambah dengan
berkorelasidengan
LC/MS ditunjukkan pada Gambar 5.
rumus
molekul
Gambar 5 Kromatogram ion total umbi kentang berkecambah,umbi berkecambah dan kecambah dengan menggunakan LC/ESI-TOF-MS Pada umbi berkecambah dan non
dua senyawa glikoalkaloid tersebut dengan
berkecambah ditemukan satu puncak tinggi
intensitas yang berbeda diantara kedua
pada
puncak pemisahan tersebut (Gambar 6). Hal
menit
ke
15,62
untuk
umbi
berkecambah dan menit ke-15,93 untuk
ini
umbi tidak berkecambah. Sedangkan untuk
glikoalkaloid
pemisahan pada kecambah terdapat dua
senyawa dominan dalam umbi kentang dan
puncak yang memiliki daya pisah yang
kecambah. Berdasarkan hasil eksplorasi
masih kurang baik yaitu pada menit 14,65
tersebut, tidak ditemukan adanya perubahan
dan 15,77. Identifikasi MS menunjukkan
kandungan jenis metabolit sekunder lainnya
dalam puncak teridentifikasi dua puncak
dalam umbi kentang berkecambah maupun
berdekatan
umbi
yang
merupakan
senyawa
menunjukkan
kentang
bahwa
tersebut
tidak
dua
senyawa
merupakan
berkecambah
dua
dari
dominan dari glikoalkaloid yaitu α-solanine
berbagai jenis dan generasi. Pemisahan
(m/z 852,5) dan α-chaconine (m/z 868,5).
yang dilakukan belum baik, oleh karena itu
Sedangkan pada kecambah, pada kedua
dilakukan pemisahan lain menggunakan
puncak tertinggi pemisahan teridentifikasi
fraksinasi menggunakan Sephadex-LH20.
ISBN :978-602-73159-0-7
Gambar 6 Kromatogram ion total ekstrak kecambah dari umbi kentangberkecambah dan spektrum massa pada waktu retensi 14,68 menit dan 15,77 menit menggunakan modus ion positif Ekstrak sampel umbi kentang yang tidak
intramolekul gel. Partikel dengan berat
berkecambah
molekul
dan
berkecambah
menggunakan
besar,
terelusi
lebih
cepat
menembus pori gel sedangkan partikel dengan berat molekul yang rendah terelusi lebih lambat dikarenakan partikel tersebut
Sephadex LH-20 Fraksinasi terhadap ekstrak umbi
terlebih dahulu menembus pori gel. Dalam
kentang yang berkecambah maupun tidak
hal ini, berat molekul yang lebih besar dan
berkecambah
komponen utama akan keluar terlebih
dilakukan
Sephadex
menggunakan Fraksinasi
LH-20.
dahulu
melewati
kolom
dan
diikuti
metabolit
komponen minornya. Diperoleh 2 pita yang
sekunder selain glikoalkaloid yang terdapat
berbeda pada setiap sampel umbi kentang
dalam ekstrak umbi kentang berdasarkan
maupun kecambah (Gambar 7).
diharapkandapat
memisahkan
perbedaan berat molekul. Untuk setiap fraksi yang dihasilkan, jumlah total massa fraksi lebih kecil jika dibandingkan dengan massa sampel sebelum dipisahkan dengan Sephadex LH-20. Hal ini mungkin terjadi karena ekstraksampel tertahan pada poripori
gel
teradsorpsi
SephadexLH-20 pada
gel
ataupun
(10).Pemisahan
Gambar 7 Pemisahan dengan kolomSephadex
dengan kromatografi permeasi gel ini dapat
LH-20terhadap ekstrak umbi kentang
melewatkan sampel yang akan dipisahkan melalui pori-pori ikatan silang pada gel
Selain Sephadex LH-20 dikenal
dekstran atau poliakrilamid [10]. Ekstrak
juga jenis Sephadex jenis G-, Sephadex L-
sampel akan melewati pori-pori gel yang
yangdibedakan berdasarkan ukuran pori-
telah mengembang setelah terendam dan
pori molekul gel. Sephadex LH-20 cukup
terelusi
stabil dalam pelarut organik, namun kurang
dalam
pelarut
yang
digunakan.Ekstrak sampel yang terelusi akan
melewati
pori
antarmolekul
dan
stabil dalam larutan pada pH ekstrim [15]. Pada umumnya Sephadex LH-20
ISBN :978-602-73159-0-7 dapat memisahkan senyawa bahan alam
dilakukan menggunakan MS-ESI-IT/MS.
dengan senyawa-senyawa yang memiliki berat
molekul
steroid,
lipid
besar,
seperti
senyawa
Identifikasi dengan MS-ESI-IT/MS
dan terpenoid, senyawa-
Spektrum massa hasil fraksinasi
senyawa dengan berat molekul rendah
pada
seperti golongan peptida dan sebagainya
memperlihatkan intensitas puncak yang
[8,15]. Sephadex LH-20 memiliki batas
tinggi sebagai hasil protonasi gugus-gugus
pemisahansampai berat molekul m/z =
hidroksi pada struktur sakarida dengan ion
4000-5000
H+ [14] dan stabil untuk kedua senyawa
(7).
Keberadaan
senyawa
dalam hasil fraksinasi dapat didentifikasi lebih
lanjut
dengan
menggunakan
kromatografi lapis tipis dan MS-ESI-IT/MS (MassSpectrometry tandem Electrospray Ionization-Ion
Trapped-Mass
Spectrometry).
modus
ion
positif
[M+H]
glikoalkaloid yaitu α-solanine (m/z = 868,5) dan α-chaconine (m/z = 852,5). Kedua berat molekul senyawa glikoalkaloid pada modus
ion
positif
tersebut,
dapat
difragmentasikan menjadi berat molekul yang lebih ringan dengan pemutusan pada ikatan glikosidik antar gugus sakarida dan
Identifikasi dengan Kromatografi Lapis
antara struktur solanidin dengan gugus
Tipis (KLT)
sakarida. Ikatan glikosidik yang terdapat
Hasil
pemisahan
dengan
KLT
pada kedua struktur senyawa glikoalkaloid
menjadi indikator identifikasi mengandung
ini
senyawa
pemutusan pada ikatan glikosidik tersebut
glikoalkaloid
atau
adanya
dapat
difragmentasikan,
senyawa metabolit lain dari hasil fraksinasi
membutuhkan
dengan Sephadex LH-20. Adapun fasa
sehingga
gerak
dengan
yang digunakan
berupa
larutan
energi
dalam mudah
yang
kondisi di
karena
rendah
asam
fragmentasi
dapat dan
pengembang yang sesuai untuk membawa
terprotonasi [3]. Gambar 8 merupakan hasil
sampel
berkompetisi
fragmentasi molekul α- chaconine dan α-
dengan fasa diam. Literatur menyebutkan
solanine. Pola fragmentsi kedua molekul
bahwa pengembang yang digunakan untuk
tersebut
senyawa glikoalkaloid berupa campuran
penyusun kedua molekul glikoalkaloid tidak
kloroform:metanol
jauh
bermigrasi
dan
2%
(v/v):amonia
=
hamper
berbeda.
70:30:5 [18]. Penambahan amonia dalam
penjebakan
larutan
tersebut
pengembang
dilakukan
untuk
ion
sama
Hasil dari
karena
fragmentasi kedua
gugus
dan
senyawa
menghasilkan fragmen-fragmen
memisahkan senyawa yang bersifat basa
dengan intem=nsitas yang tinggi pada berat
seperti alkaloid. Sebagai penampak noda,
molekul m/z = 706,5; m/z = 722,5; m/z =
digunakan
560,4; dan m/z = 398,5. Berat molekul ini
larutan
serium
(IV)
sulfat.
Setelah dilakukan pengeringan terhadap
mengindikasikan
pelat kromatografi, teramati adanya noda
senyawa α- solanine ( m/z = 868,5 ) dan α-
berwarna coklat atau biru kehitaman yang
chaconine (m/z = 852,5) dari pemutusan
menandakan adanya glikoalkaloid dalam
secara bertahap setiap ikatan glikosidik
ekstrak
sampel [18]. Penentuan berat
yang terdapat dari kedua senyawa tersebut
molekul ekstrak sampel hasil fraksinasi ini
[3]. Gugus sakarida pada senyawa α-
hasil
fragmentasi
ISBN :978-602-73159-0-7 chaconine terdiri dari gugus α D-ramnosa, L-ramnosa, dan α-D-glukosa.Adapun untuk senyawa α-solanine, gugus sakarida terdiri dari gugus β D-galaktosa, -L-ramnosa, dan –D-glukosa [3.11]. Berat molekul pada modus ion positif yaitu m/z = 706,5 mengindikasikan fragmentasi terhadap salah satu ikatan glikosidik dari senyawa α- solanine maupun α- chaconine. Untuk α- chaconine terjadi pemutusa salah satu ikatan glikosidik pada gugus - L- α ramnosa atau α-D-ramnosa. Kedua
senyawa
tersebut
berikatan
glikosidik pada posisi α. Adapun untuk senyawa
α-solanine
terjadi
pemutusan
ikatan glikosidik yaitu pada gugus β-Dglukosa senyawa tersebut [11]. Untuk m/z = 560,4 pada modus ion positif mengalami pemutusan gugus α pada D-ramnosa,
α-L-ramnosa,
dan
dari
senyawa α- chaconine [3.14], sedangkan untuk
pemutusan
α-solanine
ikatan
glikosidik pada gugus α-L-ramnosa dan βD-glukosa. Adapun m/z = 398,5 pada modus ion positif mengindikasikan berat molekul pada struktur solanidin kedua senyawa
tersebut.
sedangkan
hasil
fragmentasi dengan m/z = 722,5 pada modus ion positif fragmentasi senyawa αsolanine yaitu pemutusan ikatan glikosidik pada
gugus
α-L-ramnosa
diperlihatkan pada Gambar 8.
separti
ISBN :978-602-73159-0-7 tersebut tidak ditemukan adanya perubahan kandungan dan jenis glikoalkaloid lainnya yang ditemukan dalam umbi kentang berkecambah maupun umbi kentang tidak berkecambah dari berbagai jenis dan generasi. UCAPAN TERIMA KASIH Petani kentang Kecamatan Kadungora, Kabupaten Garut, Jawa Barat. Laboratorium Kimia Analitik Departemen Kimia FMIPA ITB, Bandung, Jawa Barat. Laboratorium
Kimia
Organik
Bahan
Alam (KOBA), Departemen Kimia FMIPA ITB, Bandung, Jawa Barat. DAFTAR RUJUKAN a. Gambar 8 Fragmentasi dua senyawa
Bushway, R.J., Barden, E.S., Bushway, A.W.,
Bushway,
A.A.,
1979,
High-
glikoalkaloid m/z 868 and m/z 852 (m/z 722, m/z
Performance
706, m/z 560 and m/z 398)dengan MS-EI-IT/MS
Separation of Potato Glycoalkaloids, J.
Liquid
Chromatographic
Chrom., 178, 533-541. b.
Dinas tanaman pangan dan hortikultura kabupaten Garut, 2009 Profil tanaman
KESIMPULAN Dalam ditemukan
kentang.hal Pemerintah kabupaten Garut, penelitian
dalam
berbagai
kentang
tidak
kentang
berkecambah
kecambah)
ini,
berkecambah
dengan
glikoalkaloid
generasi
umbi
ataupun
umbi
(bagian
analisis
umbi
2-3. c.
Distl, M., Sibum, M., Wink, M., 2009, Combination
dan
Extraction
of
On-Line
with
LC/MS
Solid-Phase for
the
menggunakan
Determination of Potentially Hazardous
LC/ESI-ToF-MS, fraksinasi Sephadex, LH-20,
Glycoalkaloids in Potato Products, Potato
dan identifikasi dengan KLT dan konfirmasi
Research, 52, 39-56.
dengan fragmentasi menggunakan MS-ESI-
d.
Dwelle, R.B., Love, S.L., Potato Heslth
IT/MS adalah α-solanine dan α-chaconine.
Management
Pemisahan dengan LC/ESI-ToF-MS modus ion
Development, Randal C.Rowe (Ed.), 1993,
positif
APS, 1-4.
sampel
menunjukkan
bahwa
kecambahh
glikoalkaloid
tersebut
dalam
kedua dapat
ekstrak senyawa
e.
Potato
Growth
and
Fuglie, K.O., Adigoya, W., Asmunati, R.,
terpisahkan
Mahalaya. S., Suherman R., 2005, Supply
walaupun dengan daya pisah (resolusi) yang
and Demand for quality potato seed in
masih rendah. Berdasarkan hasil eksplorasi
ISBN :978-602-73159-0-7 Indonesia: Farmers Perspect.and Policy
f.
Kurniadi, B., 2002, Buku Ajar Fitokimia,
CIP-UPWARD, 1-53, ISBN 971-614-033-
Jurusan Kimia-Laboratorium Kimia Organik
09.
Fakultas
Gritter, R.J., Bobbit, J.M., Schwarting A.E.,
Pengetahuan Alam Universitas Airlangga,
1985,
7-8, 54-60.
Introduction
Gustianty,
L.R.
Pertumbuhan
to
Chromatography,
2008,
dan
Kajian
Produksi
Metabolite
Kentang
Production
in
Genetically
Modified Potatoes in Respones to Stress, J
Asal Biji Botani melalui Uji Perkecambahan
of Agric andFood Chem., 53, 7766-7776.
Program
Magister,
n.
Matsuda, F., Morino, K., Miyazawa, H., Miyashita,
Universitas
M.,
Miyagawa, Potato
2004,
Determination
Hans, H., Druck, S., Druck, A., Praparative
using
Gel chromatographie an Sephadex LH-20,
Chromatography-Electrospray
Amersham Bioscience,1994, 18-1107-22.
Ionisation/Mass Spectrometry, Phytochem.l
Harvey, D., Modern Analytical Chemistry.
Anal, 15, 121-124. o.
of
H.,
Sumatera Utara Medan, 11-12.
glycoalkaloids
High-pressure
Liquid
Ostervala, E., Sephadex LH-20, Instruction
States of America, 2000, 206-208
56-1190-97
Im, H.W., Suh, B-S., Lee, S.U., Kozukue,
Healthcare Bio-Sciences AB,2006, 1-11.
N., Ohnisi-Kameyama, M. Levin, C.E.,
p.
AD
Gel
Filtration,
GE
Rahman, M.S., Akanda A.M., 2010, Effect
Friedman, M., 2008, Analysis of Phenolic
of PLRV infected seed tuber on disease
Compounds by High-performance Liquid
incidence,
Chromatography
and
parameters
Chromatography/Mass
Spectrometry
Liquid
Tubers
and
in
Potatoes. J. Agric
q.
Food
growth
and
of
yield potato,
Saito, K., Horie, M., Hoshino, Y., Nose, N., 1990,
Home-Processed and
plant
BangladeshJ.Agril.Res, 35(3), 359-366.
in
Potato Plant Flowers, Leaves, Stems, and
k.
Ilmu
S., Smith, L.M.J., 2005, Toxic Secondary
tentang
The McFGraw-Hill Companies , Inc. United
j.
dan
(Solanum tuberosum L.) Varietas Granola
Tesis
i.
Matematika
m. Matthews, D., Jones, H., Gans, P., Coates,
dan Pengaturan Penanaman di Lapangan,
h.
Kristanti, A.N., Aminah, N.S., Tanjung, M.,
options, Upward workingpaper series No 8.
Holden-Day, Inc, Oakland-USA,86,179. g.
l.
Chem.,
High-performance
chromatographic
determination
liquid of
56,3341-3349.
glycoalkaloids in potato tubers, J.Chrom,
Jensen, P.H., Juhler, R.K., Nielsen, N.J.,
508, 141-147.
Hansen, T.H., Strobel, B.W., Jacobsen,
r.
Simonovska, B., Vovk, I., 2000, High-
O.S., Nielsen, J., Hansen, H.C.B., 2008,
performance
Potato
determination of potato glycoalkaloids, J.
glycoalkaloids
in
soil-optimising
Chrom. A, 1182, 65-71.
chromatographic
Chrom. A, 903, 219-225.
liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry for quantitative studies. J.
thin-layer
s.
Szafranek, B., Chrapkowska, K., Waligora, D., Palavinskas, R., Banach, A., Szafranek,
ISBN :978-602-73159-0-7 J., 2006,
Leaf
Surface
Sesquiterpene
Alcohols of potato (Solanum tuberosum) and their influence on Colorado Beetle (Leptinotarsadecemlineata Say) Feeding, J. Agric. and Food Chem., 54, 7729-7734.
TANYA JAWAB PENANYA : Armi Wulandari Pertanyaan : a) Apakah sebelumnya sudah ada penelitian yang
mengidentifikasikan
penurunan
produktifitas tanaman kentang? b) Seberapa
%
penurunan
yang
sudah
teramati?
Jawaban : a) Sebelumnya sudah ada bu, Rahman : 2010., mengidentifikasi adanya infeksi virus pada
produktifitas/
kualitas
tanaman
kentang. b) sebanyak 40%-50% dalam fungsi waktu dan kandungan gizi dari kentang.
