SCIENTIA VOL. 5 NO. 2, AGUSTUS 2015
PENGUJIAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN TABIR SURYA EKSTRAK ETANOL KULIT BUAH NAGA SUPER MERAH (Hylocereus costaricensis (F.A.C. Weber) Britton & Rose) Widyastuti, Rizqi Ikhwanda Fratama dan Ade Seprialdi Akademi Farmasi Imam Bonjol Bukittinggi Email :
[email protected]
ABSTRACT Dragon fruit rind is material that is often wasted after the flesh of fruit was consumed. The rindof red dragon is rich in flavonoids that have antioxidant activity and the possibility of using as sunscreen. Extract of red dragon rind in ethanol 96% was tested for its antioxidant activity using DPPH method. As result, the extract has avery low antioxidantwith the value of IC50 was about 4602,740 ppm. The test for the activity of the extract as a sunscreen showed minimal concentration as sunscreen at a concentration of 300 ppm, which it hada Sun Protective Factor (SPF) of 22,438 at concentration of 900 ppm with %Te 6,186 and %Tp 5,586. It means, at this concentration the extract had good effectiveness as sunscreen. It can be concluded from this research that the ethanolic extract of Hylocereus costaricensis (F.A.C. Weber) Britton & Rose rind was effectively used as an antioxidant and sunscreen. Keywords: H. costaricensis, antioksidan, tabir surya
PENDAHULUAN Buah naga merah yang dikonsumsi masyarakat luas umumnya adalah bagian daging buah, sehingga kulit buah sering terbuang. Kulit buah naga mempunyai bobot sekitar 30 – 35% dari bobot buah total. Kulit buah naga merah (H. costaricensis) mengandung antosianin berjenis sianidin 3ramnosil glukosida 5-glukosida dan ekstrak air mengandung antosianin 1,1 mg/100 ml (Saati, 2010). Antioksidan dan jumlah total senyawa fenol kulit buah naga lebih tinggi dibandingkan daging buah naga (Nurliyana et.al, 2010). Ekstraksi pada kulit buah H. undatus dengan menggunakan beberapa pelarut telah dilakukan untuk mendapatkan senyawa bioaktif kosmetik yang semua hasil ekstraksi tersebut mempunyai aktivitas antioksidan (Chaiwut et.al, 2012). Antioksidan dapat diberikan dalam sediaan oral maupun topikal. Antioksidan yang diberikan secara topikal tidak memberikan kapasitas yang cukup untuk dapat diserap kedalam kulit, konsekuensinya, aktivitas antioksidan topikal tidak dapat melindungi kulit lebih baik dari serangan radiasi sinar ultraviolet sendiri tapi harus mempunyai nilai minimal Sun Protective Factor (SPF) atau ISSN : 2087-5045
kapasitas sebagai tabir surya (Baumann et.al., 2009). Penelitian ini bertujuan untuk menentukan aktivitas antioksidan dan tabir surya ekstrak etanol kulit buah naga super merah (Hylocereus costaricensis (F.A.C. Weber) Britton & Rose). Pengujian aktivitas antioksidan didasarkan pada efek peredaman radikal bebas 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) dan pengujian tabir surya dengan metode spektrofotometri untuk menentukan nilai SPF ekstrak.
METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Alat yang digunakan adalah neraca analitik, beaker glass, erlenmeyer, gelas ukur, labu ukur, pipet volume, spatel, batang pengaduk, bejana maserasi, rotary evaporator, Spektrofotomer UV-Vis. Bahan yang digunakan antara lain kulit buah naga super merah, etanol 96%, aquadest, vitamin C, 1,1difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH),
69
SCIENTIA VOL. 5 NO. 2, AGUSTUS 2015
Cara Kerja Buah naga super merah (H. costaricensis) sebanyak 4,85 kg diperoleh dari pedagang buah di kota Bukittinggi. Buah naga dikupas dan kulit buahnya (1,55 kg) dirajang dan keringanginkan selama tiga hari sehingga diperoleh berat 213 g. Kulit kering buah naga dimaserasi dengan etanol 96%, filtrat dipekatkan dengan menggunakan rotary evaporator. Ekstrak kental yang didapatkan dilakukan uji aktivitas antioksidan dan tabir surya. Penentuan Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Buah Naga (Mosquera et al., 2007) 5 mg DPPH dimasukkan kedalam labu ukur 250 ml dan dilarutkan dalam pelarut etanol sehingga diperoleh larutan DPPH 20 ppm. Serapan larutan diukur dengan rsentase pengikatan radikal bebas =
spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang serapan maksimum 517 nm. Larutan uji dibuat dengan konsentrasi ekstrak 1000, 2000, 3000, 4000 dan 5000 ppm. Sebagai pembanding digunakan Vitamin C dengan konsentrasi 10, 20, 30, 40 dan 50 ppm. Masing-masing larutan uji sebanyak 0,2 ml ditambahkan 3,8 ml larutan DPPH 20 µl/ml di dalam test tube, dilakukan juga pengujian blanko. Campuran didiamkan selama 30 menit pada suhu kamar dan pada ruangan yang terlindung dari cahaya. Absorbansinya diukur pada panjang gelombang 517 nm, persentase penangkapan radikal bebas menggunakan persamaan:
× 100%
Nilai IC50 (50% Inhibitory Concentration) ditentukan dengan analisis probit. Makin kecil nilai IC50 makin tinggi aktivitas penangkapan radikal bebasnya.
292,5–372,5 nm, dan dihitung persentase transmisi pigmentasi. Kategori aktivitas bahan tabir surya kemudian di nilai berdasarkan persentase eritema dan persentase pigmentasi.
Penentuan Aktivitas Tabir Surya Penentuan angka SPF dihitung dengan persamaan:
HASIL DAN PEMBAHASAN
=
.
∫ ∫
.
. .
.
Dimana dan adalah tetapan hubungan efek eritemogenik dengan intensitas radiasi pada λ 290 - 350 nm, merupakan transmisi larutan uji. Nilai SPF ini berkisar antara 0 sampai 100, dan kemampuan tabir surya yang dianggap baik diatas 15. Penentuan persentase transmisi eritema dimana ekstrak dibuat dengan konsentrasi 100 ppm, 300 ppm, 500 ppm, 700 ppm dan 900 ppm, lalu masing-masing diukur serapannya dengan menggunakan Spektrofotometer UVVis pada panjang gelombang yang dapat menimbulkan eritema yaitu 292,5–337,5 nm, dan dihitung persentase transmisi. Penentuan persentase transmisi pigmentasi, dimana larutan yang sama serapannya diukur dengan Spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang yang dapat menimbulkan eritema dan pigmentasi yaitu ISSN : 2087-5045
Dari ekstraksi yang dilakukan terhadap kulit buah kering diperoleh ekstrak kental sebesar 10,53 g dengan rendemen 4,933%. Karakter ekstrak secara organoleptis adalah berupa ekstrak cairan kental, berwarna coklat kekuningan dan berbau khas. Ekstrak mudah larut dalam air dan etanol. Pada uji skrining fitokimia, ekstrak mengandung metabolit sekunder alkaloid, fenolik, flavonoid dan terpenoid. Flavonoid merupakan senyawa pereduksi yang baik, dan dapat menghambat banyak reaksi oksidasi, baik secara enzim maupun nonenzim. Flavonoid melindungi lipid membran terhadap reaksi radikal hidroksi dan superoksida yang merusak (Winarsi, 2007). Pemeriksaan antioksidan terhadap ekstrak dilakukan dengan menggunakan metode DPPH. Metode ini dipilih karena prosedur pengukuran antioksidan yang mudah dan dapat dilakukan dalam waktu yang singkat. Uji peredaman warna radikal bebas DPPH merupakan uji untuk menentukan aktivitas antioksidan dalam sampel yang akan diujikan dengan melihat kemampuannya dalam menangkal radikal bebas DPPH. Perubahan 70
SCIENTIA VOL. 5 NO. 2, AGUSTUS 2015
warna yang diamati dari larutan yang berwarna ungu menjadi warna kuning (Prakash et.al, 2001). Besarnya aktivitas antioksidan ditandai dengan nilai IC50. Nilai IC50 merupakan konsentrasi sampel yang dapat meredam DPPH sebanyak 50%. Dari nilai absorban dibandingkan dengan konsentrasi dibuat suatu grafik garis lurus sehingga didapatkan suatu persamaan garis lurus. Ekstrak mempunyai persamaan regresi y = 0,0104x + 2,1315 dengan nilai r = 0,99479, sehingga diperoleh nilai IC50 ekstrak sebesar 4602,740 ppm. Pada vitamin C didapatkan persamaan regresi y = 1,0905x – 8,231 dengan nilai r = 0,9996 sehingga diperoleh nilai IC50 vitamin C sebesar 53,398 ppm. Berdasarkan nilai IC50 maka ekstrak termasuk kategori antioksidan sangat rendah. Vitamin C merupakan antioksidan standar yang digunakan pada pengujian dengan metode DPPH. Selain vitamin C dapat juga digunakan standar lain seperti Trolox, vitamin E dan BHT (Prakash et.al, 2001). Antioksidan ekstrak kulit H. costaricensis lebih baik bila dibandingkan dengan hasil yang didapatkan oleh Choo et.al (2011) dimana mereka melakukan pengujian antioksidan terhadap buah segar H. polyrhizus dan H. undatus menggunakan metode DPPH. Pada H. polyrhizus campuran daging buah bersama kulit mempunyai nilai IC50 sebesar 11,34 mg/ml sedangkan H. undatus campuran daging buah bersama kulit mempunyai nilai IC50 sebesar 14,61 mg/ml. Fraksi kloroform kulit buah naga merah (H. lemairei) dengan metoda DPPH mempunyai nilai IC50 sebesar 3349,936 ppm (Pranata, 2014) sehingga bila dibandingkan dengan antioksidan ekstrak kulit buah H. costaricensis, maka antioksidan ekstrak nilainya lebih rendah. Begitu juga bila dibandingkan dengan yang dilakukan oleh Nurliyana et.al (2010)
dimana pada konsentrasi 1000 ppm ekstrak etanol 70% metode sokletasi kulit buah H. undatus mempunyai aktivitas penangkapan radikal bebas sebesar 87,02 ± 2,24 % dan pada kulit buah H. polyrhizus sebesar 83,48 ± 1,02 %. Kemungkinan hal ini terjadi karena perbedaan spesies tanaman, pelarut dan metode ekstraksi yang dapat mempengaruhi aktivitas antioksidan ekstrak. Untuk mengetahui efektivitas bahan tabir surya perlu dilakukan pengujian kualitas awal secara in vitro menggunakan metoda spektrofotometri. Efektivitas tabir surya dapat ditunjukkan salah satunya dengan nilai faktor proteksi sinar (SPF) yaitu perbandingan antara jumlah energi UV dosis minimal yang diperlukan untuk menimbulkan eritema pada kulit (Minimal Erythema Dose/MED) yang diolesi oleh tabir surya dengan yang tidak. MED yaitu dosis radiasi sinar UV yang dibutuhkan untuk terjadinya eritema (Wasitaatmadja, 1997). Pengukuran nilai SPF secara in vitro dibagi dua tipe. Tipe pertama dengan mengukur serapan radiasi UV melalui lapisan produk tabir surya pada plat kuarsa atau biomembran dan tipe kedua dengan menentukan karakteristik serapan tabir surya menggunakan analisis secara spektrofotometri larutan hasil pengenceran dari tabir surya yang diuji (Labsphere, 2004 dan Zammit, 2010). Pada penelitian ini digunakan tipe yang kedua. Penentuan nilai SPF pada masingmasing konsentrasi uji diukur serapannya pada panjang gelombang 290 – 350 nm yang selanjutnya dihitung luas area dibawah kurva. Grafik hubungan nilai konsentrasi ekstrak dengan nilai SPF yang diperoleh dapat dilihat pada gambar 1. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak maka nilai SPF juga semakin besar. Bila dilihat dari Gambar 1 maka nilai SPF 15 ekstrak kira-kira pada konsentrasi 800 ppm.
25 20
SPF
15 10 5 0 0
200
400
600
800
1000
konsentrasi (ppm) Gambar 1. Grafik Nilai SPF Ekstrak (H. costaricencis)
ISSN : 2087-5045
71
SCIENTIA VOL. 5 NO. 2, AGUSTUS 2015
Nilai SPF minimal antara 2–4 sehingga ekstrak dapat digunakan sebagai tabir surya minimal pada konsentrasi 300 ppm. Nilai SPF yang baik adalah 15 dan bila lebih dari 15 disebut dengan Ultra (Wasitaatmadja, 1997). Dermatologis menganjurkan penggunaan tabir surya SPF 15 untuk wajah dan leher setiap hari, jika menggunakan SPF yang lebih tinggi dari 30 harus hati-hati karena dapat menyebabkan reaksi alergi dan harus dibawah pengawasan dokter kulit. Penentuan efektivitas tabir surya meliputi penentuan nilai SPF, persentase transmisi eritema (%Te) dan persentase transmisi pigmentasi (%Tp). Penentuan nilai SPF dan %Te adalah untuk menunjukkan efektivitas tabir surya terhadap sinar UV-B, sedangkan %Tp ditentukan untuk melihat
efektifitas tabir surya terhadap sinar UV-A. Suatu tabir surya dikatakan memiliki efektivitas yang baik bila memiliki nilai SPF yang tinggi, serta %Te dan %Tp yang kecil. Kategori penilaian tabir surya dapat dilihat pada Tabel I. Berdasarkan Tabel I maka ditentukan kategori penilaian dari ekstrak (Tabel II) Tabel 1. Kategori Penilaian Tabir Surya Kategori Penilaian Sunblock Proteksi Ekstra Suntan Standar Fast Tanning
Rentang sinar UV yang ditransmisi (%) % Te % Tp <1 3 – 40 1–6 42 – 86 6 – 12 45 – 86 10 – 18 45 – 86
Tabel 2. Kategori Penilaian Ekstrak Konsentrasi
SPF
% Te
% Tp
Kategori Penilaian
100 ppm 300 ppm 500 ppm 700 ppm 900 ppm
1,419 3,118 5,750 10,760 22,438
1,226 1,958 2,816 4,051 6,186
1,208 1,868 2,631 3,720 5,586
Proteksi Ekstra Proteksi Ekstra Proteksi Ekstra Proteksi Ekstra Suntan Standar
Berdasarkan kategori penilaian maka ekstrak etanol kulit buah naga super merah dapat dikatakan memiliki efektivitas yang baik sebagai tabir surya pada konsentrasi 900 ppm. Kategori penilaian pada Tabel IV ditentukan berdasarkan %Te, karena %Tp yang didapat mengarah kepada sunblock. Semua senyawa yang digunakan sebagai tabir surya biasanya mempunyai bobot molekul rendah, sebagian besar mudah larut dalam air, sehingga untuk melindungi kulit digunakan berulang kali.
KESIMPULAN DAN SARAN Pada penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan nilai IC50 ekstrak sebesar 4602,74 ppm sehingga dikelompokkan sebagai antioksidan sangat rendah. Konsentrasi 900 ppm mempunyai nilai SPF 22,438 serta %Te 6,186 dan %Tp 5,586 sehingga dikategorikan sebagai suntan standar. Disarankan pada penelitian selanjutnya untuk melakukan proses ekstraksi dengan membedakan metode dan pelarut dan dilakukan pengujian aktivitas antioksidan dan tabir surya.
ISSN : 2087-5045
DAFTAR PUSTAKA Baumann, L. B., S. Saghari & E. Weisberg, 2009, Cosmetic Dermatology, Principles and Practice, The Mc-Graw-Hill Medical, New York. Chaiwut, P., A. O-ki-la, I. Phuttisatien, N. Thitilertdecha & P. Pintathong, 2012, Extraction and Stability of Cosmetic Bioactive Compounds From Dragon Fruit Peel, 1st Mae Fah Luang University International Conference: 1 – 11. Choo, W. S. & W. K. Yong, 2011, Antioxidant of Two Species of Hylocereus Fruits, Applied Science Research, 2 (3): 418 – 425 Labsphere, 2004, Technical Note: SPF Analysis of Sunscreens, New Hampshire, USA. Mosquera, OM., Y.M. Corra, D.C. Buitrago, and J. Nino, 2007, Antioxidant Activity of Twenty Five Plants from Colombian Biodiversity, Mem. Inst. Oswaldo Crus, Vol. 102 (5); 631-634. Nurliyana, R., Z.I. Syed, S.K. Mustapha, M.R. Aisyah & R.K. Kamarul, 2010, 72
SCIENTIA VOL. 5 NO. 2, AGUSTUS 2015
Antioxidant Study of Pulps and Peels of Dragon Fruits: A Comparative Study, International Food Research Journal, 17: 367 – 375. Prakash, A., F. Rigelhof & E. Miller, 2001, Antioxidan Activity, Analytical Progress Medallion Laboratories. Pranata, R., 2014, Uji Aktivitas Antioksidan Fraksi Kloroform Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus lemairei Britton dan Rose)Menggunakan Metode DPPH (1,1- Difenil-2-Pikrilhidrazil), Jurnal Mahasiswa Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UNTAN, Volume 1, Nomor 1. Saati, E.A., 2010, Identifikasi dan Uji Kualitas Pigmen Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus Costaricensis) Pada Beberapa Umur Simpan dengan Perbedaan Jenis Pelarut, GAMMA, Volume 6, Nomor 1, September: 25 – 34. Wasitaatmadja, S. M., 1997. Penuntun Ilmu Kosmetik dan Medik, UI-Pres, Jakarta. Winarsi, H., 2007, Antioksidan Alami dan Radikal Bebas, Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Zammit, M.L., 2010, Photosensitivity: Light, Sun and Pharmacy, Journal of The Malta College of Pharmacy Practice, Issue 16: 12 – 17.
ISSN : 2087-5045
73
