SKRIPSI. Untukmemenuhisebagianpersyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains. Oleh: SitiRohmahwati NIM. M

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK METANOL UMBI KIMPUL (Xanthosomasagittifolium (L.) Schott) PADA VARIASIKETINGGIAN DIKABUPATEN KLATEN TERHADAP DPPH (2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl)

SKRIPSI Untukmemenuhisebagianpersyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh: SitiRohmahwati NIM. M 0409055

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit2013 to user

i


digilib.uns.ac.id

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah dituliskan atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau kembali dan/atau dicabut.

Surakarta,

Januari 2013

Siti Rohmahwati M0409055

commit to user

iii


digilib.uns.ac.id

UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK METANOL UMBI KIMPUL (Xanthosomasagittifolium (L.) Schott) PADA VARIASI KETINGGIAN DI KABUPATEN KLATEN TERHADAP DPPH (2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl)

SITI ROHMAHWATI Jurusan Biologi, FakultasMatematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, UniversitasSebelasMaret, Surakarta.

ABSTRAK Antioksidan akan bereaksi dengan radikal bebas reaktif membentuk radikal bebas tak reaktif yang relatif stabil. Salah satu sumber antioksidan alami yang terdapat dalam tumbuhan adalah senyawa fenolik.Antioksidan pada umbi-umbian masih belum banyak dilaporkan.Umbi kimpul (Xanthosomasagittifolium (L.)Schott) diketahuidapatdimanfaatkansebagai alternatif bahan pangan.Umbi kimpul mengandung flavonoida serta vitamin C, sehingga berpotensi sebagai salah satu penghasil antioksidan yang baik untuk kesehatan. Tinggi rendahnya kadar metabolit sekunder pada suatu tumbuhan dapat dipengaruhi oleh lingkungan salah satunya adalah ketinggiantempat. Penelitianinibertujuanuntukmengetahui pengaruh ketinggian tempat terhadap aktivitas antioksidan dan kandungan fenolik total pada ekstrakmetanolumbikimpul. Sampelberupatanamankimpul kultivar putih segar berumur 9 bulan diambildariKabupaten Klaten dengan ketinggian tempat 100, 400, 700 dan 1.000 m dpl.Ekstraksiumbikimpulmenggunakanpelarutmetanol yang dilanjutkandenganujiaktivitasantioksidanterhadap DPPH (2,2-Diphenyl-1Picrylhydrazyl) danpenetapankandunganfenolik total denganmenggunakanpereaksiFolin-Ciocalteu. Analisa data menggunakan Analisis Varian (ANAVA) kemudian dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf kepercayaan 95% untuk mengetahui beda nyata antar perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketinggian tempat tidak berpengaruh secara signifikan terhadap Anti Radical Power(ARP), sedangkan pada kandungan fenol totalmemberikan pengaruh yang signifikan. Nilai ARPtertinggi berasal dari ketinggian 700 m dpl (7,85). Kandungan fenol total tertinggi berasal dari ketinggian 100 m dpl (6,43). Dari penelitian yang telah dilakukan, disarankan agar dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai faktor lingkungan yang paling berperan dalam biosintesis metabolit sekunder pada umbi kimpul.

Kata kunci: Antioksidan, DPPH, Xanthosomasagittifolium, Ketinggian Tempat

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

ANTIOXIDANT ACTIVITY OF TANNIAMETHANOL EXTRACT (Xanthosomasagittifolium (L.) Schott)FROM THE VARIOUS ALTITUDE IN KLATEN TO DPPH (2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl)

SitiRohmahwati, Marsusi, EstuRetnaningtyas Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta.

ABSTRACT Antioxidants react to the reactive free radicalforminga relative stable and unreactive radical. One source of natural antioxidant found in plant is phenolic compound. Antioxidant in tuber is not widely studied. Tannia (Xanthosomasagittifolium (L.) Schott) is known to be used as an alternative food. Because of tannia contains flavonoid and vitamin C, it is potentially as an antioxidant that is good for health. Concentration levels of the secondary metabolites in a plant can be affected by environment factors, such as altitude. This study aimed to determine the effect of altitude on the antioxidant activity and total phenolic content of the tannia methanol extract. Fresh tannia white cultivars aged 9 months were used in this study. They were taken from Klaten from the various altitudes, i.e: 100, 400, 700, and 1000 m asl. Tannia was extracted in methanol solvent. An antioxidant activity test of tannia extract was carried out to DPPH. Total phenolic content was determinated using Folin-Ciocalteu reagent. Data was analyzed using analysis of variance (ANOVA) and followed using Duncan's Multiple Range Test (DMRT) at the level of 95% to determine the significant differencesamong treatments. The results showed that the altitude did not affect the Anti Radical Power (ARP) significantly, whereas it influenced the total phenol content significantly. Tannia extract from altitude 700 m asl had highest ARP (7,85), while tannia extract from altitude 100 m asl contained highest total phenolic content (6,43). It is suggested that the role of environment factors to the biosynthesis of tannia secondary metabolites have to study.

Keywords: Antioxidants, DPPH, Xanthosomasagittifolium, Altitude.

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

HALAMAN MOTTO

Bilakitainginberhasildalamhidup, lakukan yang terbaikdanjanganpernahberhentiuntukmencoba, terusmencobaselagiadakesempatan.

Janganlahselalumelihatkeatas, sesekalikitaperlumelihatkebawah, danbetapabersyukurnyakitadengankarunia-Nya.

Man jadda wa jada Siapa yang bersungguh-sungguh, dia akan berhasil (pepatah Arab)

commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSEMBAHAN

Sebuahkaryapenulispersembahkankhususuntuk The best parent in the world,IbuWagiyemdanBapak, Suyatmin Beloved sister,SitiAminah My Beloved, Ananta Ade Kurniawan KeluargabesarpenulisdanKeluargabesarAnanta Ade Kurniawan Aken, Natt, Yani, Sovi, Isna, Yanuar, Lilis, Ratna, Puput, Ida,Meutia, Nugroho, teman-temanBiologi 2009dan orang-orang terkasih yang selalupenulisbanggakan

commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil`alamin.Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa Allah SWT atas segala kuasa-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Umbi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) pada Variasi Ketinggian di Kabupaten Klaten terhadap DPPH (2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl).” Selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi penulis mendapatkan banyak masukan, bantuan, bimbingan dan motivasi dari berbagai pihak yang sangat berguna dan bermanfaat baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengatahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin penelitian untuk keperluan skripsi. 2. Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi yang telah memberikin ijin untuk keperluan skripsi serta memberikan motivasi selama penelitian maupun penyusunan skripsi. 3. Drs. Marsusi, M.S., Ph.D selaku Pembimbing I yang telah memberikan banyak masukan, arahan dan bimbingan selama pelaksaanaan penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. 4. Ibu Estu Retnaningtyas N., S.TP., M.Si, selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan bantuan dalam melaksanakan penelitian maupun penyusunan skripsi. 5. Ibu Siti Lusi Arum Sari, M.Biotech selaku dosen penelaah I yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan selama penelitian dan penyusunan skripsi. 6. Dr. Tetri Widiyani, M.Si selaku dosen penelaah II yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan selama penelitian dan penyusunan skripsi. 7. Ibu Widya Mudyantini, M.Si dan Bapak Suratman, M.Si yang telah memberikan saran dan arahan selama melaksanakan penelitian. 8. Dr. Artini Pangastuti, M.Si selaku pembimbing akademik yang telah memberikan commit to user arahan selama pelaksanaan studi.

viii


digilib.uns.ac.id

9. Ibu Wagiyem dan Bapak Suyatmin yang tak pernah berhenti memberikan kasih sayang, arahan dan bimbingan serta Adikku Siti Aminah yang tak pernah berhenti memberikan celotehan yang bermakna. 10. Ananta Ade Kurniawan beserta keluarga besarnya yang selama 6 tahun ini terus memberikan support dan kasih sayang tiada hentinya. 11. Aken Puti, Sri Ratnadewi, Sri Mulyani, Sovia Santi, Isna Jati, Muhammad Yanuar, Lilis, Puput Nelasari, Ida Rahmah, Meutia Srikandi, Nugroho Andi, teman-temanBiologi 09, terima kasih untuk jalinan persahabatan, semangat, motivasi dan inspirasi yang kalian berikan selama 3,5 tahun ini. 12. Civitas akademika Jurusan Biologi FMIPA UNS, teman-teman KS MUTASI, KS Kepak Sayap, HIMABIO FMIPA UNS, DEMA FMIPA UNS, serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu terima kasih untuk semangat dan dukungannya. Penulis menyadari penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu masukan berupa saran dan kritik yang membangun dari pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.

Surakarta,Januari 2013

Penulis

commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL

i

HALAMAN PENGESAHAN

ii

HALAMAN PERNYATAAN

iii

ABSTRAK

iv

ABSTRACT

v

HALAMAN MOTTO

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN

vii

KATA PENGANTAR

viii

DAFTAR ISI

x

DAFTAR TABEL

xii

DAFTAR GAMBAR

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

xiv

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN

1

A. Latar Belakang

1

B. Perumusan Masalah

3

C. Tujuan Penelitian

3

D. Manfaat Penelitian

4

LANDASAN TEORI

5

A. Tinjauan Pustaka

5

1. Kimpul (Xanthosomasagittifolium (L.) Schott)

5

2. Radikal Bebas

9

3. Antioksidan

10

4. Uji Penangkap Aktivitas Radikal

11

5. SenyawaFenoliksebagaiSenyawaAntioksidan

12

6. Penetapan Kandungan Fenolik

13

7. Pengaruh Ketinggian Tempat terhadap Kadar Metabolit Sekunder

14

commit to user B. Kerangka Pemikiran

x

14


digilib.uns.ac.id

C. Hipotesis

16

BAB III METODE PENELITIAN

17

A. Waktu dan Tempat Penelitian

17

B. Alat dan Bahan

17

1. Alat

17

2. Bahan

17

C. Cara Kerja Penelitian

18

1. Pengambilan Sampel

18

2. Preparasi Bahan

18

3. Ekstraksi

19

4. Uji Aktivitas Antioksidan

19

5. Penetapan Kandungan Fenolik Total

22

D. Analisis Data

23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB V

25

A. Uji Aktivitas Antioksidan

25

B. Penetapan Kandungan Fenolik Total

29

PENUTUP

35

A. Kesimpulan

35

B. Saran

35

DAFTAR PUSTAKA

36

LAMPIRAN

41

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS

48

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.

Kandungangiziumbikimpul per 100 g beratbahanbasah ……

9

Tabel 2.

Nilai ARP sampelujidan vitamin C …………………………..

28

Tabel 3.

Kandungansenyawafenolik total ekstrakmetanolumbikimpul …………………………………………...

Tabel 4.

Parameter lingkungantempatpengambilansampelumbikimpul 32 …………………………..............................................................

.

commit to user

xii

dannilai

ARP 31


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1.

UmbiKimpul (Xanthosomasagittifolium(L.) Schott) ………....

7

Gambar 2.

ReaksiRadikal DPPH denganAntioksidan ……………………

12

Gambar 3.

KerangkaPemikiran ……………………………………………

16

Gambar 4.

Kurva regresi linear hubungan konsentrasi Vitamin C terhadap 21 persen inhibisi DPPH ...................................................................

Gambar 5.

KurvaRegresi Linear hubunganPersenInhibisi denganKonsentrasi Vitamin …………………………………………

Gambar 6.

Kurvakalibrasiantarakonsentrasiasamgalatdenganabsorbansi ………………………………………………………

commit to user

xiii

DPPH 27 C

30


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. GambarHasilPenelitian ……………………………………

41

Lampiran 2.

HasilUji ANAVA 42 PengaruhKetinggianTempatTumbuhUmbiKimpulterhadapA ktivitasAntioksidandanKandunganFenol Total ………..............................................

Lampiran3.

HasilPerhitunganPersenInhibisipadaEkstrakMetanolUmbiKi mpuldan Vitamin C ………………………………..

Lampiran 4.

HasilPersamaanRegresi EkstrakMetanolUmbiKimpuldan ………………………………………

Vitamin

43

Linear 45 C

Lampiran 5.

Hasil Perhitungan nilai IC50, EC50dan ARP Ekstrak Metanol 46 Umbi Kimpul dan Vitamin C .................................................

Lampiran 6.

PerhitunganKandunganFenolik Total 47 EkstrakMetanolUmbiKimpul……………………………… ………………...

commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Radikal bebas merupakan penyebab berbagai penyakit yang menyerang tubuh manusia, seperti kerusakan jaringan tubuh, kerusakan sistem saraf pusat dan kanker (Poumorad et al., 2006; Tepe et al., 2007).Senyawa radikal bebas dapat terbentuk dari dalam tubuh kita sendiri (endogen), maupun dari luar tubuh (eksogen). Radikal bebas dalam tubuh terbentuk dari sisa proses metabolisme, fagositosis, peroksisom, inflamasi atau peradangan. Radikal bebas dari luar tubuh berasal dari paparan asap rokok, polusi lingkungan, radiasi, obat-obatan, pestisida, anastetik, limbah industri, ozon, serta sinar ultra violet (Langseth, 1995). Antioksidan adalah senyawa kimia yang dapat menyumbangkan satu atau lebih elektron kepada radikal bebas, sehingga radikal bebas

tersebut dapat

diredam (Suhartono, 2002). Berdasarkan sumber perolehannya ada 2 macam antioksidan, yaitu antioksidan alami dan antioksidan buatan (sintetik) (Dalimartha dan Soedibyo, 1999). Tubuh manusia tidak mempunyai cadangan antioksidan dalam jumlah berlebih, sehingga jika terjadi paparan radikal berlebih maka tubuh membutuhkan antioksidan eksogen. Selama ini sering muncul kekhawatiran akan efek samping dari antioksidan sintetik seperti kerusakan hati dan meningkatkan resiko karsinogenesis, sehingga dibutuhkan antioksidan alami (Rohdiana, 2001; Sunarni, 2005). Ada banyak bahan pangan yang dapat menjadi sumber antioksidan alami, misalnya rempah-rempah, teh, coklat, dedaunan, biji-bijian, sayur-sayuran, enzim commit to user

1


2 digilib.uns.ac.id

dan protein.Kebanyakan sumber antioksidan alami adalah tumbuhan dan umumnya merupakan senyawa fenolik yang tersebar di seluruh bagian tumbuhan baik di akar,kayu, daun,buah,biji, bunga maupun serbuk sari (Sarastani et al., 2002). Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.)Schott) merupakan salah satu komoditas umbi-umbian potensial yang belum dimanfaatkan secara maksimal di Indonesia.Kimpul merupakan tanaman yang mempunyai kandungan saponin dan flavonoid pada daun dan umbinya.Setiap 100 g umbi kimpul juga mengandung 2 mg vitamin C. Umbi kimpul berpotensi sebagai salah satu penghasil antioksidan yang baik untuk kesehatan (Lingga, 1995).Persebaran kimpul di Indonesia sangat luas.Hampir di seluruh kepulauan Indonesia terdistribusi tanaman kimpul, dari dataran rendah sampai pegunungan dengan ketinggian 1300 m dpl (Lembaga Biologi Nasional, 1977).Salah satu daerah penghasil kimpul yang cukup melimpah adalah Kabupaten Klaten Kemampuan senyawa fenolik sebagai antioksidan telah banyak diteliti belakangan ini.Senyawa fenolik memiliki kemampuan untuk merubah atau mereduksi radikal bebas dan juga sebagai anti radikal bebas (Giorgio, 2000). Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menguji aktivitas antioksidan adalah metode DPPH (2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl), sedangkan besarnya kekuatan aktivitas antioksidan pada suatu bahan dapat dilihat dengan menghitung nilai Anti Radical Power (ARP). Tinggi rendahnya kadar metabolit sekunder pada suatu tumbuhan dapat dipengaruhi oleh lingkungan seperti ketinggian tempat, curah hujan dan suhu (Vanhaelen et al., 1991). Penelitian terkait informasi tentang commit to user

3 digilib.uns.ac.id


kandungan antioksidan umbi kimpul serta pengaruh ketinggian tempat terhadap kandungan antioksidannya belum banyak dilakukan. Berdasarkan hal tersebut perlu dilakukan pengujian terhadap aktivitas antioksidan dari ekstrak metanol dan kandungan fenolik total umbi kimpul dengan ketinggian yang berbeda sehingga dapat diketahui pengaruh ketinggian tempat terhadap aktivitas antioksidan serta kandungan fenolik total umbi kimpul.

B. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dibuat rumusan masalah sebagai berikut. 1. Bagaimana perbandingan nilai ARP (Anti Radical Power) pada pengujian aktivitas antioksidan ekstrak metanol umbi kimpul dari ketinggian tempat yang berbeda di Kabupaten Klaten terhadap DPPH? 2. Bagaimana perbandingan kandungan fenolik total ekstrak metanol umbi kimpul dari ketinggian tempat yang berbeda di Kabupaten Klaten?

C. Tujuan Penelitian Berdasarkan permasalahan, dapat dirumuskan tujuan penelitian sebagai berikut. 1.

Mengetahui perbandingan nilai ARP (Anti Radical Power) pada pengujian aktivitas antioksidan ekstrak metanol umbi kimpul dari ketinggian tempat yang berbeda di Kabupaten Klaten terhadap DPPH. commit to user

4 digilib.uns.ac.id


2.

Mengetahui perbandingan kandungan fenolik total ekstrak metanol umbi kimpul dari ketinggian tempat yang berbeda di Kabupaten Klaten.

D. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini sebagai berikut. 1.

Dapat menambah informasi ilmiah kepada penulis dan masyarakat luas mengenai aktivitas antioksidan, serta kandungan fenolik total ekstrak metanol umbi kimpul dari ketinggian tempat yang berbeda di Kabupaten Klaten.

2.

Untuk kajian lebih lanjut, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam mengoptimalkan pemanfaatan umbi kimpul sebagai sumber antioksidan alami maupun sebagai sumber bahan pangan fungsional untuk proteksi terhadap berbagai penyakit, khususnya yang disebabkan oleh radikal bebas.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB II LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka 1.

Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) a. Klasifikasi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium) adalah jenis umbi talastalasan.Kimpul juga disebut sebagai talas Belitung atau Blue Taro dalam bahasa Inggris.Kimpul termasuk famili Araceae dan merupakan tumbuhan menahun yang mempunyai umbi batang maupun batang palsu yang sebenarnya adalah tangkai daun.Adapun klasifikasi dari kimpul adalah sebagai berikut. Divisio

: Spermatophyta

Sub Divisio

: Angiospermae

Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Arales/Spadiciflorae

Familia

: Araceae

Genus

: Xanthosoma

Spesies

: Xanthosoma sagittifolium L. Schott (Backer dan Bakhuizen, 1968).

b. Daerah Asal dan Penyebarannya Asal

dan

persebaran

Xanthosoma

berawal

dari

Amerika

tropis.Kultivar-kultivar dari tanaman tersebut telah ditanam dan dapat commit to user

5

6 digilib.uns.ac.id


dimakan sejak zaman lampau serta beberapa kultivar kemudian tersebar di seluruh kawasan tropis.Pada masa perdagangan budak Xanthosoma dibawa ke Afrika.Pada abad 19 dan pada awal abad 20 Xanthosoma tersebar diseluruh Oceania dan Asia.Xanthosoma nigra biasa ditanam di daerah Amerika tropis dan di daerah tropis lainnya.Jenis ini lebih umum ditanam di Asia Tenggara, dibanding Xanthosoma sagittifolium (Lembaga Biologi Nasional, 1977). c. Morfologi Kimpul atau Xanthosoma lebih besar daripada Talas (C. esculenta) yang salah satunya dikenal sebagai talas bogor. Perbedaan talas bogor dengan kimpul adalah dari segi umbi, bentuk daun dan letak tangkai daun. Kimpul yang dimakan adalah umbi anaknya sedangkan talas yang dimakan adalah umbi batangnya. Kimpul memiliki daun tunggal berbentuk jantung, pangkal daunnya berlekuk dalam hingga mencapai tangkai daun, sedangkan talas mempunyai daun berbentuk perisai yang pangkalnya berlekuk sedemikian sehingga berbentuk segitiga, panjang 25-75 cm, lebar 30-60 cm, dan berwarna hijau. Ciri lain yang dimiliki oleh tanaman kimpul adalah batang tegak, tidak berkayu, dan bulat

(Kusumo et al.,

2002).Kimpul dapat menghasilkan umbi berdaging yang membesar sebagai tempat penimbunan pati (Gambar 1) (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).

commit to user

7 digilib.uns.ac.id


Gambar 1. Umbi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) (UF, 2009).

Akar yang berkembang dari bawah umbi adalah akar serabut dan agak dangkal.Umbi bagian batang merupakan bagian berdaging yang membesar dari pangkal batang yang mampat. Umbi anakan merupakan tunas aksiler yang membesar dari batang atau umbi bagian batangnya. Secara morfologi, umbi bagian batang dan umbi anakan adalah jaringan batang (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). Umbi bagian batang biasanya bulat silindris, dengan berat mencapai 450 g. Besar umbi bagian batang dapat mencapai panjang 30 cm dan diameter 15 cm. Umbi bagian batang biasanya kurang layak santap sehingga umumnya digunakan sebagai pakan ternak, sedangkan yang umum dikonsumsi manusia adalah umbi anakannya. Warna daging umbi bagian batang dan anakan bervariasi tergantung kultivarnya.Umumnya berwarna putih, beberapa berwarna krem, kuning dan kadang-kadang berwarna pink (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). commit to user

8 digilib.uns.ac.id


d. Karakter Fisiologi dan Ekologi Kimpul dapat hidup pada daerah tropis maupun subtropis.Persebaran kimpul di Indonesia sangat luas.Umbi dihasilkan pada umur 5-6 bulan dan dapat dipanen pada umur 9-12 bulan (Lembaga Biologi Nasional, 1977).Kimpul adalah salah satu jenis talas-talasan yang tumbuh optimal pada kondisi kandungan humus dan air cukup, pH tanah antara 5,5-5,6, ketinggian 250– 1.300 m dpl, curah hujan rata-rata 1000 mm per tahun, dan suhu optimum pertumbuhan 21-27oC. Kimpul dapat tumbuh besar pada saat musim kemarau. Kandungan air yang banyak pada musim hujan menyebabkan kimpul tidak dapat tumbuh besar, karena dengan adanya kandungan air yang banyak maka umbi kimpul akan busuk, mudah mengalami kerusakan mikrobiologis dan umbinya kecil. Kimpul dapat ditanam di sawah (Marinih, 2005). e. Kandungan Kimia Umbi kimpul mengandung saponin, flavonoid, dan kristalkalsium oksalat. Kristal kalsium oksalat ini menyebabkan rasa gatal dan dapat dihilangkan dengan perebusan, pengukusan, dan fermentasi.Saponin menyebabkan rasa pahit, pemecahan butir darah (hemolisis), dan dapat dihilangkan dengan perendaman atau perebusan (Rita dan Darco, 2010).Umbi kimpul sangat baik sebagai sumber energi.Kandungan kalori umbi kimpul per 100 g berat bahan basah sebesar 145 kalori, lebih tinggi dari ubi jalar merah.Setiap 100 g umbi kimpul juga mengandung 2 mg commit to user

9 digilib.uns.ac.id


vitamin C yang merupakan salah satu senyawa antioksidan.Kandungan gizi umbi kimpul per 100 g berat bahan basah dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1.Kandungan gizi umbi kimpul per 100 g berat bahan basah. No Kandungan Gizi Jumlah 1 Energi 145 Kal 2 Protein 1,2 g 3 Lemak 0,4 g 4 Abu 1,0 g 5 Kalsium 26 mg 6 Fosfor 54 mg 7 Vitamin B1 0,10 mg 8 Vitamin C 2 mg 9 Air 63,1 g 10 Berat yang dapat dimakan 85 % (Lingga, 1995). 2.

Radikal Bebas Radikal bebas merupakan molekul yang memiliki pasangan elektron bebas di kulit terluar sehingga memiliki sifat yang sangat reaktif dan mampu bereaksi dengan DNA, RNA, protein, dan lipid. Reaksi antara radikal bebas dan molekul tersebut berujung pada timbulnya suatu penyakit. Efek oksidatif radikal bebas dapat menyebabkan peradangan, penuaan dini, dan memacu zat karsinogenik yang menyebabkan penyakit kanker (Siddiqua et al., 2010; Mahmoud et al., 2010). Contoh radikal bebas adalah superoksida (O 2-), hidroksil (OH-), nitroksida (NO), hidrogen peroksida (H2O2), asam hipoklorit (HOCl), dan lain-lain. Derajat kekuatan tiap radikal bebas ini berbeda, dan senyawa paling berbahaya adalah radikal hidroksil (OH -) karena memiliki reaktivitas paling tinggi (Prakash, 2001; Mbouobda et al., 2010). commit to user


3.

10 digilib.uns.ac.id

Antioksidan Di dalam tubuh kita terdapat senyawa yang disebut antioksidan yaitu senyawa yang dapat menetralkan radikal bebas, seperti: enzim SOD (Superoksida Dismutase), gluthatione, dan katalase. Antioksidan juga dapat diperoleh dari asupan makanan yang banyak mengandung vitamin C, vitamin E dan betakaroten serta senyawa fenolik.Bahan pangan yang dapat menjadi sumber antioksidan alami, seperti rempah-rempah, coklat, biji-bijian, buahbuahan dan sayur-sayuran.Buah papaya, alpukat, waluh maupun beberapa jenis kacang-kacangan telah diteliti memiliki kandungan antioksidan (Prakash, 2001). Antioksidan adalah senyawa kimia yang dapat memperlambat, menghambat, atau mencegah oksidasi lipid atau molekul lain dengan cara bereaksi dengan radikal bebas yang reaktif membentuk suatu radikal bebas tak reaktif yang relatif stabil (Javanmardi et al., 2003). Menurt Halliwel dan Gutteridge (2000) penghambatan ROS/RNS (Nitrogen Reactive Species) dan juga radikal bebas oleh antioksidan dapat mencegah penyakit–penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas seperti karsinogenesis, kardiovaskuler, dan penuaan. Aktivitas antioksidan yang dimiliki oleh senyawa metabolit sekunder tanaman sangat penting karena dapat berfungsi sebagai penangkap radikal bebas yang dapat melindungi dari berbagai penyakit kardiovaskuler, oksidasi lipoprotein densitas rendah (LDL), dan beberapa penyakit kanker lainnya (Mandana et al., 2012).Selain itu juga diketahui memiliki peran dalam commit to user



mekanisme

pertahanan

terhadap

mikroorganisme,

serangga

dan

herbivora.Aktivitas ini dimiliki karena kemampuannya membentuk kompleks dengan protein yang larut dan protein ekstraseluler, dan dapat membentuk kompleks dengan dinding sel bakteri (Cowan, 1999), sehingga dapat berfungsi sebagai antibakteri. 4. Uji Penangkap Aktivitas Radikal Salah satu uji untuk menentukan aktivitas antioksidan penangkap radikal adalah metode DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil). Metode DPPH merupakan metode yang sederhana, cepat, dan mudah untuk skrining aktivitas penangkap radikal beberapa senyawa.Selain itu metode ini terbukti akurat, reliabel dan praktis (Prakash, 2001).Senyawa DPPH adalah suatu molekul yang mengandung senyawa radikal bebas yang stabil.Keberadaan sebuah antioksidan yang mana dapat menyumbangkan elektron kepada DPPH, menghasilkan warna kuning yang merupakan ciri spesifik dari reaksi radikal DPPH (Winarsi, 2007). Metode DPPH memberikan informasi reaktivitas senyawa yang diuji dengan suatu radikal stabil.DPPH memberikan serapan kuat pada panjang gelombang 517 nm dengan warna ungu gelap.Penangkap radikal bebas menyebabkan elektron menjadi berpasangan yang kemudian menyebabkan penghilangan warna yang sebanding dengan jumlah elektron yang diambil (Sunarni, 2005). Prinsip metode penangkapan radikal adalah pengukuran penangkapan radikal bebas sintetik dalam pelarut organik polar seperti etanol atau metanol commit to user



pada suhu kamar

oleh suatu senyawa

yang

mempunyai aktivitas

antioksidan.Radikal bebas sintetik yang digunakan DPPH.Senyawa DPPH bereaksi dengan senyawa antioksidan melalui pengambilan atom hidrogen dari senyawa antioksidan untuk mendapatkan pasangan elektron (Gambar 2) (Pokorny, 2001).

Gambar 2.Reaksi Radikal DPPH dengan Antioksidan (Rohayati, 2007).

Aktivitas antioksidan dinyatakan dalam nilai Anti Radical Power (ARP).Semakin besar nilai ARP menunjukkan kekuatan antioksidan senyawa tersebut semakin besar.Nilai ARP diperoleh setelah terlebih dahulu diketahui nilai IC50 dan EC50.Nilai IC50 merupakan bilangan yang menunjukkan konsentrasi sampel uji (µg/mL) yang memberikan peredaman DPPH sebesar 50%, sedangkan nilai EC50 dinyatakan dalam mg sampel tiap mg DPPH (Sinaga, 2009; Prakash et al., 2007). 5. Senyawa Fenolik sebagai Senyawa Antioksidan Sekelompok senyawa organik yang gugus hidroksilnya (-OH) langsung melekat pada karbon cincin benzene dinamakan fenol.Sumber antioksidan alami sebagian besar berasal dari totumbuhan dan umumnya merupakan commit user



senyawa fenolik yang tersebar di seluruh bagian tumbuhan baik di kayu, biji, daun, buah, akar, bunga maupun serbuk sari (Sarastani et al., 2002).Polifenol sebagai senyawa antioksidan yang penting karena memiliki peran ganda dalam industri makanan sebagai stabilizer lipid dan dalam pencegahan penyakit terkait stres oksidatif (Ponnusha et al., 2011). Senyawa flavonoid adalah suatu kelompok senyawa fenol yang terbesar yang ditemukan di alam.Kemampuan flavonoid sebagai antioksidan telah banyak diteliti belakangan ini.Flavonoid memiliki kemampuan untuk merubah atau mereduksi radikal bebas dan juga sebagai anti radikal bebas (Giorgio, 2000). Berdasarkan penelitian Schemeda et al. (1987) ekstrak daun Eugenia uniflora mengandung myricetin, myricitrin, gallocatechin, quercetin dan quercitrin yang merupakan flavonoid antioksidan. 6.

Penetapan Kandungan Fenolik Penetapan

kandungan

fenolik

total

dapat

dilakukan

dengan

menggunakan pereaksi Folin-Ciocalteu. Metode ini berdasarkan kekuatan mereduksi dari gugus hidroksi fenolik.Semua senyawa fenolik termasuk fenol sederhana dapat bereaksi dengan reagen Folin-Ciocalteu, walaupun bukan penangkap radikal (antiradikal) efektif.Adanya inti aromatis pada senyawa fenol (gugus hidroksi fenolik) dapat mereduksi fosfomolibdat fosfotungstat menjadi molibdenum yang berwarna biru. Kandungan fenolik total dalam tumbuhan dinyatakan dalam GAE (Gallic Acid Equivalent) yaitu jumlah kesetaraan miligram asam galat dalam 1 gram sampel (Waterhouse, 1999). commit to user



7.

Pengaruh Ketinggian Tempat terhadap Kadar Metabolit Sekunder Umbi kimpul mengandung saponin dan flavonoid. Sebagai hasil metabolisme sekunder tanaman, produksi saponin dan flavonoid tentunya dipengaruhi oleh keberadaan dan pertumbuhan tanaman di lapangan (Kristina et al., 2007). Perbedaan ketinggian tempat tumbuh suatu tanaman juga dapat mempengaruhi tinggi rendahnya kadar metabolit sekunder dalam tanaman tersebut.

Ketinggian

tempat

tumbuh

berkaitan

dengan

faktor-faktor

lingkungan antara lain: iklim yang meliputi cahaya matahari, suhu udara, kelembaban, serta ketersediaan air di dalam tanah (Vanhaelen et al., 1991; Nitisapto dan Siradz, 2005). Pengaruh ketinggian tempat terhadap profil metabolit sekunder dari Arnica montana dilaporkan oleh Spitaler et al. (2006). Proporsi flavonoid dengan grupvicinal free hydroxy pada ring B terhadap flavonoid hilang secaranyata dengan kenaikan elevasi. Lebih lanjut, dilaporkan bahwa kadar turunancaffeic acid berkorelasi positif dengan ketinggian tempat, jumlah 1methoxyoxaloyl-3,5-dicaffeoylquinic acidsecara signifikanmeningkatdidaerah yang tinggi. B. Kerangka Pemikiran Antioksidan merupakan senyawa yang akan menghambat atau menunda proses oksidasi substrat pada konsentrasi yang rendah. Salah satu sumber antioksidan alami adalah buah-buahan dan sayur-sayuran yang telah banyak diteliti.Buah pepaya, alpukat, waluh maupun beberapa jenis kacang-kacangan telah diteliti memiliki kandungan antioksidan.Kandungan antioksidan dari jenis commit to user



umbi-umbian masih belum banyak diteliti.Umbi kimpul diketahui dapat dimanfaatkan sebagai alternatif bahan pangan.Umbi kimpul mengandung saponin, flavonoida serta vitamin C, sehingga umbi kimpul berpotensi sebagai salah satu penghasil antioksidan yang baik untuk kesehatan.Persebaran kimpul di Indonesia sangat luas.Hampir di seluruh kepulauan Indonesia terdapat kimpul, dari dataran rendah sampai pegunungan dengan ketinggian 1300 m dpl. Tinggi rendahnya kadar metabolit sekunder pada suatu tumbuhan dapat dipengaruhi oleh lingkungan salah satunya adalah ketinggian tempat. Penelitian mengenai aktivitas antioksidan yang berhubungan dengan senyawa fenolik serta pengaruh ketinggian tempat terhadap aktivitas antioksidan umbi kimpul perlu dilakukan sehingga informasi ilmiah yang diperoleh dapat mendukung penggunaan atau konsumsi umbi tersebut dalam masyarakat.Kerangka pemikiran dari penelitian ini dapat dirumuskan seperti pada Gambar 3.

commit to user



Radikal bebas berperan dalam berbagai penyebab penyakit

Tubuh membutuhkan antioksidan untuk menetralkan radikal bebas

Umbi kimpul mengandung senyawa flavonoid yang berpotensi sebagai antioksidan

Kandungan metabolit sekunder (flavonoid) dipengaruhi oleh ketinggian tempat

Pengujian aktivitas antioksidan dan kandungan fenolik total umbi kimpul dari ketinggian tempat yang berbeda

Umbi kimpul dengan potensi antioksidan yang tinggi.

Gambar 3. Kerangka Pemikiran

C. Hipotesis Hipotesis dari penelitian ini adalah : 1.

Ada pengaruh ketinggian tempat terhadap aktivitas antioksidan ekstrak metanol umbi kimpul di Kabupaten Klaten.

2.

Ada pengaruh ketinggian tempat terhadap kandungan fenolik total ekstrak metanol umbi kimpul di Kabupaten Klaten.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan selama 4 bulan yaitu pada bulan Agustus sampai November 2012 di Laboratorium Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan Sub Lab Biologi, Laboratorium Pusat, Universitas Sebelas Maret Surakarta. B. Alat dan Bahan 1.

Alat Alat yang digunakan untuk uji aktivitas dan potensi antioksidan ekstrak umbi kimpuladalah tabung reaksi, gelas ukur, labu ukur, gelas beker, cawan pengenceran, pipet, spatula, neraca analitik, tabung eppendorf, mikropipet, vortex, yellow tips dan blue tips, stopwatch, dan spektrofotometer UV-Vis.

2.

Bahan a. Bahan Ekstraksi Umbi kimpul yang telah berumur 9 bulan yang diperoleh dari kebun petani di Kabupaten Klaten dengan ketinggian tempat 100, 400, 700 dan 1.000 m dpl, pelarut yang digunakan adalah metanol. b. Bahan untuk uji aktivitas antioksidan Ekstrak metanol umbi kimpul, vitamin C, DPPH p.a (Merck), aquades, asam galat p.a (Merck), reagent Folin-Ciocalteu p.a (Merck), Na2CO3 p.a (E.Merck).

commit to user

17



C. Cara Kerja Penelitian 1.

Pengambilan Sampel Sampel berupa tanaman kimpul kultivar putih segar diambil dari Kabupaten Klaten dengan ketinggian tempat 100, 400, 700 dan 1.000 m dpl. Penelitian ini menggunakan metode purposive random sampling, yaitu pengambilan sampel dengan pertimbangan tertentu pada daerah dengan distribusi populasi tanaman kimpul terbanyak dengan umur tanaman 9 bulan.Jumlah sampel yang diambil adalah 5 individu dari masing-masing ketinggian tempat.

2.

Preparasi Bahan (Wadlihah, 2010) a. Penghilangan kulit Kulit umbi kimpul dihilangkan dengan cara dikupas menggunakan pisau. b. Pengirisan Umbi kimpul diiris tipis-tipis yang bertujuan untuk memudahkan dalam proses penghalusan. c. Pengeringan Umbi

kimpul

yang

sudah

diiris

tipis-tipis

kemudian

dikeringkan.Pengeringan dapat menggunakan pengeringan dengan sinar matahari langsung (ditutup dengan kain hitam) maupun menggunakan oven. d. Penghalusan Umbi kimpul yang sudah kering dihaluskan dengan cara ditumbuk atau diblender sampai benar-benar halus. commit to user



3.

Ekstraksi Ekstraksi umbi kimpul menggunakan metode maserasi yaitu dengan merendam umbi kimpul dengan pelarut metanol selama 3 x 24 jam dan dilakukan beberapa kali pengadukan, sehingga diperoleh hasil berupa ekstrak metanol umbi kimpul.

4.

Uji Aktivitas Antioksidan (Waterhouse, 1999; Hanani et al., 2005; Okawa et al., 2001) a. Pembuatan larutan DPPH Sebanyak 2 mg DPPH dilarutkan dengan metanol p.a (Merck) di dalam labu ukur sampai volumenya 50 mL sehingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 40 µg/mL. b. Pembuatan larutan standar Sebanyak 5 mg Vitamin C dimasukkan ke dalam tabung eppendorf dan dilarutkan dengan 5 mL metanol p.a (Merck) sehingga diperoleh konsentrasi 1.000 µg/mL. Kemudian dilakukan pengenceran dengan menambahkan metanol sehingga diperoleh sampel dengan konsentrasi 10; 5; 2,5; 1,25 dan 0,625 µg/mL. c. Pembuatan larutan sampel uji Sebanyak 20 mg ekstrak metanol umbi kimpul dimasukkan ke dalam tabung eppendorf dan dilarutkan dengan 2 mL metanol, sehingga didapatkan konsentrasi 10.000 µg/mL.Setelah itu dilakukan pengenceran commit to user



dengan menambahkan metanol sehingga diperoleh sampel dengan konsentrasi 2000; 1000; 500; 250; dan 125 µg/mL. d. Penentuan Absorbansi DPPH (Larutan Kontrol) Sebanyak 400µL larutan DPPH dipipet dan ditambah dengan 4 mL metanol. Setelah dibiarkan selama 30 menit di tempat gelap serapan larutan diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 517 nm. e. Pemeriksaan aktivitas antioksidan Masing–masing konsentrasi larutan uji dipipet sebanyak 400 µL dengan mikropipet, dimasukkan ke dalam flakon dan ditambah 400 µL larutan DPPH 40 µg/mL serta 4 mL metanol.Campuran dihomogenkan dengan cara divorteks dan dibiarkan selama 30 menit di tempat gelap, serapan diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang yang telah ditetapkan. Sebagai pembanding digunakan vitamin C (10;5;2,5;1,25; dan0,625 µg/mL) dengan perlakuan yang sama dengan sampel uji. f. Penentuan aktivitas antioksidan 1. Penghitungan persentasi inhibisi, untuk mendapatkan nilai IC 50 (Inhibitory Concentration) Persentasi Inhibisi =

Abs kontrol −Abs sampel Abs kontrol

x 100%

Keterangan. Abs kontrol

: Absorbansi radikal DPPH 40 µg/mL pada panjang gelombang 517 nm. commit to user



Abs sampel

:Absorbansi sampel dalam radikal DPPH 40 µg/mL pada panjang gelombang 517 nm.

Dari nilai persen inhibisi sebagai absis (x) dan konsentrasi ordinat (y) maka dengan metode LR (Linear Regression) diperoleh persamaan garis dan ditentukan konsentrasi saat persen inhibisi 50% (IC50).

Gambar 4. Kurva regresi linear hubungan konsentrasi Vitamin C terhadap persen inhibisi DPPH

Kriteria :  Sangat kuat jika nilai IC50 kurang dari 0,05 mg/mL  Kuat jika nilai IC50 antara 0,05-0,1 mg/mL  Sedang jika IC50 bernilai 0,101-0,150 mg/mL  Lemah jika IC50 bernilai 0,150-0,200 mg/mL (Molyneux, 2004). 5. Penghitungan EC50 (Efficiency Concentration) EC50 (diperoleh berdasarkan data IC50 melalui persamaan sebagai berikut.

commit to user



𝐼𝐶50

EC50= 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖

𝐷𝑃𝑃𝐻

Nilai EC50 dinyatakan dalam mg sampel tiap mg DPPH. 6. Penghitungan ARP (Antiradical Power) Selanjutnya nilai ARP dihitung berdasarkan nilai EC50 yang didapatkan melalui persamaan sebagai berikut : 100

ARP = 𝐸𝐶50 Keterangan.

5.

ARP

: Antiradical Power

100

: Konstanta

EC50

: Efficiency Concentration

Penetapan Kandungan Fenolik Total (Waterhouse, 1999) a. Pembuatan larutan induk asam galat 1000µg/mL. Sebanyak 10 mg asam galat ditimbang, ditambahkan 1 mL pelarut etanol 96% dan aquadest hingga volumenya 10 mL. Kemudian diencerkan dengan etanol, sehingga dihasilkan konsentrasi 10, 5, 2,5,1,25, dan 0,625µg/mL asam galat. b. Pembuatan Na2CO3 20% Sebanyak 2 gr Na2CO3 ditambah 8 mL aquadest dan dididihkan. Larutan didiamkan selama 24 jam,disaring, dan filtrat diencerkan dengan aquadest hingga 10 mL. c. Pembuatan larutan sampel uji Sebanyak 2,5 mg sampel ekstrak ditimbang dan dilarutkan sampai 1 mL commit to user dengan metanol : air (1:1). Larutan diencerkan dengan menambahkan



etanol sehingga diperoleh sampel dengan konsentrasi 2000 µg/mL.Larutan uji sebanyak 60 µL ditambah dengan 4,8 mL akuades dan 300 µLreagen Folin – Ciocalteau lalu dikocok dan didiamkan selama 8 menit. Larutan ditambah 900 µL Na2CO3 20% dan didiamkan kembali selama 30 menit pada suhu 40oC. d. Pembuatan kurva standar asam galat dengan reagent Follin-Ciocalteu Masing–masing konsentrasi larutan induk, diambil sebanyak 60 µL ditambah 4,8 mL aquadest dan 300 µL reagenFolin-Ciocalteu, kemudian dikocok. Larutan didiamkan 8 menit, kemudian ditambah 900 µL larutan Na2CO3 20%dan dikocok hingga homogen. Larutan terlebih dahulu didiamkan selama 30 menit pada suhu 40oC. Larutan blanko diukur pada panjang gelombang serapan maksimum 765 nm, lalu dibuat kurva kalibrasinya, hubungan antara konsentrasi asam galat (mg/L) dengan nilai absorbansinya. e. Pemeriksaan kandungan fenol total dengan metode Follin-Ciocalteu Serapan larutan uji diukur dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang serapan maksimum 765 nm yang akan memberikan komplek biru. Pengukuran dengan 5 ulangan sehingga kandungan fenol yang diperoleh hasilnya didapat sebagai miligram ekivalen asam galat/gram sampel ekstrak. D. Analisis Data Penentuan aktivitas antiradikal dilakukan melalui perhitungan nilai IC50, EC50, dan ARP. Hubungan konsentrasi sampel uji dan vitamin C terhadap commit to user



persen inhibisi DPPH serta konsentrasi asam galat dengan nilai absorbansinya dianalisis menggunakan persamaan regresi linier dan perhitungan nilai koefisien korelasi, sehingga didapat nilai IC50, EC50, ARP dan kandungan fenolik total dari ekstrak. Hubungan antara nilai ARP serta kandungan fenol total dengan ketinggian tempatdianalisis dengan Analisis Varian (ANAVA) kemudian dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf kepercayaan95% untuk mengetahui beda nyata antar perlakuan.

commit to user



commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Uji Aktivitas Antioksidan Dalam penelitian pengujian aktivitas antioksidan ini digunakan metode serapan radikal DPPH dengan menggunakan pelarut metanol.Bahan yang diuji adalah umbi tanaman kimpul (Xanthosoma sagittifolium), bahan berasal dari empat ketinggian tempat yang berbeda.Selain itu juga diuji vitamin C sebagai standar dalam menentukan aktivitas antioksidan.Panjang gelombang yang digunakan adalah 517 nm karena merupakan panjang gelombang serapan maksimum DPPH dalam metanol.Waktu reaksi sampel dengan DPPH pada penelitian ini adalah 30 menit untuk mencapai kondisi yang steady state (waktu dimana nilai absorbansi sudah konstan). Berdasarkan pengukuran absorbansi DPPH pada menit ke-30 dengan adanya penambahan larutan uji ekstrak metanol umbi kimpul dan vitamin C didapatkan hasil berupa nilai absorbansi.Data hasil pengukuran menunjukkan bahwa setiap kenaikan konsentrasi ekstrak metanol umbi kimpul dan vitamin C terjadi penurunan nilai absorbansi DPPH.Penurunan nilai absorbansi DPPH ini menunjukkan adanya penangkapan atau peredaman radikal bebas DPPH oleh sampel uji dan hal ini menunjukkan adanya aktivitas antioksidan dari ekstrak metanol umbi kimpul dan vitamin C.

commit to user

26



Analisis peredaman radikal bebas DPPH oleh sampel uji dapat diperoleh dengan terlebih dahulu menghitung nilai persen inhibisi atau peredaman ekstrak metanol umbi kimpul dan vitamin C (Lampiran 3).Hasil pengujian menunjukkan bahwa setiap kenaikan konsentrasi, terjadi peningkatan inhibisi radikal bebas DPPH oleh sampel uji (Lampiran 3).Terjadinya peningkatan inhibisi radikal bebas DPPH oleh sampel uji disebabkan pada konsentrasi sampel yang semakin besar, maka semakin tinggi kandungan antioksidannya sehingga berdampak juga pada tingkat penghambatan radikal bebas yang dilakukan oleh zat antioksidan tersebut. Aktivitas antioksidan dinyatakan dalam nilai Anti Radical Power (ARP).Semakin besar nilai ARP menunjukkan kekuatan antioksidan senyawa tersebut semakin besar.Nilai ARP diperoleh setelah terlebih dahulu diketahui nilai IC50 dan EC50.Nilai IC50 merupakan bilangan yang menunjukkan konsentrasi sampel uji (µg/mL) yang memberikan peredaman DPPH sebesar 50%, sedangkan nilai EC50 dinyatakan dalam mg sampel tiap mg DPPH (Sinaga, 2009; Prakash et al., 2007). Nilai IC50 dihitung berdasarkan persamaan regresi linear yang didapatkan dengan cara memplot konsentrasi larutan uji dan persen inhibisi (Gambar 5 dan Lampiran 4). Persamaan regresi linear digunakan untuk mengetahui pengaruh antara variabel bebas (konsentrasi sampel uji) terhadap variabel terikat (persen inhibisi). Persamaan umumnya adalah y = a +bx dimana y adalah variabel terikat dan x adalah variabel bebas.

commit to user



Gambar 5. Kurva Regresi Linear hubungan Persen Inhibisi dengan Konsentrasi Vitamin C

Persamaan regresi linear sampel uji dan vitamin C memiliki nilai b yang positif, sehingga menunjukkan bahwa kurva nilai penghambatan antioksidan merupakan kurva peningkatan.Kurva regresi linear sampel uji dan vitamin C juga menunjukkan bahwa terdapat hubungan yang erat antara konsentrasi dengan persen inhibisi.Hal ini diperlihatkan dengan nilai R2 (koefisien korelasi) yang mendekati 1.Nilai R2 dari kurva regresi vitamin C adalah 0,981, yang artinya terdapat hubungan yang signifikan antara konsentrasi pelarut dengan persen inhibisi. Hal ini menunjukkan bahwa lebih dari 98,1% derajat penghambatan dipengaruhi oleh konsentrasi vitamin C, sedangkan kurang dari 1,9% dipengaruhi oleh faktor lain. Nilai IC50 dihitung berdasarkan persamaan regresi dan digunakan dalam menentukan nilai EC50 dan ARP (Lampiran 5).Nilai ARP dari ekstrak metanol commit to user umbi kimpul dan vitamin C dapat dilihat pada Tabel 2.



Tabel 2. Nilai ARP sampel uji dan vitamin C Sampel Uji ARP 1 (1000 mdpl) 4,19a 2 (700 mdpl) 7,85a 3 (400 mdpl) 5,83a 4 (100 mdpl) 7,64a Kontrol (Vitamin C) 589,61 Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji Duncan 95%.

Hasil yang diperoleh setelah dilakukan uji ANAVA terlihat bahwa tidak ada pengaruh yang nyata dari ketinggian tempat tumbuh terhadap aktivitas antioksidan umbi kimpul.Aktivitas antioksidan tertinggi ditunjukkan oleh ekstrak metanol umbi kimpul yang berasal dari ketinggian 700 m dpl, sedangkan aktivitas antioksidan terendah ditunjukkan oleh ekstrak metanol umbi kimpul yang berasal dari ketinggian 1000 m dpl. Perbedaan aktivitas antioksidan ekstrak metanol umbi kimpul ini dapat diduga karena pengaruh cara pemeliharaan oleh petani yang berbeda-beda. Vitamin C memiliki kekuatan antioksidan 75,11 kali lebih besar dari kekuatan antioksidan ekstrak metanol umbi kimpul. Reaksi vitamin C terhadap senyawa radikal bebas lebih cepat dibandingkan komponen lainnya.Vitamin C dapat langsung menangkap radikal bebas, baik dengan atau tanpa katalisator enzim. Selain itu, molekul dari vitamin C mempunyai 2 tempat abstraksi hidrogen yang terhubung secara internal, sehingga ada abstraksi lanjutan setelah abstraksi hidrogen pertama oleh radikal DPPH yang menyebabkan perbandingan 2:1, artinya 2 molekul DPPH ditangkap atau dapat direduksi oleh satu molekul vitamin C (Susanto et al., 2009).

commit to user



Penelitian ini menggunakan pelarut metanol (polar) dikarenakan beberapa penelitian mengindikasikan bahwa ekstrak polar

menunjukkan aktivitas

antioksidan yang lebih efektif dibandingkan dengan ekstrak non polar. Beberapa penelitian yang mendukung hal ini diantaranya dilakukan oleh Kwape dan Chaturvedi (2012),yang melaporkan bahwa ekstrak metanol Ziziphus mucronata memiliki aktivitas antioksidan 8,12 μg/mLyang lebih besar daripada ekstrak heksannya yaitu 88,48 μg/mL.Yusriet al (2012) melaporkan bahwa ekstrak metanol Hibiscus cannabinus memiliki aktivitas antioksidan 0,62μg/gyang lebih besar daripada ekstrak heksannya yaitu 0,40 μg/g. Neelam dan Khan (2012) juga melaporkan bahwa ekstrak metanol Galium aparine memiliki aktivitas antioksidan 84,33%yang lebih besar daripada ekstrak kloroformnya yaitu 10%. Akan tetapi pada beberapa penelitian yang lain menunjukkan hasil sebaliknya bahwa aktivitas antioksidan pada tanaman dapat berasal dari senyawa non polar. Sreedharet al (2010) melaporkan bahwa ekstrak kloroform akar Vitex trifoliatememiliki aktivitas antioksidan 122.20 μg/mLyang lebih besar daripada ekstrak metanolnya yaitu 169.32 μg/mL.Shafekhet al (2012) juga melaporkan bahwa ekstrak etil asetat pada Vigna sinensis memiliki aktivitas antioksidan312.4 mM yang lebih besar daripada ekstrak metanolnya yaitu 226.2 mM.

B. Penetapan Kandungan Fenolik Total Kandungan senyawa fenolik dalam sampel ditentukan dengan metode Folin-Ciocalteu. Penetapan kandungan senyawa fenolik total pada sampel commit to user



menggunakan asam galat sebagai larutan standar dengan konsentrasi 10; 5; 2,5; 1,25, dan 0,625 µg/mL. Berdasarkan hasil pengukuran absorbansi asam galat, dapat dibuat kurva kalibrasi antara absorbansi dengan konsentrasi. Pembuatan kurva kalibrasi ini berguna untuk membantu menentukan kandungan fenolik total dalam sampel melalui persamaan regresi dari kurva kalibrasi (Gambar 6).

Gambar 6. Kurva kalibrasi antara konsentrasi asam galat dengan absorbansi

Pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi yang mengikuti persamaan regresi linear. Dari pemeriksaan larutan standar asam galat didapat kurva kalibrasi dengan persamaan regresi y = 0,004x + 0,059 dan nilai koefisien korelasi (R2) sebesar 0,977. Nilai R2 dari kurva regresi asam galat adalah 0,977, yang artinya terdapat hubungan yang signifikan antara konsentrasi asam galat dengan absorbansi. Hal ini menunjukkan bahwa lebih dari 97,7% nilai absorbansi dipengaruhi oleh konsentrasi asam galat, sedangkan kurang dari 2,3% dipengaruhi olehcommit faktor to lain. user



Berdasarkan hasil perhitungan kandungan senyawa fenolik total (Lampiran 6), ekstrak metanol umbi kimpul dari ketinggian 100 mdpl memiliki kandungan senyawa fenolik total lebih tinggi dibandingkan esktrak metanol umbi kimpul dari ketiga ketinggian lainnya (Tabel 3). Ekstrak metanol umbi kimpul dari ketinggian 700 mdpl yang memiliki aktivitas antioksidan tertinggi ternyata memiliki kandungan senyawa fenolik lebih rendah dari ekstrak metanol umbi kimpul dari ketinggian 100 mdpl. Tabel 3. Kandungan senyawa fenolik total dan nilai ARP ekstrak metanol umbi kimpul Kandungan Fenolik Sampel Uji ARP Total (µg/mL) 1 (1000 mdpl) 4,67a 4,19a a 2 (700 mdpl) 3,63 7,85a 3 (400 mdpl) 2,94a 5,83a b 4 (100 mdpl) 6,43 7,64a Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji Duncan 95%.

Korelasi antara kandungan senyawa fenolik total dan aktivitas antioksidan ini menunjukkan bahwa antara kandungan senyawa fenolik pada suatu bahan tidak selalu mendukung adanya aktivitas antioksidan pada suatu bahan tersebut. Aktivitas antioksidan suatu bahan tidak hanya didukung oleh adanya kandungan fenolik, namun juga dapat didukung oleh senyawa-senyawa lain yaitu karotenoid, alkaloid, saponin dan triterpenoid (Ndhlalaet al., 2010). Beberapa penelitian yang mendukung diantaranya Ebrahimzadeh et al. (2010), hasil yang dilaporkan adalah antara aktivitas antioksidan dengan kandungan fenolik dan flavonoid total pada ekstrak metanol tanaman tidak memiliki korelasi yang signifikan. Patel et al. (2010), melaporkan bahwa commit to user



kandungan fenolik tertinggi adalah pada daun Gemelia, kandungan flavonoid tertinggi pada daun Hibiscus, sedangkan aktivitas antioksidan yang tertinggi adalah pada batang Kigelia. Hal ini berarti antara aktivitas antioksidan dan besarnya kandungan fenolik dan flavonoid total berkorelasi tidak signifikan. Disisi lain, penelitian yang menghasilkan korelasi yang signifikan antara kandungan fenolik dan flavonoid terhadap aktivitas antioksidan juga telah banyak dilakukan. Siddique et al (2010), melaporkan bahwa aktivitas antioksidan tertinggi terdapat pada ekstrak daun Aegle marmelos, yang ternyata juga memiliki kandungan fenolik dan flavonoid total paling tinggi. Sadati et al (2011), juga melaporkan bahwa aktivitas antioksidan pada berbagai fraksi Sargassum swartzii, Cystoseira myrica, dan Colpomenia sinuosa berkorelasi signifikan dengan kandungan fenolik totalnya. Hasil yang diperoleh setelah dilakukan uji ANAVA terlihat bahwa ada pengaruh yang nyata dari ketinggian tempat tumbuh terhadap kandungan fenolik total umbi kimpul. Perbedaan kandungan fenolik total pada umbi kimpul dari 4 ketinggian yang berbeda diduga karena pengaruh faktor lingkungan seperti suhu, kelembaban udara, kelembaban tanah, intensitas cahaya dan pH tanah (Tabel 4). Tabel 4. Parameter lingkungan tempat pengambilan sampel umbi kimpul Ketinggian Tempat (m dpl) Parameter 1000 700 400 100 o o o Suhu 25 C 27 C 28,5 C 35oC Kelembaban Udara 72 % 71 % 64 % 51 % Kelembaban Tanah 10 % 20 % 40 % 20 % Intensitas Cahaya 3730 lux 2240 lux 17480 lux 10900 lux pH Tanah 7 7 6,8 7 commit to user



Perubahan ketinggian tempat tumbuh kimpul memiliki pengaruh terhadap kandungan fenol total pada umbi kimpul. Hal ini ditunjukkan dengan kandungan fenol total pada ketinggian tempat 100 m dpl sebesar 6,43 µg/mL lebih tinggi dibandingkan kandungan fenol total pada ketiga ketinggian tempat lainnya. Perbedaan ketinggian tempat akan berpengaruh terhadap kelembaban, suhu, dan intensitas cahaya. Semakin tinggi dataran atau daerah, maka semakin rendah suhu udaranya, intensitas matahari juga akan semakin berkurang. Hubungan antara faktor lingkungan tersebut mempengaruhi fungsi fisiologis dan morfologis tanaman. Apabila faktor lingkungan tidak mendukung, respon tanaman akan tampak pada perubahan morfologis serta proses fisiologisnya, termasuk pada tanaman kimpul. Kimpul yang tumbuh pada ketinggian 100 m dpl mengalami cekaman faktor lingkungan.Cekaman tersebut dapat berupa defisit air, suhu yang tinggi, intensitas cahaya yang sangat tinggi serta kelembaban udara yang rendah. Ketika tanaman mengalami stress, maka produksi metabolit sekunder termasuk produksi fenol akan mengalami peningkatan.Ketinggian tempat tumbuh dapat mempengaruhi kandungan metabolit sekunder pada tanaman.Pada penelitian ini terlihat bahwa pada ketinggian tempat tumbuh yang paling rendah (100 m dpl), umbi kimpul memiliki kandungan fenol yang paling tinggi.Hal ini sejalan dengan Fitter dan Hay (1990) yang menyatakan bahwa pertumbuhan dan metabolisme tanaman dipengaruhi oleh perubahan temperatur lingkungan yang tergantung pada ketinggian di atas permukaan tanah.Respon tanaman sebagai akibat faktor lingkungan terlihat pada penampilan morfologi tanaman dan fisiologi tanaman. commit to user



Beberapa penelitian telah dilakukan, diantaranya oleh Spitaler et al. (2006), melaporkan bahwa kandungan senyawa flavonoid dari Arnica montana hilang secara nyata dengan kenaikan elevasi. Disisi lain, Fatchurrozak (2012), melaporkan bahwa kandungan vitamin C dan aktivitas antioksidan pada buah Carica pubescens meningkat seiring dengan peningkatan ketinggian tempat tumbuhnya. Kandungan vitamin C dan aktivitas antioksidan pada buah C. pubescens paling tinggi terdapat pada ketinggian tempat 2400 m dpl.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN 1.

Ketinggian tempat tidak berpengaruh secara signifikan terhadap Anti Radical Power(ARP) pada pengujian aktivitas antioksidan ekstrak metanol umbi kimpul. ARPtertinggi berasal dari ketinggian 700 m dpl (7,85). ARP yang terbesar hingga yang terkecil adalah sebagai berikut : umbi kimpul pada ketinggian 700 m dpl > umbi kimpul pada ketinggian 100 m dpl > umbi kimpul pada ketinggian 400 m dpl > umbi kimpul pada ketinggian 1000 m dpl.

2.

Ketinggian tempat berpengaruh pada kandungan fenol total ekstrak metanol umbi kimpul di kabupaten Klaten. Kandungan fenol total tertinggi berasal dari ketinggian 100 m dpl (6,43). Kandungan fenol total yang terbesar hingga yang terkecil adalah sebagai berikut : umbi kimpul pada ketinggian 100 m dpl> umbi kimpul pada ketinggian 1000 m dpl > umbi kimpul pada ketinggian 700 m dpl > umbi kimpul pada ketinggian 400 m dpl.

B. SARAN Dari penelitian yang telah dilakukan, disarankan agar dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai faktor lingkungan yang paling berperan dalam biosintesis metabolit sekunder pada umbi kimpul. commit to user

36


digilib.uns.ac.id

commit to user

37

SKRIPSI. Untukmemenuhisebagianpersyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains. Oleh: SitiRohmahwati NIM. M

Recommend Documents