UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN FRAKSI ANTOSIANIN UBI JALAR UNGU DENGAN METODE FERROUS ION CHELATING (FIC)
Skripsi
NYOMAN TRIA WIRIYANTI 1108505033
JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2015 i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Uji Aktivitas Antioksidan Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu dengan Metode Ferrous Ion Chelating (FIC)” tepat pada waktunya, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Bapak Ir. A. A. Gde Raka Dalem, M.Sc. (Hons) selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. 2. Bapak Dr. rer.nat I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt. selaku Ketua Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. 3. Ibu Ni Luh Putu Vidya Paramita, S. Farm., M.Sc., Apt. selaku pembimbing I yang telah membantu dengan segenap tenaga, pikiran, motivasi, dorongan, nasihat, saran dan waktu dalam membimbing penyusunan skripsi ini. 4. Ibu Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku pembimbing II yang telah membantu dengan segenap tenaga, pikiran, motivasi, dorongan, nasihat, saran dan waktu dalam membimbing penyusunan skripsi ini.
5. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang telah memberikan dukungan, semangat dan fasilitasnya. 6. Orang tua tercinta, saudara-saudara penulis, serta orang tersayang yang selalu memberikan motivasi, dukungan, dan semangat dalam penyusunan skripsi ini. 7. Teman-teman Farmasi 2011, keluarga besar Etnomedicine, anggota BlackID Bli Made Prima dan Mbok Titin, kepada Jeffry dan Dayucan, serta Bu Nova dan Mbok Dwik yang luar biasa, terimakasih atas semangat dan dukungan yang diberikan kepada penulis selama proses penyusunan skripsi ini. 8. Kepada semua pihak yang namanya tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Juli 2015
Penulis
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL........................................................................................ i HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................ ix DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... x DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ....................................................... xi ABSTRAK ....................................................................................................... xii ABSTRACT ..................................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 3 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 4 1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA...................................................................... 5 2.1 Antioksidan...................................................................................... 5 2.2 Ubi Jalar Ungu ................................................................................. 6 2.2.1 Klasifikasi tanaman ubi jalar ungu ......................................... 6 2.2.2 Deskripsi tanaman ubi jalar ungu ........................................... 6 2.2.3 Kandungan tanaman ubi jalar ungu ....................................... 7
2.2.4 Penelitian terkait aktivitas farmakologi ubi jalar ungu .......... 8 2.2.5 Senyawa antosianin dalam ubi jalar ungu .............................. 8 2.3 Identifikasi Antosianin .................................................................... 11 2.4 Metode Ferrous Ion Chelating (FIC) .............................................. 13 2.4.1 Etilen diamin tetra asetat (EDTA).......................................... 14 2.5 Spektrofotometri UV-Vis ................................................................ 15 2.6 KLT-Spektrofotodensitometri ......................................................... 16 2.6.1 Kromatografi lapis tipis (KLT) .............................................. 16 2.6.2 Spektrofotodensitometri ......................................................... 17 2.7 Solid Phase Extraction (SPE) .......................................................... 18 BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 19 3.1 Rancangan Penelitian ...................................................................... 19 3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................... 19 3.3 Alat dan Bahan Penelitian ............................................................... 20 3.3.1 Alat penelitian ........................................................................ 20 3.3.2 Bahan penelitian ..................................................................... 20 3.4 Variabel Penelitian .......................................................................... 21 3.5 Prosedur Penelitian .......................................................................... 21 3.5.1 Determinasi tanaman .............................................................. 21 3.5.2 Pengumpulan sampel dan ekstraksi ....................................... 21 3.5.3 Identifikasi antosianin dalam ekstrak ..................................... 22 3.5.4 Fraksinasi ekstrak ................................................................... 22 3.5.5 Identifikasi antosianin dalam fraksi ....................................... 23
3.5.6 Optimasi variasi konsentrasi fraksi dan kontrol positif Na2EDTA ............................................................................... 24 3.5.7 Uji kemampuan mengkelat logam dari fraksi antosianin ubi jalar ungu dengan metode Ferrous Ion Chelating (FIC) ............... 25 3.5 Data dan Analisis Data .................................................................... 26 3.6 Skema Penelitian ............................................................................. 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 28 4.1 Pengumpulan Bahan Ubi Jalar Ungu............................................... 28 4.2 Pembuatan Ekstrak Ubi Jalar Ungu ................................................. 28 4.3 Identifikasi Antosianin dalam Ekstrak ............................................ 29 4.4 Fraksinasi Ekstrak ........................................................................... 33 4.5 Identifikasi Antosianin dalam Fraksi ............................................... 34 4.6 Optimasi Konsentrasi (NH4)2Fe(SO4)2, Ferrozine, Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu dan Na2EDTA ........................................................ 38 4.7 Uji Kemampuan Mengkelat Logam dari Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu dengan Metode Ferrous Ion Chelating (FIC)........................ 40 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 44 5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 44 5.5 Saran ................................................................................................ 44 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 45
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Penggolongan Tingkat Aktivitas Antioksidan .............................. 6 Tabel 2.2 Delapan Komponen Utama Antosianin......................................... 10 Tabel 2.3 Pereaksi Semprot Flavonoid.......................................................... 20 Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian ...................................................... 20 Tabel 4.1 Hasil Identifikasi Antosianin ......................................................... 37 Tabel 4.2 Nilai % Chelating Ability Na2EDTA ............................................ 40 Tabel 4.3 Nilai % Chelating Ability Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu ....... 42
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Ubi Jalar Ungu ............................................................................ 7 Gambar 2.2 Struktur Kimia Senyawa Antosianin dalam Ekstrak Ubi Jalar Ungu............................................................................................ 9 Gambar 2.3 Spektrum UV-Vis Antosianin ..................................................... 12 Gambar 2.4 Spektrum Kompleks Fe2+-ferrozine ............................................ 13 Gambar 2.5 Struktur EDTA ............................................................................ 14 Gambar 3.1 Skema Umum Penelitian ............................................................ 28 Gambar 4.1 Spektrum UV-Vis Antosianin dan Spektrum Ekstrak Etanol Ubi Jalar Ungu pada Panjang Gelombang 200-700 nm ................... 30 Gambar 4.2 Kromatogram Ekstrak Etanol Ubi Jalar Ungu pada 540 nm ...... 31 Gambar 4.3 Spektrum Masing-masing Puncak Kromatogram Ekstrak Etanol Ubi Jalar Ungu pada Panjang Gelombang 200-700 nm ............. 32 Gambar 4.4 Spektrum UV-Vis Antosianin dan Spektra Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu pada Panjang Gelombang 200-700 nm .................... 34 Gambar 4.5 Kromatogram Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu pada 540 nm . 35 Gambar 4.6 Spektrum Masing-masing Puncak Kromatogram Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu pada Panjang Gelombang 200-700 nm ............. 36 Gambar 4.7 Spektrum Kompleks Fe-Ferrozine dan Spektrum Kompleks FeFerrozine Hasil Percobaan .......................................................... 39
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Surat Keterangan Hasil Determinasi........................................... 52 Lampiran 2 Perhitungan Rendemen Ekstrak .................................................. 54 Lampiran 3 Perhitungan Rendemen Fraksi .................................................... 54 Lampiran 4 Tabel Waktu Inkubasi larutan Kompleks Fe-ferrozine............... 55 Lampiran 5 Tabel Nilai R ............................................................................... 55 Lampiran 6 Contoh Perhitungan % chelating ability dan IC50 ...................... 56 Lampiran 7 Perhitungan Koefisien Variasi IC50 Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu............................................................................................ 57 Lampiran 8 Perhitungan Koefisien Variasi IC50 Na2EDTA ........................... 57 Lampiran 9 Hasil Uji Normalitas dan Hasil Uji Homogenitas ...................... 58 Lampiran 10 Hasil Uji Mann-Whitney ............................................................ 58 Lampiran 11 Kurva Kalibrasi Na2EDTA ......................................................... 59 Lampiran 12 Kurva Kalibrasi Fraksi Antosianin Ubi Jalar Ungu .................... 60
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ROS
: ROS
(Reactive
Oxygen
Species)
merupakan
senyawa
pengoksidasi yang bersifat sangat reaktif yang terdiri atas kelompok radikal bebas dan non radikal. FIC
: FIC (Ferrous Ion Chelating) merupakan metode yang digunakan untuk menguji kemampuan chelating dari suatu senyawa.
DPPH
: DPPH (2,2 diphenyl 1 picrylhydrazyl) merupakan radikal bebas yang dapat mendonorkan atom hydrogen, dapat berguna untuk pengujian aktivitas antioksidan.
EDTA
: Etilen Diamin Tetra Asetat (EDTA) merupakan suatu ligan pengkelat yang memiliki afinitas kuat untuk membentuk kompleks dengan logam.
SPE
: SPE (Solid Phase Extraction) adalah teknik persiapan sampel dengan berbagai tujuan, seperti pemurnian, penghilangan garam, derivatisasi dan fraksinasi.
IC50
: IC50 (Inhibition
Concentration
50%)
merupakan
suatu
konsentrasi yang mampu meredam radikal bebas sebanyak 50%. EC50
: EC50 (Effectif Concentration 50%) merupakan nilai konsentrasi yang mampu berefek terhadap 50% populasi uji.
ABSTRAK Antioksidan merupakan senyawa yang mampu melindungi sel dari kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas dengan berbagai mekanisme, salah satunya chelating logam. Besi dan logam transisi lainnya bertindak sebagai katalis dalam reaksi pembentukan radikal bebas. Ubi jalar ungu diketahui mengandung senyawa antioksidan yaitu antosianin. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan fraksinasi terhadap senyawa antosianin dari ubi jalar ungu untuk memperoleh fraksi antosianin yang sudah terbebas dari senyawa lainnya. Pengujian aktivitas antioksidan dari fraksi antosianin ubi jalar ungu menggunakan metode FIC (Ferrous Ion Chelating) dengan kontrol positif Na2EDTA. Pengujian dengan metode FIC dilakukan dengan mengamati absorbansi dari campuran larutan (NH4)2Fe(SO4)2, fraksi antosianin ubi jalar ungu dan ferrozine yang diukur menggunakan alat spektrofotometer UV-Vis. Nilai absorbansi tersebut dimasukan kedalam rumus % chelating abilty yang akan digunakan untuk menentukan regresi linier. Nilai IC50 dihitung menggunakan regresi linier yang diperoleh.. Data dianalisa secara statistik denga taraf kepercayaan 95%. Berdasarkan hasil penelitian ini, fraksi antosianin ubi jalar ungu memiliki kemampuan antioksidan yang kuat dengan nilai IC50 74,453±1,29 μg/mL namun lebih rendah secara bermakna dibandingkan dengan Na2EDTA (p<0,05). Kata kunci: antioksidan, fraksi antosianin, ubi jalar ungu, FIC (Ferrous Ion Chelating)
ABSTRACT Antioxidant is a compound that are able to protect cells from damage caused by free radicals through some mechanisms, one of them is metal chelating ability. Iron and other transition metal will act as a catalyst in the free radicals reaction. Antioxidant compound from purple sweet potato that is known to anthocyanin. Therefore this research do fractination the compound of anthocyanin from purple sweet potato to obtain a anthocyanin fraction that was freed from other compound. Anthocyanin fraction from purple sweet potato was conducted to test antioxidant activity by Ferrous Ion Chelating (FIC) method with Na2EDTA as a positive control. FIC method is done by observing the absorbance measurement of (NH4)2Fe(SO4)2 mixture, fraction solution and ferrozine by using spectrophotometer UV-Vis. The absorbance value was inserted into chelating ability percentage’s formula that would be used to determine the linear regression. IC50 value are calculate using a linear regression. Data was analyzed statistically using 95% confidence level. Based on test results, the anthocyanin fraction from purple sweet potato had a powerful antioxidant ability such as IC50 value of 74,453 ± 1.29 μg/mL but has a significant difference againts Na2EDTA (p<0.05). Keyword: antioxidant, anthocyanin fraction, purple sweet potato, FIC (Ferrous Ion Chelating)
