ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA TERPENOID DARI AKAR TUMBUHAN AKAR WANGI (Vetivera zizanioides Stapf) DENGAN UJI AKTIFITASNYA SEBAGAI ANTIOKSIDAN TERHADAP DPPH (1,1 -difenil-2-pikrilhidrazil)
ABSTRAK
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA TERPENOID DARI AKAR
TUMBUHAN AKAR WANGI (Vetivera zizanioides Stapf) DENGAN
UJI AKTIFITASNYA SEBAGAI ANTIOKSIDAN TERHADAP
DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil)
Oleh
Epra Sahbana
Telah dilakukan isolasi senyawa dari akar tumbuhan akar wangi (V. zizanioides
Stapf). Ekstraksi kandungan senyawa dalam akar wangi dilakukan dengan cara
sokletasi menggunakan pelarut n-heksana. Pengujian aktifitas antioksidan
dilakukan pada ekstrak kasar n-heksana fraksi nonpolar, dan senyawa hasil isolasi
dengan menggunakan DPPH sebagai sumber radikal. Pemisahan dan pemurnian
dengan kromatografi kolom menghasilkan fraksi B1.11.1 berupa minyak tidak
berwarna sebanyak ± 8 mg. Analisis dengan menggunakan kromatografi lapis
tipis (KLT) diperoleh noda tunggal dengan harga Rf 0,28 (n-heksana :
diklorometan 70%), 0,52 (n-heksana : kloroform 60%), dan 0,92 (n-heksana :
aseton 60%). Senyawa hasil isolasi selanjutnya dianalisis dengan spektroskopi
inframerah dan massa. Pemeriksaan spektrum inframerah memberikan pita
serapan pada daerah 2854,78 cm-1 menunjukkan uluran C-H alkana yang
didukung oleh adanya serapan pada daerah 1390,01 cm-1 dan 1458,97 cm-1 yang
merupakan serapan C-H metil dan metilen. Identifikasi senyawa hasil isolasi
menggunakan spektroskopi massa menunjukkan bahwa senyawa hasil isolasi
memiliki berat molekul 72,1 m/e dengan rumus molekul C5H12. Hasil uji aktifitas
menunjukkan bahwa ekstrak kasar n-heksana fraksi nonpolar memiliki aktifitas
sebagai antioksidan dengan daya antioksidan sebesar 55,5% sedangkan senyawa
B1.11.1 tidak memiliki aktifitas antioksidan dengan daya antioksidan sebesar
-1,31%.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Akar tumbuhan akar wangi (V. zizanioides) mengandung senyawa terpenoid,
yang dibuktikan dengan uji positif terhadap pereaksi Lieberman- Burchard
dengan terbentuknya warna Coklat kemerahan.
2. Dari hasil pemeriksaan spektroskopi IR, senyawa hasil isolasi memiliki
serapan pada daerah bilangan gelombang 2923,12 cm-1 yang menunjukkan
adanya vibrasi uluran C-H alkana yang diperkuat oleh adanya pita serapan
pada daerah 1390,01 cm-1 dan 1458,97 cm-1 yang diduga sebagai serapan C-H
metil dan metilen.
3. Senyawa hasil isolasi tidak mengandung gugus aromatik, ditunjukkan oleh
tidak adanya serapan di atas daerah 3000 cm-1, overtone pada daerah 14001600 cm-1 dan tidak mengandung gugus OH, ditunjukan oleh tidak adanya
pita serapan pada daerah bilangan gelombang 3500-3200 cm-1 yang
menunjukkan adanya vibrasi ulur O-H pada saat analisis spektroskopi IR.
48
4. Dari hasil analisis spektroskopi massa, senyawa hasil isolasi memiliki berat
molekul m/e 72,1 dengan puncak dasar m/e 43,1 dengan rumus molekul
C5H12 dan nilai DBE 0. Senyawa diduga sebagai 2-metilbutana (isopentana).
5. Ekstrak kasar fraksi nonpolar memiliki daya antioksidan sebesar 55,5 % dan
fraksi B1.11.1 memiliki daya antioksidan sebesar -1,31 %.
B. Saran
1. Untuk proses ekstraksi pada proses isolasi senyawa terpenoid dari akar wangi
sebaiknya menggunakan metode destilasi karena golongan terpenoid yang
terkandung dalam akar wangi merupakan golongan minyak atsiri yang
memiliki rantai karbon sedikit.
2. Untuk proses isolasi senyawa terpenoid dari akar tumbuhan akar wangi
sebaiknya menggunakan HPLC untuk memperbaiki proses pemisahannya
dibandingkan dengan menggunakan kromatografi cair vakum (KCV) dan
kromatografi kolom grafitasi (KKG).
3. Pada proses GC-MS sebaiknya suhu yang digunakan disesuaikan dengan titik
didih senyawa golongan terpenoid untuk mencegah kerusakan pada senyawa
tersebut.
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Vetiver, yang di Indonesia dikenal sebagai akar wangi (V. zizanioides Stapf) atau
usar (V. nigritana), adalah sejenis rumput-rumputan berukuran besar yang
memiliki banyak keistimewaan (Wijayakusuma, 2007). Akarnya bercabangcabang, memiliki rimpang, dengan sistem akar serabut yang dalam, serta
beraroma harum. Dari situlah asal-mula nama akar wangi muncul. Rumpunnya
bisa tumbuh hingga ketinggian 1-3 m, dengan diameter 2-8 mm.
Tanaman akar wangi tersebar di berbagai negara tropis, mulai dari India,
Bangladesh, Asia Tenggara, Brazil dan Haiti. Tapi ia juga ditemukan di beberapa
negara subtropis, terutama China. Di Indonesia, tanaman ini banyak
dibudidayakan di Kabupaten Garut, Wonosobo, dan Gunung kidul. Ketiga daerah
ini dikenal sebagai sentra produksi minyak akar wangi, sekaligus sentra kerajinan
berbahan akar wangi (Anonim, 1989).
Sejauh ini, pemanfaatan akar wangi di Indonesia selain untuk menghasilkan
minyak atsiri adalah untuk mengendalikan nyamuk Anopheles sundaicus
(Akhmadi, 2004), serta digunakan sebagai tanaman tumpang sari untuk mengusir
hama pada lahan pertanian (Akhmadi, 2004) karena mempunyai aktifitas
2
insektisida botani. Tetapi di mancanegara akar wangi banyak digunakan untuk
berbagai macam keperluan seperti ekologis, fitoremediasi (memperbaiki
lingkungan dengan menggunakan tanaman) (Wijayakusuma, 2007), sebagai anti
bakteri melawan Staphylococcus aureus (Putiyanan et al., 2005), Escherichia coli
(Luqman et al., 2005), (Putiyanan et al., 2005), Pseudomonas aeruginosa
(Putiyanan et al., 2005), Mycobacterium smegmatis (Luqman et al., 2005),
sebagai antifungi melawan Trichophyton mentagrophytes (Putiyanan et al., 2005),
dan mempunyai aktifitas antioksidan (Luqman et al., 2009).
Jika ditinjau dari letak geografisnya Indonesia merupakan negara beriklim tropis,
sehingga akar wangi (V. zizanioides Stapf) yang tumbuh di Indonesia akan
berbeda dengan yang tumbuh di tempat lain yang memiliki iklim berbeda. Hal ini
disebabkan karena perbedaan letak geografis ini menyebabkan lingkungan dengan
kondisi yang berbeda suhu, ketersediaan air, energi surya, mutu atmosfer, struktur
dan komposisi udara tanah, reaksi tanah dan organisme mempengaruhi kehidupan
dan perkembangan organisme (Nyapka dkk., 1988).
Berbagai penelitian yang pernah dilakukan terhadap senyawa yang terkandung
dalam akar wangi (V. zizanioides Stapf) diketahui mengandung berbagai jenis
senyawa seperti golongan terpenoid, saponin, alkaloid, tanin, dan flavonoid
(Harborne, 1988). Isolasi senyawa terpenoid di Indonesia telah banyak dilakukan
dari berbagai sumber tanaman darat. Seperti, dari batang tanaman Actinodaphne
procera (Retno, 2008), kulit batang tumbuhan Litsea glutinosa (madang) (Sandi,
2009), dan tumbuhan Litsea chinensis LAMK (adem ati) (Wardani, 2008).
Sedangkan isolasi senyawa terpenoid dari akar wangi (V. zizanioides) belum
3
banyak dilakukan di Indonesia. Sehingga hal ini menjadi peluang didapatkanya
sumber baru dari senyawa terpenoid. Senyawa terpenoid telah dilaporkan
memiliki bioaktifitas seperti sebagai insektisida terhadap larva instar III Aedes
aegypti (Retno, 2008), serta memiliki aktifitas sebagai antioksidan khususnya
senyawa β-vetivena, β-vetivenon dan α-vetivenon (Luqman et al., 2008).
Antioksidan adalah senyawa kimia yang dapat menyumbangkan satu atau lebih
elektron kepada radikal bebas, sehingga radikal bebas tersebut dapat diredam.
Berdasarkan sumber perolehannya ada 2 macam antioksidan, yaitu antioksidan
alami dan antioksidan buatan (sintetik). Tubuh manusia tidak mempunyai
cadangan antioksidan dalam jumlah berlebih, sehingga jika terjadi paparan radikal
berlebih maka tubuh membutuhkan antioksidan eksogen. Adanya kekhawatiran
akan kemungkinan efek samping yang belum diketahui dari antioksidan sintetik
menyebabkan antioksidan alami menjadi alternatif yang sangat dibutuhkan
(Kuncahyo dan Sunardi, 2007).
Akar wangi (V. zizanioides Stapf) selain memiliki aktifitas sebagai antibakteri dan
sebagai antifungi, juga memiliki senyawa aktif sebagai antioksidan sehingga dapat
digunakan sebagai sumber antioksidan alami. Sehingga hal ini sangat menarik
untuk diteliti karena sejauh ini di Indonesia pemanfaatan akar wangi (V.
zizanioides Stapf) hanya sebatas sebagai penghasil minyak atsiri.
Pada penelitian ini terlebih dahulu dilakukan isolasi terhadap ekstrak yang diduga
aktif sebagai antioksidan dari akar wangi (V. zizanioides Stapf) dan
mengidentifikasi senyawa tersebut dengan menggunakan spektroskopi FT-IR dan
4
GC-MS. Setelah itu dilakukan uji antioksidan terhadap senyawa DPPH (1,1difenil-2-pikrilhidrazil). Dengan penelitian ini diharapkan didapat senyawa
antioksidan alami yang dapat digunakan untuk menggantikan senyawa
antioksidan sintesis yang telah banyak digunakan selama ini.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi senyawa
golongan terpenoid dari akar wangi (V. zizanioides Stapf) dan mengetahui aktifitas
antioksidan dari senyawa terpenoid terhadap senyawa DPPH (1,1-difenil-2pikrilhidrazil).
C. Manfaat Penelitian
Dengan diketahuinya adanya senyawa golongan terpenoid dari akar wangi
(V. zizanioides Stapf) diharapkan dapat menambah pembedaharaan senyawa bahan
alam guna meningkatkan pemanfaatan terhadap akar wangi (V. zizanioides Stapf),
serta menjadikanya sebagai sumber antioksidan alami guna menggantikan
antioksidan sintesis yang selama ini digunakan.
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI SENYAWA TERPENOID DARI AKAR
TUMBUHAN AKAR WANGI (Vetivera zizanioides Stapf) DENGAN
UJI AKTIFITASNYA SEBAGAI ANTIOKSIDAN TERHADAP
DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil)
Oleh
Epra Sahbana
Telah dilakukan isolasi senyawa dari akar tumbuhan akar wangi (V. zizanioides
Stapf). Ekstraksi kandungan senyawa dalam akar wangi dilakukan dengan cara
sokletasi menggunakan pelarut n-heksana. Pengujian aktifitas antioksidan
dilakukan pada ekstrak kasar n-heksana fraksi nonpolar, dan senyawa hasil isolasi
dengan menggunakan DPPH sebagai sumber radikal. Pemisahan dan pemurnian
dengan kromatografi kolom menghasilkan fraksi B1.11.1 berupa minyak tidak
berwarna sebanyak ± 8 mg. Analisis dengan menggunakan kromatografi lapis
tipis (KLT) diperoleh noda tunggal dengan harga Rf 0,28 (n-heksana :
diklorometan 70%), 0,52 (n-heksana : kloroform 60%), dan 0,92 (n-heksana :
aseton 60%). Senyawa hasil isolasi selanjutnya dianalisis dengan spektroskopi
inframerah dan massa. Pemeriksaan spektrum inframerah memberikan pita
serapan pada daerah 2854,78 cm-1 menunjukkan uluran C-H alkana yang
didukung oleh adanya serapan pada daerah 1390,01 cm-1 dan 1458,97 cm-1 yang
merupakan serapan C-H metil dan metilen. Identifikasi senyawa hasil isolasi
menggunakan spektroskopi massa menunjukkan bahwa senyawa hasil isolasi
memiliki berat molekul 72,1 m/e dengan rumus molekul C5H12. Hasil uji aktifitas
menunjukkan bahwa ekstrak kasar n-heksana fraksi nonpolar memiliki aktifitas
sebagai antioksidan dengan daya antioksidan sebesar 55,5% sedangkan senyawa
B1.11.1 tidak memiliki aktifitas antioksidan dengan daya antioksidan sebesar
-1,31%.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Akar tumbuhan akar wangi (V. zizanioides) mengandung senyawa terpenoid,
yang dibuktikan dengan uji positif terhadap pereaksi Lieberman- Burchard
dengan terbentuknya warna Coklat kemerahan.
2. Dari hasil pemeriksaan spektroskopi IR, senyawa hasil isolasi memiliki
serapan pada daerah bilangan gelombang 2923,12 cm-1 yang menunjukkan
adanya vibrasi uluran C-H alkana yang diperkuat oleh adanya pita serapan
pada daerah 1390,01 cm-1 dan 1458,97 cm-1 yang diduga sebagai serapan C-H
metil dan metilen.
3. Senyawa hasil isolasi tidak mengandung gugus aromatik, ditunjukkan oleh
tidak adanya serapan di atas daerah 3000 cm-1, overtone pada daerah 14001600 cm-1 dan tidak mengandung gugus OH, ditunjukan oleh tidak adanya
pita serapan pada daerah bilangan gelombang 3500-3200 cm-1 yang
menunjukkan adanya vibrasi ulur O-H pada saat analisis spektroskopi IR.
48
4. Dari hasil analisis spektroskopi massa, senyawa hasil isolasi memiliki berat
molekul m/e 72,1 dengan puncak dasar m/e 43,1 dengan rumus molekul
C5H12 dan nilai DBE 0. Senyawa diduga sebagai 2-metilbutana (isopentana).
5. Ekstrak kasar fraksi nonpolar memiliki daya antioksidan sebesar 55,5 % dan
fraksi B1.11.1 memiliki daya antioksidan sebesar -1,31 %.
B. Saran
1. Untuk proses ekstraksi pada proses isolasi senyawa terpenoid dari akar wangi
sebaiknya menggunakan metode destilasi karena golongan terpenoid yang
terkandung dalam akar wangi merupakan golongan minyak atsiri yang
memiliki rantai karbon sedikit.
2. Untuk proses isolasi senyawa terpenoid dari akar tumbuhan akar wangi
sebaiknya menggunakan HPLC untuk memperbaiki proses pemisahannya
dibandingkan dengan menggunakan kromatografi cair vakum (KCV) dan
kromatografi kolom grafitasi (KKG).
3. Pada proses GC-MS sebaiknya suhu yang digunakan disesuaikan dengan titik
didih senyawa golongan terpenoid untuk mencegah kerusakan pada senyawa
tersebut.
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Vetiver, yang di Indonesia dikenal sebagai akar wangi (V. zizanioides Stapf) atau
usar (V. nigritana), adalah sejenis rumput-rumputan berukuran besar yang
memiliki banyak keistimewaan (Wijayakusuma, 2007). Akarnya bercabangcabang, memiliki rimpang, dengan sistem akar serabut yang dalam, serta
beraroma harum. Dari situlah asal-mula nama akar wangi muncul. Rumpunnya
bisa tumbuh hingga ketinggian 1-3 m, dengan diameter 2-8 mm.
Tanaman akar wangi tersebar di berbagai negara tropis, mulai dari India,
Bangladesh, Asia Tenggara, Brazil dan Haiti. Tapi ia juga ditemukan di beberapa
negara subtropis, terutama China. Di Indonesia, tanaman ini banyak
dibudidayakan di Kabupaten Garut, Wonosobo, dan Gunung kidul. Ketiga daerah
ini dikenal sebagai sentra produksi minyak akar wangi, sekaligus sentra kerajinan
berbahan akar wangi (Anonim, 1989).
Sejauh ini, pemanfaatan akar wangi di Indonesia selain untuk menghasilkan
minyak atsiri adalah untuk mengendalikan nyamuk Anopheles sundaicus
(Akhmadi, 2004), serta digunakan sebagai tanaman tumpang sari untuk mengusir
hama pada lahan pertanian (Akhmadi, 2004) karena mempunyai aktifitas
2
insektisida botani. Tetapi di mancanegara akar wangi banyak digunakan untuk
berbagai macam keperluan seperti ekologis, fitoremediasi (memperbaiki
lingkungan dengan menggunakan tanaman) (Wijayakusuma, 2007), sebagai anti
bakteri melawan Staphylococcus aureus (Putiyanan et al., 2005), Escherichia coli
(Luqman et al., 2005), (Putiyanan et al., 2005), Pseudomonas aeruginosa
(Putiyanan et al., 2005), Mycobacterium smegmatis (Luqman et al., 2005),
sebagai antifungi melawan Trichophyton mentagrophytes (Putiyanan et al., 2005),
dan mempunyai aktifitas antioksidan (Luqman et al., 2009).
Jika ditinjau dari letak geografisnya Indonesia merupakan negara beriklim tropis,
sehingga akar wangi (V. zizanioides Stapf) yang tumbuh di Indonesia akan
berbeda dengan yang tumbuh di tempat lain yang memiliki iklim berbeda. Hal ini
disebabkan karena perbedaan letak geografis ini menyebabkan lingkungan dengan
kondisi yang berbeda suhu, ketersediaan air, energi surya, mutu atmosfer, struktur
dan komposisi udara tanah, reaksi tanah dan organisme mempengaruhi kehidupan
dan perkembangan organisme (Nyapka dkk., 1988).
Berbagai penelitian yang pernah dilakukan terhadap senyawa yang terkandung
dalam akar wangi (V. zizanioides Stapf) diketahui mengandung berbagai jenis
senyawa seperti golongan terpenoid, saponin, alkaloid, tanin, dan flavonoid
(Harborne, 1988). Isolasi senyawa terpenoid di Indonesia telah banyak dilakukan
dari berbagai sumber tanaman darat. Seperti, dari batang tanaman Actinodaphne
procera (Retno, 2008), kulit batang tumbuhan Litsea glutinosa (madang) (Sandi,
2009), dan tumbuhan Litsea chinensis LAMK (adem ati) (Wardani, 2008).
Sedangkan isolasi senyawa terpenoid dari akar wangi (V. zizanioides) belum
3
banyak dilakukan di Indonesia. Sehingga hal ini menjadi peluang didapatkanya
sumber baru dari senyawa terpenoid. Senyawa terpenoid telah dilaporkan
memiliki bioaktifitas seperti sebagai insektisida terhadap larva instar III Aedes
aegypti (Retno, 2008), serta memiliki aktifitas sebagai antioksidan khususnya
senyawa β-vetivena, β-vetivenon dan α-vetivenon (Luqman et al., 2008).
Antioksidan adalah senyawa kimia yang dapat menyumbangkan satu atau lebih
elektron kepada radikal bebas, sehingga radikal bebas tersebut dapat diredam.
Berdasarkan sumber perolehannya ada 2 macam antioksidan, yaitu antioksidan
alami dan antioksidan buatan (sintetik). Tubuh manusia tidak mempunyai
cadangan antioksidan dalam jumlah berlebih, sehingga jika terjadi paparan radikal
berlebih maka tubuh membutuhkan antioksidan eksogen. Adanya kekhawatiran
akan kemungkinan efek samping yang belum diketahui dari antioksidan sintetik
menyebabkan antioksidan alami menjadi alternatif yang sangat dibutuhkan
(Kuncahyo dan Sunardi, 2007).
Akar wangi (V. zizanioides Stapf) selain memiliki aktifitas sebagai antibakteri dan
sebagai antifungi, juga memiliki senyawa aktif sebagai antioksidan sehingga dapat
digunakan sebagai sumber antioksidan alami. Sehingga hal ini sangat menarik
untuk diteliti karena sejauh ini di Indonesia pemanfaatan akar wangi (V.
zizanioides Stapf) hanya sebatas sebagai penghasil minyak atsiri.
Pada penelitian ini terlebih dahulu dilakukan isolasi terhadap ekstrak yang diduga
aktif sebagai antioksidan dari akar wangi (V. zizanioides Stapf) dan
mengidentifikasi senyawa tersebut dengan menggunakan spektroskopi FT-IR dan
4
GC-MS. Setelah itu dilakukan uji antioksidan terhadap senyawa DPPH (1,1difenil-2-pikrilhidrazil). Dengan penelitian ini diharapkan didapat senyawa
antioksidan alami yang dapat digunakan untuk menggantikan senyawa
antioksidan sintesis yang telah banyak digunakan selama ini.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi senyawa
golongan terpenoid dari akar wangi (V. zizanioides Stapf) dan mengetahui aktifitas
antioksidan dari senyawa terpenoid terhadap senyawa DPPH (1,1-difenil-2pikrilhidrazil).
C. Manfaat Penelitian
Dengan diketahuinya adanya senyawa golongan terpenoid dari akar wangi
(V. zizanioides Stapf) diharapkan dapat menambah pembedaharaan senyawa bahan
alam guna meningkatkan pemanfaatan terhadap akar wangi (V. zizanioides Stapf),
serta menjadikanya sebagai sumber antioksidan alami guna menggantikan
antioksidan sintesis yang selama ini digunakan.