Metabolite Profiling of Temulawak Rhizome Using Gas Chromatography-Mass Spectroscopy

PEMROFILAN METABOLIT RIMPANG
TEMULAWAK MENGGUNAKAN
KROMATOGRAFI GAS-SPEKTROSKOPI MASSA

RIZKI SEPTIANI

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

ABSTRAK
RIZKI SEPTIANI. Pemrofilan Rimpang Temulawak Menggunakan Kromatografi
Gas-Spektroskopi Massa. Dibimbing oleh RUDI HERYANTO dan LATIFAH K
DARUSMAN.
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi metabolit pada rimpang
temulawak dan mendiskriminasi penyebaran rimpang temulawak dari 5 daerah
sentral produksi di Jawa: Bogor, Karanganyar, Sukabumi, Ngawi, dan Wonogiri.
Sampel diekstraksi dengan SPME (ekstraksi mikro fase padat) kemudian
dianalisis menggunakan GC-MS (kromatografi gas-spektroskopi massa). Senyawa

yang berhasil diidentifikasi dan dikonfirmasi untuk daerah Bogor, Karanganyar,
Sukabumi, Ngawi, dan Wonogiri berturut-turut sebanyak 36, 40, 44, 44, 47
senyawa dengan komponen dominannya adalah α-Cedrene (18-21%), αCurcumene (15-19%), Xanthorrhizol (6-9%), dan Germacrone (5-7%). Metabolit
yang diduga sebagai penanda adalah α-Cedrene dan –Sesquiphellandrene.
Pengujian aktivitas antioksidan dengan metode DPPH (2,2-diphenyl-1picrylhydrazil) terhadap ekstrak etil asetat rimpang temulawak membagi sampel
menjadi 4 kelompok, sedangkan diskriminasi rimpang temulawak dari asal
geografis berbeda menggunakan PCA (analisis komponen utama) membagi
sampel menjadi 3 kelompok. Oleh karena itu, komposisi metabolit rimpang
temulawak tidak dapat dikaitkan dengan aktivitas antioksidannya.
Kata kunci: temulawak, SPME, GC-MS, DPPH, PCA.

ABSTRACT
RIZKI SEPTIANI. Metabolite Profiling of Temulawak Rhizome Using Gas
Chromatography-Mass Spectroscopy. Supervised by RUDI HERYANTO and
LATIFAH K DARUSMAN.
The aim of this study was to identify metabolites in temulawak rhizome
and to discriminate the spread of temulawak rhizome from 5 central production
areas in Java: Bogor, Karanganyar, Sukabumi, Ngawi, and Wonogiri. The samples
were extracted by SPME (solid phase micro extraction) then were analyzed using
GC-MS (gas chromatography mass spectroscopy). Compounds that have been

identified and confirmed to Bogor, Karanganyar, Sukabumi, Ngawi, and Wonogiri
were 36, 40, 44, 44, 47 components, respectively, and the dominant compounds
were α-Cedrene (18-β1%), α-Curcumene (15-19%), Xanthorrhizol (6-9%), and
Germacrone (5-7%). The metabolites that suspected as markers were α-Cedrene
and –Sesquiphellandrene. Antioxidant activity assay using DPPH (2,2-diphenyl1-picrylhydrazil) method to ethyl acetate extract of temulawak rhizome fell into 4
groups, while the discrimination from different geographical origins using PCA
(principal component analysis) fell into 3 groups. Therefore, metabolite
composition of the temulawak rhizome could not be related with its antioxidant
activity.
Keywords: temulawak, SPME, GC-MS, DPPH, PCA.

PEMROFILAN METABOLIT RIMPANG
TEMULAWAK MENGGUNAKAN
KROMATOGRAFI GAS-SPEKTROSKOPI MASSA

RIZKI SEPTIANI

Skripsi
Sebagai syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

Judul Skripsi: Pemrofilan Metabolit Rimpang Temulawak
Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa
Nama
: Rizki Septiani
NIM
: G44080028

Menggunakan

Disetujui oleh

Rudi Heryanto, S.Si., M.Si.

NIP 19760428 200501 1 002

Prof. Dr. Ir. Latifah K Darusman, MS
NIP 19530824 197603 2 003

Diketahui oleh

Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002
Tanggal Lulus :

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat
dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah dengan
judul Pemrofilan Metabolit Rimpang Temulawak Menggunakan Kromatografi
Gas-Spektroskopi Massa. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret-Agustus
2012 di Laboratorium Kimia Analitik Departemen Kimia Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB.
Selama melaksanakan kegiatan penelitian dan menyusun karya ilmiah,
penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh

karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Rudi Heryanto S. Si,
M.Si selaku pembimbing pertama dan Ibu Prof. Dr. Ir. Latifah K Darusman M.S
selaku pembimbing kedua, atas saran, bimbingan, dan ilmu yang telah diberikan
kepada penulis. Ucapan terima kasih disampaikan kepada tim riset metabolomik
Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB Bagian Analitik yang telah melibatkan penulis
dalam tema penelitian ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada
seluruh staf Laboratorium Kimia Analitik dan para pegawai di Pusat Studi
Biofarmaka atas fasilitas dan bantuan yang diberikan selama penelitian. Terima
kasih juga kepada teman-teman dengan tema penelitian yang sama dengan
penulis, yaitu Septhia Rachmawati, Annisa, dan Aeni Anggraini Pralupi atas kerja
sama dan masukan yang diberikan selama mengerjakan tugas akhir.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dalam bidang ilmu pengetahuan.

Bogor, November 2012
Rizki Septiani

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kuala Simpang, Aceh Tamiang, NAD pada tanggal
16 September 1990 dari pasangan Ramlan dan Nursyahniar. Penulis merupakan
anak ketiga dari enam bersaudara. Abang penulis bernama Rukma, kakak penulis

bernama Rufinna, dan ketiga orang adik penulis bernama Ramanda, Nurrizka, dan
Rieswana.
Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Patra Nusa Rantau, Aceh Tamiang,
NAD dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan
Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih Program Studi Kimia, Departemen Kimia,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama masa perkuliahan penulis aktif mengajar mata kuliah Kimia Dasar
untuk mahasiswa Tingkat Persiapan Bersama di MSC Education dan Statistic
Centre. Penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Analitik Layanan untuk
mahasiswa Biokimia tahun ajaran 2011/2012. Penulis juga pernah mengikuti
kegiatan Praktik Lapangan di Laboratorium Penelitian dan Uji Tanah, Sindang
Barang, Bogor pada bulan Juli-Agustus 2011 dan menulis laporan Praktik
Lapangan yang berjudul Penentuan Nilai Tukar Kation Tanah Ultisol Asal
Kentrong dengan Penambahan Abu Vulkanik Menggunakan Metode Ekstrak
NH4OAc 1 N pH 7.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... ix
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................................................2
Temulawak ..........................................................................................................2
Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH ...............................................2
Studi Metabolomik ..............................................................................................3
SPME (ekstraksi mikro fase padat) .....................................................................4
Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa (GC-MS) ..............................................5
Kemometrik .........................................................................................................5
PCA (analisis komponen utama) .........................................................................5
METODE .................................................................................................................6
Bahan ...................................................................................................................6
Alat ......................................................................................................................6
Lingkup Penelitian ..............................................................................................6
HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................................8
Analisis Metabolit Rimpang Temulawak ............................................................8
Aktivitas Antioksidan Ekstrak Etil Asetat Rimpang Temulawak .....................12
Diskriminasi Rimpang Temulawak dengan PCA Berdasarkan Komposisi
Metabolit ...........................................................................................................14
Hubungan Komposisi Metabolit Rimpang Temulawak dengan Aktivitas

Antioksidannya ..................................................................................................16
Potensi Senyawa Penanda Dalam Pengelompokan Rimpang Temulawak .......16
SIMPULAN DAN SARAN ...................................................................................16
Simpulan ............................................................................................................16
Saran ..................................................................................................................16
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................17
LAMPIRAN ...........................................................................................................21

DAFTAR TABEL
Halaman
1

Spesifikasi dan kondisi alat GC-MS Shimadzu QP 2010 .................................6

2

Komposisi senyawa kimia dari lima sampel ekstrak SPME rimpang
temulawak ........................................................................................................9

3

Hasil penentuan kadar air, kadar abu, dan rendemen ....................................11

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Rimpang temulawak .........................................................................................2

2

Struktur kurkuminoid ........................................................................................2

3

Struktur xanthorrhizol .......................................................................................2

4

Struktur DPPH dan reaksinya dengan antioksidan ...........................................3

5

Skema alat SPME .............................................................................................4

6

Mekanisme ekstraksi dan desorbsi menggunakan SPME .................................5

7

Analisis komponen utama (PCA) .....................................................................6

8

Profil kromatogram ekstrak SPME rimpang temulawak hasil
analisis menggunakan GC-MS ........................................................................9

9

Struktur kimia senyawa dominan ....................................................................9

10 Grafik empat senyawa dominan pada lima sampel rimpang temulawak ........12
11 Nilai IC50 hasil uji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH..........13
12 Skor plot dua PC pertama kromatogram utuh tanpa perlakuan
pendahuluan ....................................................................................................14
13 Skor plot dua PC pertama kromatogram yang telah direduksi .......................15
14 Skor plot dua PC pertama kromatogram yang telah direduksi dan
dihilangkan pencilannya .................................................................................15
15 Plot loading PCA untuk penentuan senyawa penanda....................................16

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1

Bagan alir penelitian ........................................................................................22

2

Pengolahan data kromatogram menggunakan program AMDIS .....................23

3

Pengolahan data kromatogram menggunakan program The Unscrambler ......24

4

Kromatogram kelima sampel rimpang temulawak hasil analisis
menggunakan GC-MS .....................................................................................26

5

Peta keberagaman metabolit sekunder genus Curcuma ...................................27

6

Kadar air sampel rimpang temulawak ............................................................28

7

Kadar abu sampel rimpang temulawak ............................................................28

8

Rendemen ekstrak kasar rimpang temulawak ..................................................29

9

Larutan sampel ekstrak rimpang temulawak setelah diinkubasi 37 °C
selama 30 menit ..............................................................................................29

10 Aktivitas antioksidan ekstrak etil asetat rimpang temulawak ..........................29
11 Analysis of Variance (ANOVA) nilai IC50 ekstrak etil asetat rimpang
temulawak ........................................................................................................31
12 Uji Duncan nilai IC50 ekstrak etil asetat rimpang temulawak ..........................31

PENDAHULUAN
Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb)
merupakan tanaman asli Indonesia yang
banyak ditemukan terutama di Jawa Barat,
Jawa Tengah, Jawa Timur, DKI Jakarta,
Yogyakarta, Bali, Sumatera Utara, Riau,
Jambi, Kalimantan Barat dan Kalimantan
Timur, Sulawesi Utara dan Sulawesi Selatan.
Rimpang temulawak telah dimanfaatkan oleh
industri obat tradisional sebagai jamu, herbal
terstandar, dan obat fitofarmaka (Rahardjo
2010). Manfaat rimpang ini antara lain
sebagai antioksidan, antiinflamasi, antibakteri,
antihepatotoksik,
antikolesterol,
dan
antikanker (Sidik 2006). Mutu tanaman obat
ini dapat dilihat dari kandungan senyawa aktif
kimia yang dimilikinya. Salah satu komponen
aktif yang bertanggung jawab terhadap respon
biologis pada rimpang temulawak adalah
kurkuminoid dan xanthorrhizol (Hwang et al.
2004). Perbedaan komposisi senyawa kimia
yang terdapat pada rimpang temulawak dapat
menghasilkan aktivitas biologis yang berbeda.
Keragaman komposisi metabolit ini dapat
dipengaruhi oleh kondisi pertumbuhan
termasuk daerah asal tanaman, jenis tanah
yang berbeda, lingkungan budidaya yang
beragam, serta waktu panen dan ketinggian
yang berbeda (Yi et al. 2007. Untuk
mendapatkan mutu bahan yang konsisten
dalam rimpang temulawak, diperlukan suatu
teknik analisis yang mampu mengidentifikasi
metabolit dalam rimpang temulawak dengan
kondisi agrobiofisik yang berbeda.
Studi metabolomik dapat digunakan
sebagai pendekatan dalam proses identifikasi
dan kuantifikasi metabolit yang terdapat pada
rimpang temulawak secara keseluruhan.
Metabolomik telah digunakan untuk menguji
kualitas dan diskriminasi Pericaprium Citri
Reticulatae dan Pericaprium Citri Reticulatae
Viride (Yi et al. 2007), Citrullus lanatus
(Tarachiwin et al. 2008), dan total flavonoid
pada buckthorn (Lan et al. 2010). Studi
metabolomik
yang
dikaitkan
dengan
bioaktivitas tanaman obat juga telah dilakukan
terhadap
ekstrak
bioaktif
Pancratium
canariense (Torras et al. 2009) dan Arctium
lappa (Ferracane et al. 2010).
Studi metabolomik dapat dijelaskan
menggunakan
pemrofilan
metabolit.
Pemrofilan dilakukan untuk mengidentifikasi
metabolit yang ada pada organisme (Sun
2012). Teknik utama yang digunakan untuk
pemrofilan metabolit adalah kromatografi gasspektroskopi massa (GC-MS), kromatografi

cair-spektroskopi
massa
(LC-MS),
kromatografi
cair-spektroskopi
massa/
spektroskopi massa (LC-MS/MS), dan
elektroforesis kapiler-spektroskopi massa
(CE/MS) (Halket et al. 2005).
Teknik yang digunakan pada penelitian ini
adalah GC-MS. Saat ini GC-MS merupakan
teknik analisis yang banyak digunakan karena
memiliki sensitivitas dan resolusi yang tinggi,
serta menghasilkan keterulangan yang baik.
Keuntungan lain dari teknik GC-MS adalah
mudah dalam menggunakan instrumennya dan
biaya operasinya relatif murah (Theodoridis et
al. 2012). Senyawa yang terkandung dalam
ekstrak rimpang temulawak yang telah
dianalisis dengan GC-MS diidentifikasi
dengan mencocokkan spektrum massa dan
indeks retensi Kovats dengan library atau
database koleksi NIST (national institute of
science and tecnology) menggunakan bantuan
perangkat lunak AMDIS (automated mass
spectral deconvolution and identification
system). Indeks retensi Kovats dihitung
dengan menggunakan standard hidrokarbon nalkana.
Data yang diperoleh dari GC-MS berupa
kromatogram dan spektrum massa dan
merupakan suatu set data multivariat yang
berukuran besar. Untuk mendapatkan
hubungan antara komposisi senyawa dan
kondisi agrobiofisik, diperlukan serangkaian
teknik kemometrik yang dapat mengubah data
tersebut menjadi informasi yang diinginkan.
Data diolah menggunakan teknik analisis
pengenalan pola, yaitu PCA (analisis
komponen utama) menggunakan perangkat
lunak The Unscrambler. PCA digunakan
untuk
memperoleh
gambaran
dan
mendiskriminasi penyebaran sampel rimpang
temulawak dari kondisi agrobiofisik yang
berbeda.
Teknik GC-MS yang dipadukan dengan
PCA digunakan untuk pemrofilan metabolit
Angelica acutiloba (Tianniam et al. 2008).
GC-MS yang dipadukan dengan PCA juga
terbukti dapat mengeksplorasi keberagaman
fitokimia pada bonggol Solanum tuberosum
kelompok Andigena, Phureja, Stenotomum,
dan Tuberosum (Dobson et al. 2010). Xiang et
al. (2011) melaporkan bahwa kromatogram
dan
spektrum
massa
hasil
analisis
menggunakan GC-MS yang diolah dengan
PCA selain dapat mengidentifikasi komposisi
minyak atsiri dari ketiga spesies Curcuma,
yaitu Curcuma phaeocaulis, Curcuma
kwangsiensis, dan Curcuma wenyujin, juga
dapat mengelompokkan ketiga spesies

Curcuma
tersebut
berdasarkan
asal
geografisnya.
Penelitian ini bertujuan melakukan
pemrofilan metabolit rimpang temulawak dari
lima daerah sentral produksi temulawak di
Jawa, yaitu Bogor, Karanganyar, Sukabumi,
Ngawi, dan Wonogiri, menggunakan GC-MS
yang dikombinasikan dengan teknik PCA.
Dilakukan
juga
pengujian
aktivitas
antioksidan dengan metode DPPH (2,2diphenyl-1-picrylhydrazil)
agar
studi
metabolomik terhadap rimpang temulawak
dapat dikaitkan dengan bioaktivitasnya.
Evaluasi lebih lanjut dari hasil analisis PCA
dapat dilakukan untuk mendapatkan senyawa
penciri.

Rimpang temulawak memiliki beberapa
efek farmakologi, antara lain sebagai antiinflamasi (anti radang), antihiperlipidemia
(penurun lipida darah), kholagogum (merangsang pengeluaran produksi cairan
empedu), hepatoprotektor (mencegah peradangan hati), laxatif atau pencahar, diuretik
untuk peluruh kencing, dan juga stomakikum
(memacu nafsu makan) (Sidik 2006). Manfaat
lain temulawak adalah untuk melancarkan
ASI pada ibu yang sedang menyusui,
bermanfaat untuk membersihkan darah dan
juga menghilangkan nyeri pada persendian.
Aktivitas
farmakologi
dari
rimpang
temulawak
tersebut
disebabkan
oleh
komponen aktif berupa kurkuminoid dan
xanthorrhizol (Hwang et al. 2006).

TINJAUAN PUSTAKA
Temulawak
Temulawak termasuk ke dalam divisi
Spermatophyta, subdivisi Angiospermae,
kelas Monocotyledonae, ordo Zingiberales,
famili Zingiberaceae, genus Curcuma, dan
spesies
Curcuma
xanthorrhiza
Roxb.
(Purseglove et al. 1981). Secara umum,
tanaman ini memiliki daya adaptasi yang
tinggi terhadap berbagai cuaca di daerah
beriklim tropis. Suhu udara yang baik untuk
budi daya tanaman ini antara 19-30°C.
Tanaman ini memerlukan curah hujan tahunan
antara 1000-4000 mm/tahun.

Keterangan:
R1
-OCH3
-OCH3 -

R2
-OCH3 = kurkumin
H
= demetoksikurkumin

Gambar 2 Struktur kurkuminoid (Hwang et
al. 2006).
.

Gambar 3 Struktur xanthorrhizol (Hwang et
al. 2006).
Uji Aktivitas Antioksidan dengan
Metode DPPH
Gambar 1 Rimpang temulawak.
Kandungan rimpang temulawak segar
dapat dibedakan atas pati (48-59.64%),
kurkuminoid (1.6-2.2%) dan minyak atsiri
(1.48-1.63%) (Sidik 2006). Minyak asiri
berupa cairan berwarna kuning atau kuning
jingga, berbau aromatik tajam. Komposisinya
bergantung pada umur rimpang, tempat
tumbuh, teknik isolasi, teknik analisis,
perbedaan varietas dan sebagainya (Hernani
2001). Kandungan utama dalam minyak atsiri
temulawak adalah xanthorrhizol, germakren,
trisiklin, dan alpha-aromadendren.

Antioksidan adalah senyawa kimia yang
dapat menyumbangkan satu atau lebih
elektron kepada radikal bebas, sehingga
radikal bebas tersebut dapat diredam.
Penentuan aktivitas antioksidan rimpang
temulawak dapat dilakukan salah satunya
dengan metode penangkapan DPPH (2,2diphenyl-1-picrylhydrazil) yang merupakan
aplikasi dari metode radical-scavenging
(Blois 1958). DPPH adalah suatu radikal
stabil yang dapat bereaksi dengan radikal lain
membentuk suatu senyawa yang stabil atau
bereaksi dengan atom hidrogen (yang berasal

3

dari suatu antioksidan) membentuk DPPH
tereduksi (DPPH-H). Metode ini merupakan
metode penangkapan radikal yang mudah dan
akurat dengan kehandalan untuk mengukur
kapasitas antioksidan suatu sampel, serta
memilki teknik yang sederhana (Blois 1958).
DPPH yang telah mencapai keadaan stabil
akibat peranan antioksidan yang diujikan,
diukur
absorbansinya
pada
panjang
gelombang
maksimum
DPPH.
Nilai
absorbansi yang terukur akan mengalami
penurunan dibandingkan blanko karena
adanya reduksi oleh antioksidan ataupun
bereaksi dengan radikal dalam mekanisme
pemutusan rantai autooksidasi. Larutan DPPH
berwarna ungu, sedangkan DPPH tereduksi
tidak memiliki absorpsi maksimum pada
panjang gelombang sinar tampak (Gambar 4).
Dengan demikian, semakin kuat aktivitas
antioksidan suatu senyawa, maka semakin
pudar warna ungu yang dihasilkan. Aktivitas
penangkapan radikal bebas dinyatakan
sebagai % inhibisi DPPH atau % aktivitas
penangkapan DPPH radikal.
IC50
merupakan
bilangan
yang
menunjukkan konsentrasi ekstrak yang
menyebabkan hilangnya 50% aktivitas DPPH.
Nilai IC50 dianggap sebagai ukuran yang baik
dari efisiensi antioksidan senyawa murni
ataupun ekstrak. Semakin kecil nilai IC50
berarti semakin tinggi aktvitas antioksidan.
Studi Metabolomik
Metabolomik merupakan salah satu
cabang penelitian ―omik‖ yang fokus pada
karakterisasi molekul metabolit dalam matriks
biologis
secara
keseluruhan,
melalui
identifikasi profil metabolit total dalam suatu
organisme
(Krastanov
2010).
Studi
metabolomik dapat diaplikasikan pada sistem
biologis, termasuk manusia, tanaman, dan
mikroorganisme.
Selain
itu,
studi
metabolomik juga dapat diaplikasikan di
bidang kesehatan, diagnostik, industri pangan,

maupun mikrobiologi.
Studi metabolomik terdiri atas beberapa
langkah, yaitu pemrofilan, identifikasi, dan
interpretasi. Pemrofilan dilakukan untuk
menemukan semua metabolit yang ada pada
organisme. Identifikasi adalah penentuan
struktur kimia dari metabolit setelah
pemrofilan (Krastanov 2010). Interpretasi
merupakan langkah terakhir dalam alur kerja,
dilakukan dengan membuat hubungan antara
metabolit yang telah ditemukan dengan proses
metabolisme.
Pemrofilan terdiri atas empat langkah,
yaitu analisis sampel, menemukan fitur, normalisasi data, dan analisis statistik. Teknik
utama yang digunakan untuk pemrofilan metabolit adalah kromatografi gas-spektroskopi
massa
(GC-MS), kromatografi cairspektroskopi massa (LC-MS), kromatografi
cair-spektroskopi massa/spektroskopi massa
(LC-MS/MS), dan elektroforesis kapilerspektroskopi massa (CE/MS) (Halket et al.
2005). Analisis sampel dengan GC-MS atau
LC- MS diperlukan untuk memisahkan dan
men-deteksi semua metabolit. Karena sifat
kompleks dari sampel, pemisahan dilakukan
untuk mempermudah deteksi metabolit
sebanyak mungkin. Fitur khusus untuk mengidentifikasi semua metabolit menggunakan
massa dan waktu retensi (Krastanov 2010).
Identifikasi
dilakukan
dengan
mencocokkan spektrum massa dengan pustaka
dan mencari basis data. Meskipun suatu
senyawa
dapat
diketahui
dengan
mencocokkan spektrum massa dengan
pustaka, namun terkadang terdapat senyawa
yang memiliki spektrum yang mirip atau
sama, sehingga diperlukan penentuan indeks
retensi agar kedua senyawa tersebut dapat
terbedakan (Krastanov 2010). Setelah
metabolit
diidentifikasi,
perlu
untuk
memahami hubungan metabolit-metabolit
tersebut melalui jalur biologis dalam
metabolisme dengan menginterpretasikan
hasil percobaan.

Gambar 4 Struktur DPPH dan reaksinya dengan antioksidan (Yuhernita & Juniarti 2011).

4

Studi metabolomik pada penelitian
sebelumnya pernah dilakukan oleh Tianniam
et al. (2008) terhadap metabolit Angelica
acutiloba, oleh Torras et al. (2009) terhadap
metabolit ekstrak bioaktif Pancratium
canariense, oleh Dobson et al. (2010)
terhadap Solanum tuberosum kelompok
Andigena, Phureja, Stenotomum, dan
Tuberosum, oleh Choi et al. (2010) terhadap
biji kopi dari berbagai daerah, yaitu wilayah
Asia, Amerika Utara, dan Afrika, oleh Kim
Eun Jin (2011) terhadap Angelica gigags dari
berbagai daerah di Korea, oleh Tanaka et al.
(2011) terhadap metabolit taxoid yang
berpotensi sebagai antikanker dari tanaman
Taxus chinensis dengan variasi perbedaan
umur tanaman, dan oleh Yang et al. (2012)
terhadap akar Panax ginseng.
SPME (ekstraksi mikro fase padat)
Preparasi sampel merupakan tahap yang
sangat penting dalam analisis karena sangat
berpengaruh terhadap akurasi dan reabilitas
dari waktu dan biaya analisis yang
dikeluarkan. SPME merupakan metode
ekstraksi yang sangat sederhana dan efisien
serta tidak memerlukan pelarut. Metode ini
ditemukan oleh Pawliszyn pada 1989. Metode
SPME dapat digunakan secara rutin
dikombinasikan dengan kromatografi gas,
kromatografi cair kinerja tinggi, dan
elektroforesis kapiler. Keuntungan paling
utama yang diperoleh dari teknik SPME
adalah dapat mereduksi waktu yang
dibutuhkan
untuk
preparasi
sampel,
mengurangi biaya yang dikeluarkan untuk
penggunaan pelarut, serta dapat meningkatkan
limit deteksi (Pawliszyin 2001).
Alat SPME tediri dari syringe yang telah
dimodifikasi dan tersusun oleh plunger yang

Gambar 5 Skema alat SPME (Vas &
Ve´key 2004).

memungkinkan jarum syringe yang berisi
fiber dapat diatur posisinya untuk keperluan
ekstraksi dan desorbsi. Skema lengkap alat
SPME terdapat pada Gambar 5. SPME
menggunakan sorbent dalam jumlah kecil
yang terdispersi pada permukaan fiber, untuk
mengisolasi dan mengkonsentrasikan analat
dari matriks sampel. Setelah kontak dengan
matriks sampel, analat akan terabsorbsi atau
teradsorbsi oleh fiber (bergantung pada jenis
fiber yang dipakai) sampai tercapai
kesetimbangan
dalam
sistem tersebut
(Pawliszyin 2001).
Metode ekstraksi menggunakan SPME
dapat dibagi menjadi 3 tahapan. Tahap
pertama, jarum SPME dimasukkan dalam vial
berisi bahan yang akan diekstrak. Selanjutnya,
fiber SPME dikeluarkan. Fiber dapat
dikeluarkan pada sampel secara langsung
(untuk sampel cair-metode direct sampling)
ataupun pada rongga udara diatas sampel
(headspace sampling). Tahap terakhir, fiber
ditarik kembali ke dalam jarum SPME untuk
mengisolasi komponen yang telah terekstrak.
Proses desorbsi komponen yang telah
diekstraksi ke dalam kromatografi gas
dilakukan dengan memasukkan SPME pada
injection port kromatografi gas. Proses
desorbsi dilakukan dengan memvariasikan
parameter dan temperatur yang mengatur daya
desorbsi kromatografi gas terhadap SPME.
Skema ekstraksi dan desorbsi SPME
ditunjukkan pada Gambar 6.
Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa
(GC-MS)
GC-MS merupakan instrumen gabungan
kromatografi gas dan spektrometer massa.
Kromatografi gas merupakan instrumen
analitik yang dapat dipercaya dan sangat
efektif dalam memisahkan senyawa menjadi
komponen-komponennya. Namun, kromatografi gas tidak bisa digunakan untuk
identifikasi senyawa spesifik. Analisis menggunakan spektroskopi massa memberikan
hasil yang spesifik tetapi memberikan hasil
kualitatif yang tidak pasti. Ketika analisis
dilakukan menggunakan gabungan kedua
instrumen tersebut, maka keduanya akan
bersifat saling melengkapi (Douglas 2000).
Kromatografi gas dan spektroskopi massa
merupakan kombinasi kekuatan yang simultan
untuk memisahkan dan meng-identifikasi
komponen-komponen campuran.

5

Gambar 6 Mekanisme ekstraksi dan desorbsi menggunakan SPME (Vas & Ve´key 2004).
Beberapa komponen tanaman memiliki
spektrum massa yang sangat mirip, sehingga
untuk membedakannya diperlukan parameter
retensi GC. Karena waktu retensi bervariasi
terhadap panjang kolom, jenis fase diam, dan
suhu, parameter yang lebih sesuai digunakan
adalah waktu retensi relatif yang disebut
indeks retensi (RI). Indeks retensi merupakan
perbandingan analat dari waktu ke waktu
terhadap senyawa standar yang dipilih. Selain
indeks retensi ada juga indeks Kovats yang
menghubungkan waktu retensi komponen
dengan waktu retensi n-alkana yang dianalisis
pada kondisi yang sama dengan analat.
Teknik GC-MS telah banyak digunakan
dalam studi metabolomik di antaranya
pemrofilan metabolit Angelica acutiloba
menggunakan GC-TOF-MS (Tianniam et al.
2008), pemrofilan metabolit ekstrak bioaktif
Pancratium canariense menggunakan GC-MS
(Torras et al. 2009), dan studi metabolomik
Solanum tuberosum kelompok Andigena,
Phureja, Stenotomum, dan Tuberosum
menggunakan GC-MS (Dobson et al. 2010).
Kemometrik
Kemometrik merupakan disiplin ilmu
kimia yang menggunakan pendekatan
matematika, statistika, dan metode lainnya
dari logika formal untuk mendesain atau
menyeleksi
prosedur
optimum
untuk
pengukuran dan percobaan, serta untuk
memperoleh informasi yang relevant secara
maksimum dengan menganalisis data kimiawi
yang ada (Brereton 2003). Kemometrik
menyediakan metode untuk mengurangi data
berukuran besar yang diperoleh dari suatu
instrumen sehingga dapat diketahui tingkat
reabilitas suatu data.
Analisis multivariat merupakan salah satu
teknik analisis kemometrik yang dapat
diaplikasikan pada sampel yang mempunyai

lebih dari satu peubah pengukuran. Analisis
multivariat yang dapat digunakan untuk
pengenalan pola antara lain adalah
exploratory data analysis (EDA) yang terdiri
atas principal component analysis PCA dan
factor analysis (FA), unsupervised pattern
recognation, dan
supervisaed
pattern
recognation (Brereton 2003). Selain itu,
terdapat juga soft independent modeling of
class analogy (SIMCA), discriminant analysis
(DA) dan partial least square discriminat
analysis (PLSDA) (Gutierrez et al. 2011).
PCA (analisis komponen utama)
Analisis komponen utama (PCA) secara
umum dikenal sebagai teknik interprestasi
multivariat yang paling banyak digunakan
untuk mengenali pola dari suatu data sehinga
data dapat dikelompokkan berdasarkan
persamaan pola (Brereton 2003). PCA
merupakan suatu metode analisis peubah
ganda yang bertujuan menyederhanakan
peubah
yang
diamati
dengan
cara
menyusutkan (mereduksi) dimensinya. Secara
keseluruhan kegunaan PCA adalah untuk
mengklasifikasi sampel menjadi grup yang
umum, mendeteksi adanya pencilan (outliers),
melakukan pemodelan data, serta menseleksi
variabel untuk klasifikasi maupun untuk
pemodelan.
Prinsip utama analisis PCA adalah
mencari komponen utama (PC) yang
merupakan kombinasi linier dari peubah asli
(Lebart et al. 1984). Komponen utama
bertujuan untuk menjelaskan sebanyak
mungkin keragaman data dengan kombinasi
linier yang ditemukan yang saling bebas satu
sama lain dan di dalam arah keragaman paling
besar. Tiap komponen utama menggambarkan
arah dalam ruang dalam pengukuran variabel.
Pemilihan PC dilakukan sehingga PC pertama

memiliki varians terbesar dalam set data,
sedangkan PC kedua tegak lurus terhadap PC
pertama dan memiliki varians terbesar
selanjutnya (Miller & Miller 2000).
Teknik
PCA
berdasarkan
pada
dekomposisi matriks data X menjadi 2, yaitu
matriks T dan matriks P yang saling tegak
lurus (Gambar 7):
X = T.PT + E
T merupakan matriks skor yang menggambarkan varians dalam objek. P merupakan
matriks loading, yaitu pengaruh peubah
terhadap komponen utama yang terdiri atas
data asli dalam sistem koordinat baru. E
adalah galat dari model yang terbentuk,
sedangkan A adalah jumlah PC yang
digunakan untuk membuat model (Brereton
2003).

Lingkup Penelitian
Penelitian dilakukan dalam dua tahap yaitu
penelitian pendahuluan dan penelitian utama
(Lampiran 1). Penelitian pendahuluan yang
telah dilakukan oleh Ambarsari et al. (2012)
mencakup ekstraksi metabolit dari sampel
rimpang temulawak dengan SPME dan
analisis menggunakan GC-MS, sedangkan
penelitian utama mencakup evaluasi metabolit
dengan
indeks
retensi
menggunakan
perangkat lunak AMDIS (Lampiran 2),
diskriminasi
metabolit
dengan
PCA
menggunakan
perangkat
lunak
The
Unscrambler (Lampiran 3), penentuan kadar
air, kadar abu, serta uji aktivitas antioksidan
ekstrak etil asetat rimpang temulawak dengan
metode DPPH.

K

Prosedur Analisis Data
Data

N

X

PCA
A

N

A

N

Loading
P

Scores
T

Gambar 7 Analisis komponen utama (PCA)
(Brereton 2003).

METODE
Bahan
Bahan yang digunakan adalah simplisia
rimpang temulawak yang diperoleh dari lima
daerah berbeda, yaitu Bogor (Jawa Barat),
Karanganyar (Jawa Tengah), Sukabumi (Jawa
Barat), Ngawi (Jawa Timur), dan Wonogiri
(Jawa Tengah) dengan usia panen 9-12 bulan,
data hasil analisis ekstrak SPME rimpang
temulawak menggunakan GC-MS, etil asetat,
etanol, serbuk DPPH, dan vitamin C.
Alat
Alat-alat yang digunakan pada penelitian
ini adalah peralatan gelas, neraca analitik,
oven, perangkat keras komputer, serta
perangkat lunak AMDIS (automated mass
spectral deconvolution and identification
system) dan The Unscrambler.

Analisis Kadar Air (AOAC 2007)
Cawan porselen dikeringkan pada suhu
105°C selama 30 menit kemudian didinginkan
dalam eksikator dan ditimbang. Sebanyak 2 g
serbuk
rimpang
temulawak
kering
dimasukkan ke dalam cawan dan dikeringkan
pada suhu 105°C selama 5 jam kemudian
didinginkan dalam eksikator dan ditimbang.
Prosedur ini dilakukan hingga diperoleh bobot
yang tetap. Kadar air contoh ditentukan
dengan persamaan:
Kadar air (%)
= A  B 100%
A

Keterangan:
A = bobot contoh awal (g)
B = bobot contoh kering (g)
Analisis Kadar Abu (AOAC 2007)
Penentuan kadar abu rimpang temulawak
menggunakan metode gravimetri. Cawan
porselen yang bersih dan kering dimasukkan
ke dalam tanur untuk menghilangkan sisa-sisa
kotoran yang menempel di cawan. Setelah
didinginkan
dalam
eksikator,
cawan
ditimbang. Sebanyak 2 g serbuk rimpang
temulawak kering dimasukkan ke dalam
cawan tersebut dan dipanaskan sampai tidak
berasap kemudian dibakar dalam tanur pada
suhu 600°C selama 2 jam sampai diperoleh
abu. Cawan berisi abu didinginkan dalam
eksikator dan ditimbang. Kadar abu contoh
dihitung dengan persamaan:
Kadar abu (%) = B 100%
A
Keterangan:
A = bobot contoh awal (g)
B = bobot abu (g)

7

Preparasi sampel dengan SPME (solid
phase microextraction)
Rimpang temulawak kering sebanyak 200
mg ditempatkan pada vial berkapasitas 10 ml.
Vial berisi sampel ditutup dengan penutup
karet lalu syringe SPME dimasukkan ke
dalam vial. Selanjutnya vial dipanaskan
menggunakan penangas air pada suhu 80°C.
Ekstraksi dilakukan selama 30 menit dengan
kondisi sampel tetap dipanaskan pada
penangas air dengan suhu dijaga konstan pada
80°C.
Setelah 30 menit syringe SPME
dikeluarkan dari vial dan vial dikeluarkan dari
penangas air. Selanjutnya ekstrak diinjeksikan
ke dalam kolom instrumen GC-MS untuk
dianalisis.
Analisis metabolit dengan GC-MS
Shimadzu QP 2010
Rimpang temulawak yang telah diekstraksi selanjutnya dianalisis menggunakan
GC-MS Shimadzu QP 2010 dengan kondisi
alat dijelaskan pada Tabel 1.
Evaluasi Data GC-MS
Evaluasi metabolit dapat dilakukan dengan
dua
cara,
yaitu
menggunakan
data
kromatogram
dan
spektra
massa.
Kromatogram hasil analisis menggunakan
GC-MS dievaluasi dengan menghitung nilai
Indeks Kovat (I) dan dicocokkan dengan
kromatogram senyawa hidrokarbon dengan
bantuan perangkat lunak AMDIS. Konfirmasi
komponen dilakukan dengan mencocokkan

nilai I komponen dengan I pembanding yang
sudah
dipublikasikan.
Berikut
cara
menghitung Indeks Kovat (Hubschmann
2009):

Keterangan:
I
= Indeks Kovat
t’R(x)
= waktu retensi terkoreksi
senyawa X
t’Rz
= waktu retensi terkoreksi nalkana dengan jumlah
karbon Z yang muncul
sebelum komponen X
t’R(z+1)
= waktu retensi terkoreksi nalkana dengan jumlah
karbon Z + 1 yang setelah
X
X
= senyawa yang dipilih
Z
= n-alkana dengan jumlah
karbon Z yang muncul
sebelum X
Z+1
= n-alkana dengan jumlah
karbon Z + 1 yang
muncul setelah X
Evaluasi spektra massa dilakukan dengan
mencocokkan pola spektra pada mass spectra
library koleksi NIST. Interpretasi secara
manual juga dilakukan dengan cara
membandingkan pola spektra komponen

Tabel 1 Spesifikasi dan kondisi alat GC-MS Shimadzu QP 2010
Kondisi GC
Tipe Kolom
Model Aliran
Aliran
Instrumen GC-MS
GC
Gas Pembawa
Detektor
Injektor
Tipe
Volume Injeksi
Inlet
Suhu
Teknik Injeksi
Temperatur Oven
Suhu Awal
Waktu Awal
Waktu Operasi
Program Suhu
Suhu Awal
Laju Kenaikan suhu
Suhu akhir

Spesifikasi dan program
Kolom kapiler GC J & W, tipe DB-5ms, 30 m x 0.25
mm, ketebalan film 0.β5 μm
Konstan
0.5 ml/menit
Tipe Shimadzu 2010
H2
MS (mass spectrometer) tipe Shimadzu QP 2010
Manual
1 μl
250°C
Split
180°C
5 menit
30 menit
180°C, ditahan selama 5 menit
14°C/menit
300°C, ditahan selama 5 menit

dengan
pola
dipublikasikan.

spektra

yang

sudah

Uji Aktivitas Antioksidan (Salazar-Aranda
R et al. 2009)
Pengujian aktivitas penangkapan radikal
DPPH secara spektrofotometri dilakukan
menurut Salazar-Aranda R et al. (2009)
dengan beberapa modifikasi. Sebelum
pengujian
dilakukan,
terlebih
dahulu
dilakukan ekstraksi rimpang temulawak.
Simplisia rimpang temulawak sebanyak 10 g
diekstraksi secara sonikasi dengan 100 ml etil
asetat selama 30 menit. Kemudian ekstrak
disaring dan dipekatkan dengan penguap
putar.
Dibuat larutan DPPH 1β5 μM dengan
melarutkan serbuk DPPH radikal dalam
etanol. Ekstrak rimpang temulawak dilarutkan
kembali dalam etanol dan dibuat menjadi
beberapa konsentrasi, yaitu 1000, 500, 250,
125, 62.5, 31.25, 15.625, dan 7.8125 g/ml.
Campuran uji terdiri atas 500 μl ekstrak dan
500 μl DPPH dengan total volume 1 ml.
Campuran diaduk dan didiamkan dan
diinkubasi menggunakan waterbath bersuhu
37 °C selama 30 menit. Setelah diinkubasi
serapan masing-masing larutan dibaca pada
panjang gelombang 517 nm dengan
spektrofotometer
UV-Vis
dan
etanol
digunakan sebagai blanko. Perlakuan yang
sama juga dilakukan terhadap larutan vitamin
C yang digunakan sebagai kontrol positif.
Dibuat larutan vitamin C dalam beberapa
konsentrasi, yaitu 100, 50, 25, 12.5, 6.25,
3.125, 1.5625, dan 0.78125 g/ml. Setelah itu
dilakukan penentuan aktivitas penangkapan
DPPH
radikal oleh ekstrak rimpang
temulawak dalam etanol dengan rumus
sebagai berikut:
% inhibisi =

x100%

Keterangan:
A = absorbansi dari kontrol negatif (DPPH
ditambah etanol)
B = absorbansi dari sampel (DPPH, etanol
ditambah sampel)
Selanjutnya korelasi antara masing-masing
konsentrasi dan persentase aktivitas diplot,
dan nilai IC50 dihitung dengan interpolasi.
Aktivitas penangkapan radikal dinyatakan
sebagai IC50, yaitu konsentrasi efektif dari
masing-masing
ekstrak
yang
dapat
menangkap 50% radikal DPPH.

Diskriminasi Rimpang Temulawak dengan
Teknik PCA
Data GC-MS yang telah dievaluasi
kemudian diolah dengan teknik PCA
menggunakan
perangkat
lunak
The
Unscrambler sehingga dapat dilakukan
diskriminasi rimpang temulawak dari daerah
asal
berbeda
berdasarkan
komposisi
metabolitnya. Evaluasi lebih lanjut terhadap
hasil PCA juga dilakukan untuk menduga
senyawa penciri.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Metabolit Rimpang
Temulawak
Sampel rimpang temulawak yang diteliti
berasal dari lima daerah yang berbeda secara
geografis,
yaitu
Bogor,
Karanganyar,
Sukabumi, Ngawi, dan Wonogiri. Kota Bogor
mempunyai rata-rata ketinggian minimum 190
m dan maksimum 330 m dari permukaan laut
serta suhu rata-rata tiap bulan 26 °C.
Kelembaban udara di Bogor berkisar 70% dan
curah hujan rata-rata setiap tahun 3500-4000
mm
(http://bogorkota.bps.go.id).
Kota
Karanganyar memiliki ketinggian rata-rata
511 m di atas permukaan laut serta ber-iklim
tropis dengan temperatur 220-310 °C
(http://karanganyarkab.bps.go.id/). Kota Sukabumi terletak pada ketinggian dari
permukaan laut bervariasi antara 0-2958 m.
Kota ini mempunyai iklim tropik dengan curah hujan rata-rata tahunan sebesar 2.80 mm
serta suhu udara berkisar antara 20-30 °C
dengan
kelembaban
udara
85-89%
(http://sukabumikab.bps.go.id/). Kota Ngawi
terletak pada ketinggian yang sangat bervariasi, yaitu 50-2700 m di atas permukaan
laut. Curah hujan di kota ini berkisar 0-9
mm/tahun (http://ngawikab.bps.go.id). Wonogiri terletak di ketinggian 100-500 m di atas
permukaan laut dengan suhu udara rata-rata
24-32 °C. Curah hujan rata-rata di Wonogiri
berkisar
1557-2476
mm/tahun
(http://wonogirikab.bps.go.id).
Ekstrak volatil rimpang temulawak
diperoleh melalui SPME (solid phase
microextraction). SPME memiliki beberapa
keuntungan jika dibandingkan dengan metode
preparasi sampel tradisional, yaitu mudah,
cepat, tidak menggunakan pelarut, tingkat
sensitifitas tinggi, volume sampel sedikit,
murah dan bisa dilakukan secara otomatis
(Kataoka et al. 2000). Ekstrak SPME rimpang
temulawak dianalisis menggunakan GC-MS

9

dan selanjutnya dilakukan identifikasi
komponen kimia.
Identifikasi komponen kimia didasarkan
pada spektrum massa dan Indeks Kovats.
Penelusuran library spektrum massa mampu
mengidentifikasi komponen-komponen yang
sebelumnya tidak diketahui. Kromatogram
yang representatif dari hasil analisis disajikan
pada Gambar 8, sedangkan kromatogram
kelima sampel dapat dilihat pada Lampiran 4.
Hasil identifikasi komponen volatil ekstrak
SPME rimpang temulawak sampai waktu
retensi (Rt) = 30 menit disajikan dalam Tabel
2. Selanjutnya Indeks Kovats (I) dihitung
secara manual menggunakan homolog nalkana C7-C32 dan konfirmasi komponen
dilakukan dengan mencocokkan nilai I
komponen yang teridentifikasi dengan I pada
database yang dimiliki oleh NIST (national
institute of standar and technology) melalui
situs http://webbook.nist.gov. Senyawa yang
teridentifikasi dikonfirmasi juga menggunakan Peta Keberagaman Metabolit
Sekunder Genus Curcuma (Lampiran 5) yang
bersumber dari dictionary of national product
(http://dnp.chemnetbase.com)
serta
Ravindran, Babu dan Sivaraman (2007).
Total keseluruhan komponen hasil
identifikasi pada kelima sampel,
Bogor,
Karanganyar,
Sukabumi,
Ngawi,
dan
Wonogiri, berturut-turut adalah 36, 40, 44, 44,
dan 47 senyawa dan terbagi atas golongan
monoterpen dan sesquiterpen. Jumlah relatif
dari masing-masing komponen dinyatakan
sebagai persentase luas puncak relatif
terhadap luas puncak total. Empat senyawa
berikut, α-Cedrene (18-β1%), α-Curcumene
(15-19%),
Xanthorrhizol
(6-9%),
dan
Germacrone (5-7%) diidentifikasi sebagai
komponen dominan (Gambar 9) dilihat dari

luas areanya. Hasil ini sedikit berbeda dengan
Dumadi (2008) yang melaporkan bahwa
komponen kimia yang dominan terdeteksi
pada analisis GC-MS dalam sampel bahan
baku minyak temulawak dari daerah
Tawangmangu
adalah
α-Curcumene
(21.43%), Zingiberene (19.31%), Camphor
(16.90%), Germacrone (7.54%), Camphene
(3.94%),
Xanthorrizol
(3.22%),
dan
Germacrene (2.03%). Perbedaan hasil
penelitian dengan yang dilaporkan oleh
Dumadi (2008) dapat terjadi karena perbedaan
daerah asal sampel dan cara ekstraksi.
Perbedaan wilayah tumbuh suatu tanaman
akan mengkibatkan perbedaan komposisi
metabolit yang terkandung pada tanaman
tersebut, sedangkan perbedaan cara ekstraksi
dapat menyebabkan perbedaan metabolit yang
dapat terekstrak.

α-Cedrene

Xanthorrhizol

α-Curcumene
Germacrone
Gambar 9 Struktur kimia senyawa dominan.
Senyawa yang ditemui paling banyak pada
suatu sampel belum tentu sama pada sampel
yang lain (Gambar 10). Senyawa α-Cedrene
paling banyak terdapat pada sampel dari
Wonogiri dan paling sedikit terdapat pada
sampel Sukabumi. α-Curcumene paling
banyak dijumpai pada rimpang asal Sukabumi
dan paling sedikit dijumpai pada rimpang asal

α-Curcumene

α-Cedrene
Xanthorrhizol
Germacrone

Gambar 8 Profil kromatogram ekstrak SPME rimpang temulawak hasil analisis GC-MS.

10

Tabel 2 Komposisi senyawa kimia dari lima sampel ekstrak SPME rimpang temulawak
Waktu
Retensi
(menit)

I*

7.007
7.301
7.549
7.672
7.742
7.831
8.033
8.144
8.917
9.141
9.229
9.815
9.950
10.111
10.458
11.066
11.254
11.607
11.826
11.951
12.123
12.242
12.558
12.665
12.900
13.042
13.159

1003
1012
1020
1024
1025
1028
1034
1037
1058
1063
1065
1079
1082
1086
1093
1109
1116
1128
1134
1139
1144
1148
1157
1161
1169
1172
1176

Golongan

Senyawa

Referensi nilai I

monoterpen

-Myrcene
L-Phellandrene
L-Limonene
Eucalyptol
α-Terpinene
–phellandrene**
Eucalyptol
–phellandrene**
-Ocimene
-Terpinene
cis-sabinene hydrate
α –terpinolen
α –terpinolen
α –terpinolen
Linalool
Camphor**
Camphor**
2-Norbornanol
Isoborneol
Isoborneol
Borneol**
Borneol**
Camphor**
Terpinen-4-ol
α-Terpineol
α-Terpineol
Verbenone

Wang Y et al. 2008
Wang Y et al. 2008
Orav Kailas et al. 2002
Tiwary et al. 2007
Yáñez et al. 2002
Kerdali et al. 2000
Tiwary et al. 2007
Hachicha et al. 2007
Rocha Coelho et al. 2007
Yáñez et al. 2002
Ouamba et al. 2006
Velasco et al. 2004
Kose et al. 2010
Ouamba et al. 2006
Sartoratto et al. 2004
Politeo et al. 2007
Dabiri and Sefidkon 2003
Velasco et al. 2004
Dob et al. 2005
Pino et al. 2002
Pinto et al. 2006
Ali and Jantan 1999
Mahattanatawee et al. 2006
Kerdali et al. 2000
Juliani et al. 2002
Juliani et al. 2002
Salgueiro et al. 2006

Area (%)
Bogor
0.0211
—
—
—
—
—
0.0484
0.0513
—
—
—
—
—
0.0164
0.0311
0.4675
2.0627
0.1272
0.0417
0.2484
0.0271
0.1614
0.0039
0.0155
—
0.0492
—

Karanganyar
0.0123
0.0177
—
0.0034
0.0041
0.0160
0.0501
0.0248
—
—
—
—
—
0.0105
0.0211
0.4486
1.9657
0.1030
0.0010
0.0427
0.2336
0.0276
—
0.0120
—
0.0411
0.0035

Sukabumi
0.0089
0.0455
0.0187
0.0140
0.0214
0.0243
0.0614
0.0277
0.0025
0.0031
0.0040
0.0031
0.0073
0.0216
0.0223
0.7239
—
0.1135
0.0751
0.2292
0.0450
0.1429
—
0.0160
0.0133
0.0453
0.0062

Ngawi
0.0070
0.0156
0.0051
0.0018
0.0024
0.0138
0.0281
0.0118
—
0.0067
—
—
—
0.0070
0.0108
0.3365
1.3457
0.0775
0.0326
0.1651
0.0165
0.0963
0.0016
0.0070
0.0068
0.0299
0.0038

Wonogiri
0.0117
0.0766
0.0139
0.0074
0.0096
0.0296
0.0420
0.0296
0.0051
0.0056
0.0016
0.0117
0.0040
0.0431
0.0184
0.7016
1.8519
0.1113
0.0663
0.2105
0.0368
0.1296
0.0096
0.0175
0.0093
0.0397
0.0034

11

17.675 1328
δ- Elemene
Kerdali et al. 2000
—
0.6034
18.024 1341
α-Cubebene
Velasco et al. 2006
0.0312
0.0170
18.654 1365
Copaene
Hachicha et al. 2007
0.1080
0.0781
18.843 1372
-Elemene
Velasco et al. 2005
0.1005
0.1026
Radulovic et al. 2007
19.058 1379
-Elemene
1.6125
1.4678
19.643 1400
Caryophyllene
Velasco et al. 2002
0.8991
0.8731
20.107 1420
-Elemene
Marongiu et al. 2003
2.6814
2.5534
20.242 1426
2-Norpinene
Raal Arak et al. 2003
0.1966
0.1626
20.448 1434
α-Caryophyllene
Velasco et al. 2002
0.0992
0.0918
20.817 1449
(E)- -Famesene
Szafranek et al. 2005
3.7934
3.1263
20.923 1453 Sesquiterpen α-Curcumene
Boti et al. 2007
0.0366
0.2868
21.132 1462
-Cadinene
Senatore and Rigano 2001
1.3949
1.2473
21.383 1472
α-Curcumene**
Boti et al. 2007
17.3391
17.8540
21.539 1478
Curzerene**
de Morais et al. 1996
4.8211
5.3383
21.657 1483
Zingiberene**
Dabiri and Sefidkon 2003
2.0568
1.7793
22.171 1505
α-Cedrene
Simic et al. 2004
20.3938
19.7945
22.323 1510
-Sesquiphellandrene Pinto Pina-Vaz et al. 2006
0.9300
—
22.942 1537
Germacrene B
Tzakou and Constantinidis 2005
4.9336
4.6542
24.736 1615
-Eudesmol
Fanciullino et al. 2005
0.2471
0.2600
25.633 1658
Germacrone**
Marongiu Piras et al. 2005
6.2973
6.9847
27.114 1724
Xanthorrhizol**
Konig et al. 2006
8.1372
8.5548
30.823 1909
Dibutyl phthalate
Okumura 1991
0.0156
0.0241
* Indeks Kovats hasil perhitungan dan telah dikonfirmasi dengan nilai Indeks Kovats yang sudah dipublikasi (referensi).
** Senyawa yang juga ditemukan pada temulawak (dictionary of natural product: http://dnp.chemnetbase.com)
— Tidak terdeteksi

0.7395
0.0237
0.1066
0.1214
1.7430
1.5412
2.8135
0.2025
0.1197
3.8375
0.0434
—
19.3662
4.7360
2.4044
18.4113
—
4.9429
—
6.0664
6.7905
0.0211

0.5284
0.0140
0.0561
0.0829
1.2304
1.6739
2.4312
0.1301
0.0716
2.6533
0.2220
1.0633
15.8503
5.4511
2.0192
19.6100
—
4.6294
0.3353
7.3466
9.8236
0.0219

0.6364
0.0268
0.0982
0.0933
1.4346
0.7450
2.6136
0.1900
0.0901
3.5054
0.3249
—
19.2164
4.8986
2.2877
21.1584
0.8765
4.6520
—
5.9585
8.7035
0.0203

12

Gambar 10 Grafik empat senyawa dominan pada lima sampel rimpang temulawak.
Ngawi. Xanthorrhizol dominan pada sampel
rimpang asal Ngawi, dan paling sedikit
terdapat pada rimpang asal Sukabumi. Hal ini
menunjukkan bahwa komposisi metabolit
rimpang temulawak bervariasi terhadap
daerah asal sampel.
Aktivitas Antioksidan Ekstrak Etil
Asetat Rimpang Temulawak
Penentuan aktivitas antioksidan rimpang
temulawak diawali dengan ekstraksi terhadap
kelima sampel. Ekstraksi merupakan suatu
proses selektif pengambilan zat terlarut dari
suatu campuran dengan bantuan pelarut
(Harborne 1987). Semakin banyak senyawa
yang terambil oleh pelarut yang digunakan,
maka proses ekstraksi akan semakin efektif.
Ekstraksi didasarkan pada prinsip like dissolve
like, artinya pelarut polar akan melarutkan
senyawa yang bersifat polar, dan pelarut
nonpolar akan melarutkan senyawa nonpolar.
Ekstrasi dilakukan dengan metode sonikasi.
Metode ekstraksi sonikasi memanfaatkan
gelombang ultrasonik dengan frekuensi 42
kHz yang dapat mempercepat waktu kontak
antara sampel dan pelarut meskipun pada suhu
ruang. Hal ini menyebabkan proses
perpindahan massa senyawa bioaktif dari
dalam sel tanaman ke pelarut menjadi lebih

cepat.
Sonikasi
mengandalkan
energi
gelombang yang menyebabkan proses
kavitasi,
yaitu
proses
pembentukan
gelembung-gelembung kecil akibat adanya
transmisi gelombang ultrasonik untuk
membantu difusi pelarut ke dalam dinding sel
tanaman (Ashley et al. 2001). Pelarut etil
asetat yang digunakan untuk ekstraksi bersifat
semipolar dan volatil sehingga senyawasenyawa yang terekstrak juga bersifat semi
polar.
Selanjutnya jumlah senyawa yang
terekstraksi dalam pelarut dapat dilihat dari
rendemen hasil ekstraksi yang diperoleh.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa
rendemen ekstrak kasar rimpang tenulawak
berkisar 16-20% (Tabel 3). Rendemen hasil
ekstraksi tertinggi yang diperoleh adalah
sampel dari Karanganyar dengan rendemen
sebesar 19.95% dan rendemen terendah
diperoleh ekstrak dari daerah Ngawi dengan
rendemen sebesar 16.89%. Rendemen yang
dihitung telah dikoreksi dengan kadar air.
Kadar air, kadar abu, dan rendemen yang
diperoleh disajikan pada Tabel 3. Perhitungan
kadar air serta kadar abu dapat dilihat pada
Lampiran 6 dan Lampiran 7, sedangkan
perhitungan rendemen hasil ekstraksi dapat
dilihat pada Lampiran 8.
Kadar air berguna untuk menentukan

Tabel 3 Hasil penentuan kadar a