Aktivitas Antioksidan Dan Antimikrob Pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak Dan Nanokitosan Kulit Manggis

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA BERBAGAI
UKURAN PARTIKEL SEDIAAN EKSTRAK DAN
NANOKITOSAN KULIT MANGGIS

SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Aktivitas Antioksidan
dan Antimikrob pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan
Kulit Manggis adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, April 2016
Sitti Rajab Husein Siampa
NIM G451130241

RINGKASAN
SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA. Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob pada
Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis.
Dibimbing oleh PURWANTININGSIH SUGITA dan LAKSMI AMBARSARI.
Perbedaan ukuran partikel serta bentuk enkapsulasi dengan nanokitosan dari
ekstrak kulit manggis merupakan faktor yang memengaruhi tinggi rendahnya sifat
antioksidan dan antimikrob. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan sifat
antioksidan dan antimikrob berdasarkan pengaruh variasi ukuran ekstrak kulit
manggis serta sifatnya jika dienkapsulasi menggunkan nanokitosan. Rancangan
penelitian yang digunakan adalah pembuatan simplisia kulit manggis menjadi
ukuran partikel berukuran 20 mesh, 40 mesh, dan nano serta sintesis dari
nanokitosan dan natrium tripolifosfat (STPP) sebagai penyalut ekstrak kulit
manggis. Sintesis kitosan dengan STPP dilakukan menggunakan metode gelasi
ionik dan ukuran partikel serta nilai indeks polidispersitasnya diukur dengan
menggunakan particle size analyzer (PSA). Dalam pembuatan nanokitosan

ekstrak kulit manggis, terdapat 3 formulasi yang dibuat, yaitu formula P, A, dan B.
STPP berfungsi sebagai bahan pengikat silang dengan kitosan sedangkan
penambahan asam oleat adalah sebagai surfaktan. Penghomogenan dilakukan
dengan ultrasonikasi dan sentrifugasi. Supernatan yang diperoleh diubah dalam
bentuk bubuk menggunakan spray dry. Ukuran partikel dan nilai indeks
polidispersitas terkecil dihasilkan pada formula P sehingga dilakukan uji aktivitas
antioksidan dan antimikrob.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan ukuran partikel serta
penyalutan dengan nanokitosan mempengaruhi nilai aktivitas antioksidan dan
antimikrobnya. Ukuran partikel 20 mesh memiliki aktivitas antioksidan yang lebih
baik dibandingkan dengan ukuran 40 mesh dan nano. Pada pengujian antimikrob,
ukuran nano memiliki aktivitas yang lebih baik dari ukuran 20 dan 40 mesh.
Proses enkapsulasi ekstrak kulit buah manggis dengan nanokitosan tidak mampu
menghambat radikal bebas 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) pada pengujian
antioksidan, hal ini karena posisi radikal bebas pada struktur DPPH yang
dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis
terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi radikal bebas tersebut
sehingga menyebabkan tidak terbentuknya penghambatan sedangkan pada
pengujian antimikrob, ekstrak yang terenkapsulasi nanokitosan hanya mampu
menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi 2000 ppm namun

tidak memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri tersebut. Hal ini karena
senyawa aktif dari ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi nanokitosan belum
sempurna saat penghomogenan sehingga mempengaruhi proses penghambatan
dan pembunuhan bakteri uji.
Kata kunci: antimikrob, antioksidan, kulit manggis, nanokitosan

SUMMARY
SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA. Antioxidant and Antimicrobial Activities in
Variety of Particle Sizes Dosage of Mangosteen Peel Extract and Nanochitosan.
Supervised by PURWANTININGSIH SUGITA and LAKSMI AMBARSARI.
The difference of particle size and encapsulated by nanochitosan of
mangosteen peel extract were factors which affecting the antioxidant and
antimicrobial properties. The aims of this study was to determine the properties
of antioxidant and antimicrobial by the effect of variations in the size of
mangosteen peel and the characteristic in encapsulated using nanochitosan. The
study design used was manufacture of mangosteen peel simplicia be the size of 20
mesh, 40 mesh, nano and synthesis of nanochitosan with sodium trypoliphospat
(STPP) as a coating of mangosteen peel extract. Synthesis of chitosan with STPP
done by ionic gelation method and the characteristion used by particle size
analyzer (PSA). In the manufacture of nanochitosan-mangosteen peel extract,

three formulations were to be made, formulas of P, A, and B. Function STPP as a
crosslinking with chitosan whereas oleic acid as surfactan. Homogeneous done
with ultrasonication and centrifugation. Supernatant obtained was formed in
powder using spray dry. Particle sizes and values of polydispersity index
generated at the smallest in formula of P that tested of antioxidant and
antimicrobial activities.
The study result shows that the differences in particle size and the coating
with nanochitosan can affect the value of antioxidant and antimicrobial activities.
Size of 20 mesh was most excellent antioxidant activity with IC50 value of 49.4
ppm. In the test of antimcrobial, the size of nano has the most excellent activity.
The process of encapsulated the mangosteen peel by nanochitosan was could not
be able the free radical 2,2-diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) in the test antioxidant,
because position of free radical at structure of DPPH was affected by steric
hindrance which makes the active compounds in mangosteen peel with
encapsulated by nanochitosan was difficult to attain the position of free radical
that cause not formed inhibition while in the test antimicrobial, extract with
encapsulated by nanochitosan only be able to inhibit the bacterial growth the S.
aureus at concentration of 2000 ppm but could not able kill that bacterial because
the active compounds in mangosteen peel with encapsulated by nanochitosan was
not perfect when homogenized thereby affecting the process of inhibition and

killing bacteria test
Keywords: antimicrobial, antioxidant, mangosteen peel, nanochitosan

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA BERBAGAI
UKURAN PARTIKEL SEDIAAN EKSTRAK DAN
NANOKITOSAN KULIT MANGGIS

SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Kimia

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr dr Irma Herawati Suparto, MS

Judul Tesis : Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob pada Berbagai Ukuran
Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis
Nama
: Sitti Rajab Husein Siampa
NIM
: G451130241

Disetujui oleh

Komisi Pembimbing

Prof Dr Purwantiningsih S, MS
Ketua

Dr Laksmi Ambarsari, MS
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Kimia

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof Dr Dyah Iswantini P, MscAgr

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian : 11 Februari 2016

Tanggal Lulus :

,

' snln'I1e33ue1

giOz rreruqed I I : uelln IeSSueI

rEVcSI l '4 rur1uu,ts1 qe,{C rCJo.Id

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2015 ini ialah
nanokitosan kulit manggis, dengan judul Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob
pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Purwantiningsih S, MS dan
Dr Laksmi Ambarsari, MS yang telah banyak memberikan ilmu selama penelitian
sampai penyusunan tesis ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada

alm.ayah, ibu, saudara-saudaraku Ahmad, Saleha, Salam, dan Ramadhan serta
seluruh keluarga dan teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya.
Penulis berharap semoga tesis ini memberikan manfaat.
Bogor, April 2016
Sitti Rajab Husein Siampa

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Hipotesis

1
1
2
2
2
2

2 METODE
Bahan
Alat
Penyiapan Bahan dan Ekstraksi
Pengujian Kadar Air
Pengujian Fitokimia
Pengujian Aktivitas Antioksidan

Pengujian Aktivitas Antimikroba
Pengujian Aktivitas Antimikroba Ekstrak Terenkapsulasi
dan Tanpa Enkapsulasi
Pembuatan dan Pencirian Nanopartikel Kitosan-Ekstrak Kulit Manggis

3
3
3
3
3
4
4
5

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Fitokimia Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran
Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran
Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Berbagai ukuran
Enkapsulasi Ekstrak Kulit Manggis Ukuran nano dengan Nanokitosan
Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Terenkapsulasi
Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi
Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Terenkapsulasi
Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi
Kecenderungan Senyawa sebagai Antioksidan dan Antimikrob

6
7
7
10
12

15
15

4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

16
16
16

DAFTAR PUSTAKA

17

LAMPIRAN

21

RIWAYAT HIDUP

27

5
5

13

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Rendemen dan kadar air ekstrak kulit manggis berbagai ukuran
Hasil skrining fitokimia ekstrak kulit manggis
Nilai IC50 ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan standar vitamin C
Zona hambat pertumbuhan bakteri gram positif dan negatif oleh ekstrak
kulit manggis dengan berbagai ukuran
5 Ukuran partikel dan nilai indeks polidispersitas ekstrak kulit manggis
terenkapsulasi nanokitosan
6 Aktivitas antimikrob ekstrak kulit manggis ukuran nano dengan
enkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi

6
7
9
11
13
15

DAFTAR GAMBAR
1 Ilustrasi penetralan radikal bebas
2 Hubungan antara konsentrasi ekstrak dengan % inhibisi dari sampel
berbagai ukuran
3 Senyawa turunan xanthone
4 Hubungan antara konsentrasi dan % inhibisi dari sampel ekstrak kulit
manggis yang terenkapsulasi dan tanpa enkapsulasi nanokitosan

8
9
10
14

DAFTAR LAMPIRAN
1 Desain penelitian
2 Hasil uji fitokimia
3 Nilai absorbansi uji antioksidan berbagai ukuran dan vitamin C pada
panjang gelombang 517 nm
4 Nilai % inhibisi ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan vitamin C
5 Persamaan garis ekstrak kulit manggis dari berbagai ukuran
6 Nilai absorbansi uji antioksidan dari ekstrak terenkapsulasi nanokitosan
dan tanpa enkapsulasi pada panjang gelombang 517 nm
7 Nilai % inhibisi ekstrak kulit manggis ukuran nano terenkapsulasi dan
tanpa enkapsulasi nanokitosan
8 Persamaan garis ekstrak kulit manggis yang dienkapsulasi dengan
nanokitosan dan tanpa enkapsulasi
9 Hasil spray dry dari berbagai formulasi

21
22
24
25
25
25
26
26
26

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kulit buah manggis memiliki kandungan senyawa yang berpotensi dapat
mengobati berbagai macam penyakit. Telah banyak penelitian yang dilakukan
tentang kulit manggis dengan tujuan selain untuk mengurangi limbah kulit
manggis juga memanfaatkan kandungan senyawanya serta menjaga kandungan
senyawa tersebut. Xanthone adalah salah satu senyawa yang terkandung dalam
kulit manggis. Berbagai macam senyawa turunan xanthone seperti gartanin, α-dan
γ-mangostin, smeathxanthon diteliti dapat memberikan aktivitas antioksidan (Jung
et al. 2006), α-danγ-mangostin dapat memberikan aktivitas anti-inflamasi (Chen
et al. 2008). Akao et al. (2008) juga menyebutkan bahwa α, , -mangostin dan
methoxy- -mangostin memiliki aktivitas sebagai antikanker. Kandungan ekstrak
kulit manggis diteliti dapat menurunkan kadar glukosa dalam darah (Pasaribu et
al. 2012) dan juga memiliki aktivitas sebagai antimikrob (Nivetha dan Vetha.
2015).
Penelitian oleh Parhusip et al. (2008) mengenai aktivitas antimikrob ekstrak
kulit buah manggis sebagai pengawet alami pada mi dilaporkan bahwa tanpa
penambahan ekstrak (0%), mie basah mengalami kerusakan pada hari ke-2 masa
simpan, sedangkan penambahan ekstrak (5 dan 10%) masih belum rusak hingga
hari ke-4. Hasil penelitian yang dilakukan Sie (2013) menyatakan bahwa senyawa
antioksidan pada kulit manggis sangat kuat yang dapat menghambat radikal bebas.
Faktor yang mempengaruhi adanya sifat antioksidan adalah efek pelarut yang
berbeda, kondisi suhu, rasio pelarut-padat dan ukuran partikel (Wang et al. 2011).
Menurut Falah et al. (2011) pada penelitiannya tentang kayu mahoni, untuk
meningkatkan efektivitas ekstrak kayu mahoni sebagai suplemen antioksidan
perlu dilakukan penelitian bentuk sedian ekstrak yang terenkapsulasi oleh
polisakarida alam yang bersifat tidak beracun dan mudah diserap dalam tubuh.
Kitosan merupakan polisakarida alam yang memiliki potensi aplikasi yang
sangat luas karena sifatnya yang biokompatibel, biodegradabel, tidak beracun, dan
tidak mahal. Saat ini telah banyak penelitian pemanfaatan kitosan sebagai bahan
penghantar obat bagi berbagai target terapi (Irianto dan Muljanah. 2011). Kitosan
telah digunakan sebagai bahan enkapsulasi ketoprofen yang mampu menahan
pelepasan ketoprofen tersebut sehingga bersifat lepas terkendali dalam tubuh.
Namun dari beberapa penelitian yang telah dilaporkan, penggunaan enkapsulasi
dari kitosan tidak dapat mencapai sasaran yang berukuran kecil atau spesifik
seperti virus, protein atau gen sehingga diperlukan ukuran yang lebih kecil, yakni
dalam skala nano (Sugita et al. 2010).
Penggunaan aplikasi nanopartikel kitosan telah banyak dilakukan dalam
berbagai bidang. Hardi et al. (2013) menggunakan nanopartikel kitosan
termodifikasi natrium tripolifosfat (STPP) sebagai penyalut ketoprofen melalui
proses gelasi ionik yang dilakukan dalam beberapa bentuk formulasi. Perilaku
stabilitas menunjukkan bahwa formula B adalah formula yang mampu
mempertahankan kadar ketoprofen lebih dari 90%. Hasil analisis anti-inflamasi
menunjukkan bahwa formula B menghambat aktivitas COX-2 lebih tinggi
dibandingkan ketoprofen tanpa salut. Rismana et al. (2014) juga telah melakukan

2
penelitian mengenai pengujian aktivitas antiacne nanopartikel kitosan-ekstrak
kulit buah manggis. Dari hasil pengujian dari bahan pasta dan bubuk nanopartikelkitosan ekstrak kulit manggis menunjukkan bahwa kedua bahan dapat
menghambat pertumbuhan Propionibacterium acnes yang baik dengan
konsentrasi terendah 0.15% yakni dua kali lebih kecil dari konsentrasi minimal
penghambatan ekstrak kulit manggis yang mencapai 0.31%. Oleh karena itu
dalam penelitian ini akan dibuat sampel kulit manggis dengan berbagai ukuran
partikel serta dibuat pula ekstrak kulit manggis yang dienkapsulasi oleh
nanokitosan. Ekstrak yang dihasilkan dari berbagai ukuran dan hasil enkapsulasi
dengan nanokitosan akan dilakukan pengujian aktivitas antioksidan dan
antimikrob.

Perumusan Masalah
Penelitian ekstrak kulit manggis sebagai antioksidan telah dilakukan yang
ditunjukkan dari aktivitasnya yang sangat kuat yang terlihat dari nilai IC50 yang
diperoleh kurang dari 50, serta sebagai antimikrob yang dapat menghambat
pertumbuhan bakteri. Namun untuk menentukan adanya faktor yang memberikan
sifat antioksidan dan antimikrob, perlu dilakukan penelitian tentang perbedaan
ukuran partikel dari ekstrak serta pengaruhnya saat dienkapsulasi dengan
nanokitosan.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan sifat antioksidan berdasarkan
pengaruh variasi ukuran ekstrak kulit manggis serta sifatnya jika dienkapsulasi
dengan nanokitosan

Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah dapat memberikan informasi mengenai
perbedaan ukuran partikel dari ekstrak kulit manggis serta ekstrak yang
terenkapsulasi dengan nanokitosan yang bersifat antioksidan dan antimikrob.

Hipotesis
Berdasarkan tujuan yang telah dikemukakan, maka hipotesis penelitian ini,
yaitu sifat antioksidan dan antimikrob memiliki perbedaan berdasarkan variasi
ukuran partikel serta mengalami peningkatan aktivitas dengan enkapsulasi
menggunakan nanokitosan.

3

2 METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret 2015 sampai dengan Desember
2015 di Laboratorium Kimia Organik IPB, Laboratorium Kimia Analitik IPB,
Laboratorium Terpadu FKH IPB, Laboratorium Fisika IPB, Laboratorium
Mikrobiologi IPB, Laboratorium Biokimia IPB, dan Laboratorium Biofarmaka
IPB.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan adalah kulit buah manggis, kitosan, asam
asetat 2%, aquades, etanol, DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil), DMSO, Natrium
tripolifosfat (STPP), asam oleat, vitamin C, bakteri Staphylococcus aureus,
Bacillus cereus, Escherichia coli, dan Shigella flexineri yang diperoleh dari
IPBCC (Institut Pertanian Bogor Culture Collection), kertas cakram, nutrient agar
(NA), nutrient broth (NB), kanamisin, tetrasiklin.

Alat
Alat-alat yang digunakan adalah alat grinder pembuatan nano simplisia kulit
manggis, penguap putar, spektroskopi nanodrop, ultrasonikasi, sentrifugasi,
turbidimeter, PSA (Particle Size Analyzer), inkubator, autoclave, laminar, ELISA
reader, dan alat spray dry.

Penyiapan Bahan dan Ekstraksi
Simplisia kulit manggis dihaluskan dengan berbagai ukuran, yakni 20 mesh,
40 mesh, dan nano. Ukuran nanopartikel dibuat dengan menggunakan alat
nanoteknologi di BPPT Serpong. Serbuk kulit manggis berbagai ukuran
dimaserasi sebanyak 500 g dengan etanol (1:3) selama 24 jam disertai pengadukan.
Filtrat yang terkumpul disaring dan dipekatkan dengan menggunakan penguap
putar pada suhu 45-50 °C. Rendemen hasil pemekatan dihitung dengan
menggunakan persamaan:

Pengujian Kadar Air (AOAC 2006)
Sebanyak 1 g sampel kulit manggis berbagai ukuran dalam cawan
dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105 °C selama 3 jam, kemudian
dikeluarkan dari oven dan didinginkan dalam desikator selama 30 menit, setelah

4
itu bobot sampel ditimbang. Perlakuan ini dilakukan 3 kali pengulangan. Kadar
air dihitung berdasarkan persamaan:

Pengujian Fitokimia (Putri et al. 2013)
Pengujian fitokimia pada ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dilakukan
untuk melihat kandungan senyawa flavonoid, tanin dan polifenolik, steroid dan
triterpenoid, alkaloid dan saponin.
Uji Flavonoid
Ekstrak diteteskan pada plat tetes. Kemudian masing-masing ditambahkan
sedikit bubuk magnesium dan HCl pekat. Hasil positif ditandai dengan munculnya
warna orange.
Uji Tanin dan Polifenolik
Larutan ekstrak direaksikan dengan larutan besi (III) klorida 10%. Hasil
positif ditandai dengan munculnya warna hijau kehitaman.
Uji Steroid dan Triterpenoid
Ekstrak ditambahkan dengan 3 tetes kloroform pada plat uji, kemudian 3
tetes asam asetat anhidrat dan 3 tetes sulfat pekat. Munculnya cincin kecoklatan
dan biru kehijauan menunjukkan adanya triterpenoid dan steroid.
Uji Alkaloid
Ekstrak dilarutkan dengan etanol dan amonia kemudian disaring. Filtrat
ditambah dengan 2 mL H2SO4 2N dan dikocok hingga membentuk 2 lapisan,
yaitu lapisan atas (asam sulfat) dan lapisan bawah. Kemudian lapisan atas dibagi
menjadi 3 bagian, masing-masing 5 tetes dan diletakkan pada tabung reaksi.
Setelah itu setiap tabung reaksi ditetesi dengan pereaksi Mayer, Wagner, dan
Dragendorf.
Uji Saponin
Ekstrak dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 10 mL air panas,
didinginkan dan kemudian dikocok vertikal selama 10 detik. Larutan kemudian
ditambahkan 1 tetes HCl 2N. Munculnya busa menunjukkan adanya saponin.

Pengujian Aktivitas Antioksidan (Batubara et al. 2009)
Metode yang digunakan adalah metode DPPH. Ekstrak kulit manggis
dibuat dalam berbagai konsentrasi. Masing-masing konsentrasi serta blanko
dimasukkan kedalam microplate sebanyak 100 µL kemudian ditambahkan larutan

5
DPPH 100 µL. Absorbansinya diukur menggunakan spektroskopi nanodrop pada
λ = 517 nm dan nilai inhibisi dihitung dengan menggunakan persamaan:

Pengujian Aktivitas Antimikrob (Parhusip et al. 2008)
Metode yang digunakan dalam pengujian aktivitas pada ekstrak kulit
manggis berbagai ukuran adalah difusi cakram. Bakteri yang telah diinokulasikan
ke dalam NB (Nutrient Broth) di shaker kemudian diinkubasi dengan sesekali
diperiksa nilai OD (Optical Density) sampai berada disekitar 0.6-0.8. Kemudian
NB yang telah berisi bakteri dimasukan ke dalam media agar (Nutrient Agar)
sebanyak 100 µL. Kertas cakram steril berukuran 6 mm yang telah ditetesi oleh 10
µL ekstrak dengan berbagai konsentrasi dimasukkan ke dalam cawan setelah itu
diinkubasi selama 24 jam pada suhu kamar. Semua pengujian dilakukan dalam
kondisi steril. Diameter penghambatannya dihitung berdasarkan area bening yang
terbentuk.
Pengujian Aktivitas Antimikrob Ekstrak Terenkapsulasi dan Tanpa
Enkapsulasi Nanokitosan (Batubara et al. 2009)
Aktivitas antimikrob pada bakteri Staphylococcus aureus dan Bacillus cereus
dilakukan dengan menggunakan metode mikro-dilusi. Ekstrak di dilusi dalam
DMSO untuk membuat konsentrasi stok sebesar 5000 ppm. Kemudian dari stok
sampel yang telah ada, dibuat berbagai konsentrasi (15.6-2000 ppm). Sampel,
medium NB, dan bakteri inokulan dimasukkan ke dalam 96 microplate steril dan
diinkubasi selama 24 jam dan konsentrasi hambat minimum ditentukan (KHM),
adapun konsentrasi bunuh minimum (KBM) ditentukan setelah 24 jam inkubasi dari
KHM.
Pembuatan dan Pencirian Nanopartikel Kitosan-Ekstrak Kulit Manggis
(Hardi et al. 2013)
Nanopartikel kitosan dibuat dalam 3 formulasi yakni formula P, A, dan B
dengan komposisi kitosan masing-masing 3%, 2.5% dan 2.5% (w/v) dan asam
oleat berturut-turut 1.5, 0.1, dan 0.8 mg. Tiap-tiap formula dicampur 0.8 mg/mL
STTP dan 0.2 mg/mL ekstrak kulit manggis. Sebanyak 200 mL larutan kitosan
ditambahkan 80 mL larutan STTP, selanjutnya campuran ditambahkan dengan
ekstrak kulit manggis dan larutan asam oleat dan diaduk pada suhu ruang.
Kemudian campuran disonikasi selama ± 3 jam pada frekuensi 20 kHz dan
amplitudo 20%. Selanjutnya larutan disentrifugasi dengan kecepatan 15.000 rpm
selama 30 menit. Supernatan yang dihasilkan diubah menjadi serbuk dengan
menggunakan spray dry. Bubuk yang dihasilkan diukur menggunakan PSA
(particle size analyzer) dengan dilarutkan terlebih dahulu menggunakan aquades.

6

3

HASIL DAN PEMBAHASAN

Rendemen dan Kadar Air Kulit Manggis
Kulit buah manggis diekstraksi dengan metode maserasi dalam pelarut
etanol. Keberhasilan dari ekstraksi untuk mendapatkan rendemen yang lebih
banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah faktor pelarut dan
metode ekstraksi yang digunakan. Pelarut yang sesuai dengan senyawa target
yang diinginkan akan menghasilkan rendemen yang lebih banyak dan metode
ekstraksi juga mempengaruhi proses penarikan senyawa oleh pelarut.
Prinsip maserasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah mengekstraksi
komponen yang terkandung dalam kulit manggis dengan cara merendam serbuk
simplisia dalam cairan pelarut yang sesuai pada temperatur kamar terlindung dari
cahaya, cairan pelarut akan masuk ke dalam sel melewati dinding sel. Isi sel akan
larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan di
luar sel. Larutan yang konsentrasinya tinggi akan terdesak keluar dan diganti oleh
cairan pelarut dengan konsentrasi rendah (proses difusi). Peristiwa tersebut
berulang sampai terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di
dalam sel (Miryanti et al. 2011). Metode ini digunakan karena tidak memerlukan
proses pemanasan yang dapat mengganggu senyawa dalam kulit manggis yang
tidak tahan terhadap panas. Kulit manggis yang dimaserasi dibuat dalam 3 ukuran,
yakni 20 mesh, 40 mesh, dan nano yang bertujuan untuk melihat pengaruh ukuran
terhadap rendemen yang diperoleh (Tabel 1).
Tabel 1 Rendemen dan kadar air ekstrak kulit manggis berbagai ukuran
Sampel
Rendemen (%)
Kadar air (%)
20 mesh
23.53
10.85
40 mesh
20.83
10.62
Nano
25.68
10.55
Berdasarkan hasil yang diperoleh, terlihat adanya perbedaan rendemen dari
ke-3 sampel. Rendemen tertinggi diperoleh dari simplisia yang berukuran nano,
kemudian 20 mesh, dan terendah dari simplisia berukuran 40 mesh. Namun
demikian perbedaan yang cukup tinggi adalah rendemen yang berasal dari
simplisia berukuran nano. Hal ini disebabkan perbedaan ukuran partikelnya.
Ukuran partikel yang semakin kecil akan menghasilkan rendemen yang lebih
banyak. Maulida dan Guntarti (2015) mengatakan bahwa ukuran partikel yang
semakin kecil akan lebih memperluas reaksi padatan dengan pelarut pada proses
ekstraksi sehingga ukuran yang lebih kecil akan lebih mudah terekstraksi dan
semakin mempercepat senyawa berdifusi keluar sel yang menyebabkan rendeman
yang dihasilkan lebih banyak. Hal ini terlihat juga saat ke-3 ukuran dilarutkan
dalam pelarut yang sama. Ukuran 20 mesh dan 40 mesh berbentuk seperti
suspensi dan ukuran nano berbentuk seperti larutan koloid.
Proses pemanasan sangat mempengaruhi kadar air yang dihasilkan. Hal ini
bertujuan agar sampel tidak mudah rusak yang disebabkan oleh mikroorganisme
yang berkembang (Manoi 2015). Kadar air yang diperoleh dari ke-3 sampel
berbagai ukuran terlihat ada sedikit perbedaan walaupun tidak terlalu signifikan,

7
namun hal ini dimungkinkan oleh proses penggilingan saat pengecilan bahan
simplisia. Ukuran 20 dan 40 mesh dibuat dengan menggiling simplisia dengan alat
grinder sederhana sedangkan ukuran nano dibuat langsung dengan alat pembuat
ukuran nano. Ukuran partikel yang semakin kecil membutuhkan waktu dalam
proses penggilingan yang cukup lama sehingga energi kinetik akan berubah
menjadi energi panas.

Fitokimia Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran
Pengujian fitokimia merupakan metode yang digunakan untuk melihat
kandungan senyawa metabolit sekunder dari suatu tanaman. Hasil skrining
fitokimia menunjukkan bahwa ekstrak etanol kulit buah manggis berbagai ukuran
positif mengandung senyawa flavonoid, tanin dan polifenolik, triterpenoid,
alkaloid, serta saponin (Tabel 2).
Tabel 2 Hasil skrining fitokimia ekstrak kulit manggis
Uji
Flavonoid
Tanin & polifenolik
Triterpenoid
Steroid
Alkaloid
Mayer
Wagner
Dragendorf
Saponin

Nano
+
+
+
+
+
+
+

Ukuran partikel
40 mesh 20 mesh
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

+
+
+
+

Keterangan
Kuning
Hijau kehitaman
Merah kecoklatan
Biru kehijauan
Putih kekuningan
Coklat
Jingga
Ada busa

Dari ketiga ukuran sampel ekstrak menghasilkan warna yang sedikit
berbeda, ukuran nano memberikan intensitas warna lebih kuat (Lampiran 2)
dibandingkan dengan yang ukuran 40 mesh dan 20 mesh. Menurut Makalalag et
al. (2011), untuk mendapatkan senyawa target (senyawa metabolit sekunder) yang
berada dalam vakuola, sampel harus dihancurkan agar dinding selnya tidak
bersifat kaku sehingga mudah bereaksi dengan zat-zat lain yang digunakan dalam
pengujian. Berdasarkan hal tersebut, nano yang berukuran lebih kecil lebih mudah
bereaksi dengan zat-zat lain saat pengujian fitokimia. Selain itu, jumlah kadar air
yang sedikit akan lebih memberikan hasil fitokimia yang lebih positif (Marlinda et
al. 2012).
Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran
Pengujian antioksidan ini menggunakan metode DPPH secara kualitatif
dengan pengamatan warna dan secara kuantitatif dengan menggunakan
spektroskopi nanodrop. Penggunaan alat ini lebih efisien karena pembacaan
absorbansinya dilakukan secara serentak. Variasi konsentrasi tiap-tiap ukuran
dibuat dalam 6 konsentrasi yakni 100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 12.5 ppm, 6.25 ppm,
dan 3.125 ppm dengan vitamin C sebagai standar. Penggunaan standar ini untuk

8
melihat seberapa kuat potensi antioksidan yang ada pada ekstrak kulit buah
manggis jika dibandingkan dengan antioksidan dari vitamin C. Pemilihan standar
vitamin C sebagai pembanding karena vitamin C merupakan antioksidan alami
yang memiliki kekuatan antioksidan sangat baik dalam meredam radikal bebas.
Secara kualitatif, dari hasil pengujian terlihat adanya perubahan warna
dari ungu menjadi kuning. Aktivitas penghambatan DPPH dari senyawa
antioksidan didasarkan dari sifat senyawa antioksidan dalam menetralkan radikal
DPPH. Seperti yang dikemukakan Molyneux (2004), ketika larutan DPPH
dicampur dengan suatu zat yang dapat mendonorkan atom hidrogennya maka
radikal bebas akan mengambil atom hidrogen tersebut untuk menjadi molekul
netral yang awalnya berupa larutan yang berwarna ungu diphenylpicrylhydrazyl
yang bersifat radikal berubah menjadi warna kuning diphenylpicrylhydrazine yang
bersifat tidak radikal. Gambar 1 menunjukkan ilustrasi dari penangkapan radikal
oleh atom hidrogen.

+ AH

Diphenylpicrylhydrazyl (ungu)

Diphenylpicrylhydrazyne (kuning)

Gambar 1 Ilustrasi penetralan radikal bebas (Molyneux 2004)
Secara kuantitatif, dilakukan pengukuran absorbansi dengan spektroskopi
nanodrop pada panjang gelombang maksimun 517 nm (Lampiran 3). Dari hasil
pengukuran spektroskopi masing-masing ukuran kulit manggis, nilai absorbansi
DPPH sebelum ditambahkan larutan ekstrak adalah 0.831 yang digunakan sebagai
absorbansi blanko dan setelah penambahan ekstrak uji berbagai ukuran
mengalami penurunan absorbansi sejalan dengan bertambahnya konsentrasi. Hal
ini sejalan yang dilakukan oleh Muharni et al. (2013) yang menyatakan bahwa
penambahan zat yang memiliki sifat antioksidan akan menyebabkan
absorbansinya semakin menurun.
Aktivitas peredaman radikal bebas biasanya dinyatakan sebagai % inhibisi
dari DPPH, tetapi dapat juga dinyatakan sebagai konsentrasi yang menyebabkan
hilangnya 50% aktivitas DPPH (IC50) (Yuhernita dan Juniarti. 2011). Hasil
pengujian secara umum menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak
kulit manggis berbagai ukuran, maka semakin tinggi persentasi inhibisinya
(Lampiran 4), hal ini disebabkan pada sampel yang semakin banyak, maka
semakin tinggi kandungan senyawa yang bertindak sebagai antioksidan sehingga
berdampak pada kemampuan menghambat radikal bebas. Dari hasil perhitungan
pada konsentrasi 50 ppm, diperoleh % inhibisi dari ukuran 20 mesh, 40 mesh, dan
nano berturut-turut 50.72%, 38.00%, dan 39.61%. Adapun vitamin C sebagai
standar pada konsentrasi 50 ppm diperoleh % inhibisi yang sangat besar yakni
75.92%. Nilai-nilai ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi 50 ppm, ekstrak

9
kulit manggis berbagai ukuran serta standar vitamin C mampu menghambat
radikal bebas DPPH sebesar persentasi inhibisi diatas.
80

Inhibisi (%)

70
60
50
40
30
20
10
0
0

20

40

60

80

100

Konsentrasi (ppm)

Gambar 2 Hubungan antara konsentrasi ekstrak dan % inhibisi dari sampel
berbagai ukuran, 20 mesh ( ), 40 mesh ( ), nano ( ), and vitamin C ( )
Dari kurva hubungan antara konsentrasi dan % inhibisi pada sampel ekstrak
dengan variasi ukuran serta standar vitamin C, diperoleh persamaan garis pada
Lampiran 5. Harga IC50 untuk masing-masing ukuran serta standar ditunjukkan
pada Tabel 3.
Tabel 3 Nilai IC50 ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan standar vitamin C
Sampel
Ekstrak kulit manggis
20 mesh
40 mesh
nano
Vitamin C

Nilai IC50 (ppm)
49.4
60.3
99.4
12.2

IC50 adalah bilangan yang menunjukkan konsentrasi ekstrak yang mampu
menghambat proses oksidasi sebesar 50%. Semakin kecil nilai IC50 menunjukkan
semakin tinggi aktivitas antioksidan. Sampel yang memiliki nilai IC50 lebih kecil
dari 50 ppm itu tergolong sangat kuat, 50-100 ppm tergolong kuat, 101-150 ppm
itu aktivitasnya sedang dan dengan nilai IC50 lebih besar dari 150 ppm tergolong
lemah (Fidrianny et al. 2013). Nilai IC50 yang diperoleh pada Tabel 3
menunjukkan bahwa ukuran 20 mesh mampu menghambat radikal DPPH hanya
dengan konsentrasi 49.4 ppm, ukuran 40 mesh mampu menghambat pada
konsentrasi 60.3 ppm, dan ukuran nano mampu menghambat radikal bebas pada
konsentrasi 99.4 ppm. Aktivitas antioksidan yang diperoleh menunjukkan bahwa
ekstrak kulit manggis memiliki antioksidan sangat kuat pada ukuran 20 mesh
sedangkan pada ukuran 40 mesh dan nano tergolong kuat. Menurut Jung et al.
(2006), kulit manggis memiliki senyawa turunan xanthone seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 3.

10

Gambar 3 Senyawa turunan Xanthone (Jung et al. 2006)
Kehadiran gugus hidroksil pada posisi C-5 dan C-8 pada senyawa 8hydroxycudraxanthon, gartanin, smeathxanthon dan pada posisi C-1, C-3, dan C6 pada senyawa α-dan γ-mangostin dianggap memiliki peran yang sangat baik
sebagai antioksidan, semakin banyak gugus hidroksil dari senyawa-senyawa
tersebut akan semakin memiliki kemampuan yang lebih baik dalam menghambat
radikal bebas dengan menyumbangkan gugus hidrogennya.
Dari ketiga ukuran partikel diatas ukuran 20 mesh memberikan nilai
antioksidan yang sangat kuat dibandingkan dengan ukuran 40 mesh dan nano. Hal
ini dikarenakan efek panas yang terjadi saat pembuatan ukuran partikel. Semakin
kecil ukuran partikel maka akan semakin besar luas permukaannya yang
memungkinkan senyawa aktifnya semakin sering bertumbukan saat proses
penggilingan, akibatnya timbul energi kinetik yang berubah menjadi energi panas
serta juga pemanasan saat proses pemekatan filtrat menjadi ekstrak kasar sehingga
senyawa yang berperan sebagai antioksidan pada kulit manggis mengalami
penurunan aktivitas. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh
Suvarnakuta et al. (2011), yang mengatakan bahwa proses pemanasan akan
mengurangi aktivitas dari senyawa xanthone. Adapun hasil dari aktivitas
antioksidan pada vitamin C memiliki nilai IC50 yang lebih baik dibandingkan
dengan ketiga sampel kulit manggis berbagai ukuran, hal ini disebabkan sampel
ekstrak kulit manggis masih memiliki campuran berbagai senyawa atau bukan
merupakan senyawa murni sedangkan vitamin C yang digunakan disini adalah
senyawa murni.

Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran
Pengujian aktivitas antimikrob dilakukan dengan metode difusi cakram.
Masing-masing ukuran ekstrak kulit manggis dibuat dalam 6 variasi konsentrasi.

11
Tabel 4 menunjukkan hasil pengukuran zona bening dari ekstrak dengan berbagai
ukuran partikel.
Tabel 4 Zona hambat pertumbuhan bakteri Gram positif dan negatif oleh ekstrak
kulit manggis dengan berbagai ukuran
Jenis
bakteri
S. aureus

B. cereus

S. flexineri

E. coli

Ukuran
ekstrak
sampel
nano*
40 mesh
20 mesh
nano*
40 mesh
20 mesh
nano*
40 mesh
20 mesh
nano*
40 mesh
20 mesh

Rata-rata diameter zona hambat (mm)
pada konsentrasi (b/v)
+
K (0.05) 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04
16.3
7.8
7.5
6.7
6.7
6.5
19
8.2
7.5
7
7
6.3
18.3
7.7
7.2
6.5
6.8
6.8
9.3
7.3
7
6.8
6.7
6.5
9.2
7.3
7
6.8
6.3
6.2
9
6.7
6.5
6.2
6
6.2
17
7.2
6.7
6.7
6.3
6.1
13
6.2
6.1
6.2
5.8
5.9
14.7
6.2
6.6
6
5.8
5.7
12.5
12.5
14.7
-

0.02
6.3
5.8
6.2
6.3
6.2
6
6
6.3
5.5
-

Ket: K+,kanamisin; (*), aktivitas terbaik; (-), tidak ada zona hambat yang terbentuk

Dari hasil pengukuran terlihat bahwa dari ke-4 bakteri yang menghasilkan
adanya zona bening adalah bakteri Gram positif (S. aureus dan B. cereus) dan
bakteri Gram negatif (S. flexineri) sedangkan bakteri E. coli menghasilkan zona
bening pada kontrol positif antibiotik kanamisin. Hal Ini disebabkan oleh
perbedaan susunan dinding sel bakteri Gram positif dan negatif. Menurut
Poeloengan dan Praptiwi (2010), dinding sel bakteri Gram positif berlapis tunggal
dengan kandungan lipida 1-4%, sedang pada Gram negatif dinding selnya berlapis
tiga yang terdiri dari lipoprotein, membran luar fosfolipid, dan lipopolisakarida.
Hal ini dimungkinkan ekstrak kulit manggis yang memiliki kandungan senyawa
yang berefek sebagai antimikrob sulit menembus dinding sel bakteri E. coli.
Agen yang bertindak sebagai antibakteri secara umum melakukan
aktivitasnya melalui penghambatan pada dinding sel, penghambatan fungsi
membran, penghambatan sintesis protein dan nukleat, perubahan molekul protein,
serta penghambatan enzim (Mulyadi et al. 2013). Menurut Romas et al. (2015)
dalam kulit manggis senyawa xanthone, saponin, terpenoid, tanin, dan flavonoid
memiliki aktivitas sebagai antimikrob. Xanthone dapat memperlambat replikasi
sel. Saponin berfungsi meningkatkan tegangan permukaan pada dinding sel
bakteri sehingga dinding sel akan mengalami peregangan yang sangat kuat dan
kemudian mengakibatkan kerusakan membran sel sehingga kompenen terpenting
akan keluar seperti protein, asam nukleat, dan nukleotida yang berfungsi sebagai
pertahanan hidup bakteri. Terpenoid bersifat lipofilik yang dapat merusak
membran sel, kemudian tanin dapat menginaktivasikan adesin sel bakteri
(molekul yang menempel pada sel inang) yang terdapat pada permukaan sel yang
mampu menghambat enzim transpor protein melalui membran sel sedangkan

12
flavonoid mempunyai sifat yang sangat aktif memperlambat pertumbuhan dari
bakteri dan jamur. Menurut Ardananurdin et al. (2004), polifenol bekerja melalui
penghambatan enzim mikroorganisme oleh bagian senyawa yang teroksidasi,
kemungkinan melalui reaksi dengan gugus sulfidril atau melalui interaksi yang
non spesifik dengan protein mikroorganisme. Selain itu polifenol juga dapat
menyebabkan denaturasi protein bakteri.
Dari hasil pengukuran diameter zona hambat, secara keseluruhan dapat
disimpulkan bahwa semakin tinggi konsentrasi maka akan semakin besar diameter
zona hambatnya. Jika dilihat dari ukurannya, setiap konsentrasi menunjukkan
bahwa semakin kecil ukuran partikel ekstrak maka diameter zona hambatnya lebih
baik dibandingkan yang ukurannya lebih besar. Ini berbanding terbalik dengan
hasil aktivitas antioksidan yang diperoleh dimana semakin besar ukuran partikel
maka semakin baik pula aktivitas antioksidannya. Hal ini disebabkan ukuran
partikel yang semakin kecil maka luas permukaannya akan semakin luas sehingga
lebih mudah untuk menghambat kerja bakteri serta ukuran yang semakin kecil
lebih mempermudah senyawanya masuk ke dalam dinding sel bakteri untuk
mempengaruhi kerja dari bakteri tersebut.
Berdasarkan hasil uji antioksidan dan antimikrob yang diperoleh maka
dipilih ekstrak kulit manggis berukuran nano untuk dilakukan tahap enkapsulasi
dengan nanokitosan karena ukuran nano ini masih tergolong kuat dalam
memberikan aktivitas antioksidan dan terbaik dalam aktivitas antimikrob. Selain
itu, dengan ekstrak yang masih memiliki banyak senyawa metabolit sekunder
didalamnya olehnya dipilih ukuran nano yang sangat kecil yang lebih
memungkinkan dilakukan proses enkapsulasi dibandingkan dengan ukuran 20
mesh ataupun 40 mesh.

Enkapsulasi Ekstrak Kulit Manggis Ukuran nano dengan Nanokitosan
Pembuatan nanopartikel kitosan dilakukan secara gelasi ionik. Ekstrak
kulit manggis sebelum dienkapsulasi memiliki nilai ukuran partikel sebesar 213.6
nm dengan nilai indeks polidispersitas sebesar 0.17. Ekstrak ini dienkapsulasi
dengan kitosan dengan menggunakan 3 formulasi yakni formula P, A, dan B
(Hardi et al. 2013). Mekanisme pembentukan nanopartikel kitosan adalah adanya
interaksi ionik antara gugus amina yang bermuatan positif dari kitosan dan gugus
fosfat yang bermuatan negatif dari STTP. Interaksi ini menciptakan matriks stabil
yang membuat ekstrak lebih mudah untuk terjebak, dan terlepas kembali dari
matriks (Rasyid et al. 2014). Penambahan asam oleat pada campuran berfungsi
sebagai surfaktan yang dapat menurunkan tegangan antar permukaan (Mahreni
dan Reningtyas 2015). Campuran disonikasi untuk mengamati sifat akustik
gelombang ultrasonik yang dirambatkan melalui medium. Pada saat gelombang
merambat dalam medium yang dilewatinya, akan terjadi kepadatan dan
ketegangan, sehingga gelembung yang terbentuk akan menyerap energi yang
menyebabkan terjadinya perluasan ukuran dan akhirnya memecahkan gelembung.
Pecahnya gelembung menyebabkan ukuran partikel menjadi lebih kecil. Menurut
Sani et al. (2014), metode sonikasi akan menyebabkan terjadinya kavitasi atau
terjadinya pembentukkan gelembung-gelembung mikro (microbubbles), ketika
gelembung tersebut mencapai volume yang tidak cukup lagi menyerap energi,

13
maka gelembung menjadi tidak stabil dan akhirnya pecah. Hasil dari sonikasi
diukur nilai turbiditasnya dimana formula P, A, dan B memiliki nilai kekeruhan
masing-masing 58.5, 32.6, dan 37 NTU. Setelah itu dilakukan sentrifugasi untuk
memperoleh supernatan. Prinsip dari sentrifugasi adalah pemisahan berdasarkan
berat molekul. Gaya sentrifugasi akan memberikan gaya yang berlawanan arah
yang menuju ke arah dinding luar tabung dan menyebabkan terjadinya perubahan
berat pada partikel seiring dengan kecepatan serta sudut kemiringan, sehingga
partikel-partikel akan menuju dinding tabung dan akan terakumulasi membentuk
suatu endapan. Nilai kekeruhan yang diperoleh terlihat menurun yakni menjadi 54,
23.6, dan 19 untuk formula P, A, dan B. Supernatan yang dihasilkan diubah dalam
bentuk bubuk dengan menggunakan spray dry (Lampiran 9).
Hasil uji PSA menunjukkan bahwa formula P memiliki ukuran partikel
terkecil dibandingkan dengan formula A dan B yang ditunjukkan pada Tabel 5.
Hal ini dimungkinkan dipengaruhi oleh ekstrak yang terjerap didalamnya lebih
sedikit dibanding dengan formla A dan B.
Nilai indeks polidispersitas menggambarkan distribusi ukuran partikel
dimana semakin kecil nilai indeks polidispersitas maka tingkat keseragamannya
semakin baik (Mardliyanti et al. 2012) dan juga menunjukkan kestabilan dari
sistem nanopartikel. Dari hasil yang diperoleh, formula P dan B memiliki nilai
indeks polidispersitas yang sangat baik yang menunjukkan bahwa sistem yang
terbentuk disini adalah monodispersi atau distribusi ukuran partikelnya yang
cenderung sempit yang partikelnya tidak cenderung membentuk agregasi
(Rahmawanty et al. 2015). Perbedaan ini disebabkan oleh perbandingan kitosan
dan surfaktan yang berbeda dari ke tiga formulasi. Surfaktan disini berfungsi
sebagai stabilisator yang dapat menghambat terjadinya interaksi partikel atau
agregasi yang dapat menyebabkan nilai indeks polidispersitasnya meningkat. Hal
inilah yang menyebabkan nilai indeks polidispersitas dari formula A sedikit lebih
besar dari formula P dan B yakni pemberian surfaktan yang lebih sedikit.
Tabel 5 Ukuran partikel dan nilai indeks polidispersitas ekstrak kulit manggis
terenkapsulasi nanokitosan
Ukuran
Konsentrasi
Formula
partikel
IP
Kitosan (% b/v) Asam oleat (mg mL-1)
(nm)
P
3.0
1.5
308.30
0.14
A
2.5
0.1
342.42
0.30
B
2.5
0.8
421.26
0.11
Dengan melihat hasil dari ketiga formulasi pada Tabel 5, maka digunakan
formula P untuk dilakukan tahapan uji antioksidan dan antimikrob dengan melihat
nilai ukuran partikel yang lebih kecil dan keseragamannya yang sangat baik.
Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis yang Terenkapsulasi
Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi
Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode DPPH baik yang
dienkapsulasi maupun ekstrak berukuran nano. Variasi konsentrasi ekstrak
terenkapsulasi nanokitosan dibuat dalam 7 konsentrasi yakni 400 ppm, 200 ppm,

14
100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 12.5 ppm, dan 6.25 ppm sedangkan ekstrak tanpa
enkapsulasi dibuat dalam 200 ppm, 100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 12.5 ppm, 6.25
ppm dan 3.125 ppm. Pengukuran absorbansi dengan spektro nanodrop pada
panjang gelombang maksimun 517 nm (Lampiran 6). Gambar 6 menghadirkan
hubungan antara konsentrasi dengan % inhibisi ekstrak kulit manggis ukuran nano
yang terenkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi.
Nilai absorbansi DPPH sebelum ditambahkan larutan ekstrak adalah 0.650
yang digunakan sebagai absorbansi blanko dan setelah penambahan sampel
mengalami penurunan absorbansi pada ekstrak tanpa enkapsulasi namun yang
dienkapsulasi dengan nanokitosan terlihat lebih besar nilai absorbansinya yang
berarti tidak adanya penghambatan pada ekstrak yang dienkapsulasi, sehingga %
inhibisi yang diperoleh bernilai negatif (Lampiran 7). Hal ini kemungkinan
disebabkan senyawa zat aktif yang yang terenkapsukasi dengan nanokitosan
masih dalam kondisi terjerap atau belum keluar secara sempurna. Menurut
Suvarnakuta et al. (2011) posisi radikal bebas pada struktur DPPH yang terdapat
dibagian tengah yang menyebabkan adanya halangan sterik. Efek sterik ini
semakin membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi oleh
nanokitosan sulit untuk mencapai posisi radikal bebas DPPH yang menyebabkan
tidak terbentuknya penghambatan.
Nilai IC50 yang diperoleh untuk ekstrak kulit manggis tanpa enkapsulasi
sebesar 60.1 ppm yang masih tergolong kuat sedangkan untuk ekstrak dengan
enkapsulasi tidak dapat ditentukan. Dari hasil pengujian antioksidan yang
dilakukan sebelumnya pada ekstrak ukuran nano terlihat ada perbedaan dengan
pengujian disini, walaupun masih tergolong kuat namun nilai hasil IC 50 yang
diperoleh memiliki perbedaan yang signifikan. Hal ini disebabkan oleh variasi
konsentrasi yang digunakan sebelumnya sedikit berbeda dengan variasi
konsentrasi pada pengujian ini sehingga dapat dikatakan bahwa semakin besar
konsentrasi maka nilai IC50-nya juga akan semakin kecil atau sifat antioksidannya
akan semakin baik.
90
80

Inhibisi (%)

70
60
50
40
30
20
10
0
-10 0

100

200

300

400

Konsentrasi (ppm)

Gambar 4 Hubungan antara konsentrasi dan % inhibisi dari sampel ekstrak kulit
manggis dengan enkapsulasi nanokitosan ( ) dan tanpa enkapsulasi ( )

15
Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis yang Terenkapsulasi
Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi
Pengujian aktivitas antimikrob pada ekstrak kulit manggis yang
terenkapsulasi dan tanpa enkapsulasi nanokitosan dilakukan dengan metode
mikrodilusi menggunakan bakteri S. aureus sebagai Gram positif dan E. coli
sebagai Gram negatif serta antibiotik tetrasiklin sebagai kontrol positif. Hasil
pengujian ditunjukkan pada Tabel 6. Sampel ekstrak kulit manggis terenkapsulasi
nanokitosan dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi
2000 ppm sedangkan ekstrak tanpa enkapsulasi dapat menghambat pada
konsentrasi 500 ppm. Aktivitas penghambatan dari 2 sampel ekstrak tersebut lebih
rendah dibandingkan tetrasiklin sebagai kontrol. Pada bakteri E. coli tidak terjadi
penghambatan oleh ke dua ekstrak. Dari hasil pengamatan KBM, ekstrak kulit
manggis tanpa enkapsulasi dapat membunuh bakteri S. aureus pada konsentrasi
2000 ppm sedangkan ekstrak dengan enkapsulasi nanokitosan tidak dapat
membunuh bakteri S. aureus hingga konsentrasi yang tertinggi. Hal ini berarti
ekstrak dengan enkapsulasi nanokitosan hanya dapat menghambat pertumbuhan
tanpa bisa membunuh bakteri S. aureus. Hal ini dimungkinkan oleh zat aktif yang
berperan sebagai antimikrob belum terlepas secara sempurna. Roihanah et al.
(2012) mengatakan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi senyawa
antibakteri bersifat menghambat atau membunuh bakteri adalah penggunaan
konsentrasinya .
Tabel 6 Aktivitas antimikrob ekstrak kulit manggis ukuran nano dengan
enkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi
Sampel

Aktivitas antimikrob (ppm)
S. aureus
E. coli
KHM
KBM
KHM
KBM

Ekstrak dengan
enkapsulasi nanokitosan

2000

-

-

-

500

2000

-

-

62.5
-

1000
-

62.5
-

-

Ekstrak Tanpa
enkapsulasi
Tetrasiklin
DMSO

KHM: Konsentrasi hambat minimum, KBM:Konsentrasi bunuh minimum

Kecenderungan Senyawa sebagai Antioksidan dan Antimikrob
Senyawa metabolit sekunder memiliki peranan sebagai aktivitas
antioksidan dan antimikrob. Setiap senyawa memiliki fungsi masing-masing
sesuai dengan gugus fungsi yang melekat pada senyawa tersebut. Dalam beberapa
penelitian yang telah dilakukan, disebutkan bahwa senyawa yang termasuk
golongan fenolik memiliki aktivitas yang baik dalam antioksidan. Hal ini
dipengaruhi oleh gugus fungsinya yang memiliki peran dalam menghambat
radikal bebas. Dengan semakin banyaknya gugus tersebut maka aktivitas
antioksidannya akan semakin baik karena semakin banyak gugus pendonor proton

16
yang akan beraksi dengan senyawa radikal bebas. Adapun senyawa yang
bertindak sebagai antimikrob hampir mencakup beberapa senyawa metabolit
sekunder seperti flavonoid, alkaloid, tanin, saponin yang masing-masing dari
senyawa ini memiliki kerja yang berbeda-beda dalam menghambat aktivitas kerja
bakteri.
Kulit buah manggis memiliki kandungan senyawa metabolit sekunder
seperti flavonoid, alkaloid, tanin dan polifenolik, triterpenoid, saponin. Beberapa
senyawa tersebut ada yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan dan juga
sebagai antimikrob. Senyawa yang bertindak sebagai antimikrob lebih banyak
dibandingkan dengan yang bertindak sebagai antioksidan. Hal ini memungkinkan
akan terjadi perbedaan sifat yang dihasilkan dari pengujian antioksidan dan
antimikrob. Hal lain yang akan mempengaruhi adanya perbedaan hasilnya adalah
ukuran partikel dari suatu sampel. Ukuran partikel akan memberikan hasil yang
berbeda dari setiap pengujian yang dilakukan. Pada pengujian antimikrob, ukuran
partikel yang semakin kecil akan memungkinkan senyawanya lebih mudah masuk
untuk merusak dinding sel penyusun bakteri. Namun, pada antioksidan tidak
memberikan hasil yang sama karena kurangnya aktivitas dari senyawa aktif dari
ukuran partikel yang kecil (nano) akibat efek panas yang ditimbulkan saat terjadi
tumbukan antarpartikel saat pengecilan bahan. Senyawa aktif yang diduga disini
adalah xanthone yang menurut Suvarnakuta et al. (2011) bahwa senyawa ini tidak
tahan terhadap panas.

4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Ekstrak kulit manggis berbagai ukuran partikel memiliki aktivitas
antioksidan dan antimikrob. Ukuran 20 mesh memiliki nilai aktivitas antioksidan
paling baik dengan nilai IC50 sebesar 49.4 ppm. Pada pengujian antimikrob,
ukuran nano memiliki aktivitas yang paling baik. Aktivitas antimikrob pada
ekstrak terenkapsulasi nanokitosan dapat menghambat pertumbuhan S. aureus
pada konsentrasi 2000 ppm namun tidak dapat membunuh bakteri tersebut.
Adapun aktivitas antioksidannya tidak dapat terdeteksi dengan metode DPPH,
sebagaimana ditunjukkan dengan nilai inhibisinya yang negatif atau tidak
menunjukkan adanya penghambatan terhadap radikal bebas.
Saran
Dari penelitian ini diperlukan waktu inkubasi yang lebih lama pada
pengujian antioksidan untuk bisa terjadi reaksi antara radikal bebas DPPH dengan
ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi nanokitosan dan perlu dilakukan
metode ABTS untuk dapat menentukan adanya penghambatan terhadap radikal
bebas oleh ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan.

17

DAFTAR PUSTAKA
Akao