Nano-Enkapsulasi Β-Glukan Dari Ekstrak Jamur Tiram Putih (Pleurotus Ostreatus) Dengan Metode Ultrasonik

NANO-ENKAPSULASI β-GLUKAN DARI EKSTRAK
JAMUR TIRAM PUTIH (Pleurotus ostreatus) DENGAN
METODE ULTRASONIK

MASITOH

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Nano-Enkapsulasi
-Glukan Dari Ekstrak Jamur Tiram Putih (Pleurotus ostreatus) Dengan Metode
Ultrasonik 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, Oktober 2016
Masitoh
G751140111

RINGKASAN
MASITOH. Nano-Enkapsulasi -Glukan Dari Ekstrak Jamur Tiram Putih
(Pleurotus ostreatus) Dengan Metode Ultrasonik. Dibimbing oleh IRZAMAN dan
MERSI KURNIATI.
Jamur tiram (Pleurotus ostreatus) memiliki kandungan karbohidrat yang
tinggi sekitar 57.6-81.8% berat kering. Karbohidrat terbanyak dalam jamur adalah
karbohidrat tak tercernakan yang tahan terhadap enzim manusia dan dapat
dimanfaatkan sebagai sumber zat gizi. Diantaranya, oligosakarida seperti
trehalose dan polisakarida seperti kitin, -glukan dan manan, dimana kandungan
-glukan sekitar >80% berat kering. Jamur tiram yang digunakan dalam penelitian
ini adalah hasil penelitian sebelumnya (yang didapat dari petani Desa Situ UdikBogor. Hasil -glukan dari ekstrak jamur tiram kemudian dijadikan nanoenkapsulasi, dimana nano-enkapsulasi drug delivery yang memiliki sifat
fisikokemikal meliputi ukuran partikel yang kecil dan luas permukaan areanya
semakin besar, sehingga secara signifikan meningkatkan bioavailabilitas obat dan
meminimalkan toksisitas obat. Secara normal rentang nanomedis 600≤250 nm
berdasarkan sifat konsekuensi fisiologi dan anatomi dalam penelitian ini proses

nano-enkapsulasi menggukan metode ultrasonikasi. Untuk memperbaiki serta
meningkatkan sifat bioaktif dari nano-enkapsulasi perlu dilakukan perlakuan
dengan menggabungkan bersama polisakarida aktif seperti kitosan dan
penambahan Tween 80 agar tidak terjadi penggumpalan pada proses pembuatan
nano-enkapsulasi.
Tahapan penelitian ini meliputi pembuatan serbuk jamur tiram putih,
pengekstrakan jamur tiram, pelapisan kitosan dan emulsifier (Tween), analisis
gugus fungsi dengan FTIR, analisis ukuran partikel meggunakan PSA, analisis
morfologi nanopartikel menggunkan SEM, analisis -glukan menggunakan
megazyme, uji anti oksidan dengan DPPH, serta analisis data.
Proses ekstraksi menggunakan pelarut air dan maserasi alkohol
mengakibatkan adanya pergeseran gugus fungsi glukosa dari panjang gelombang
2362.43cm-1 yang merupakan vibrasi ulur menjadi vibrasi tekuk pada panjang
gelombang 1653.89 cm-1, selain itu gugus lemak sudah tidak ada dan muncul
gugus fungsi α-glukan sedangkan gugus fungsi -glukan muncul pada sebelum
dan sesudah ekstraksi ini menunjukan bahwa proses ekstraksi tidak merusak
gugus fungsi -glucan. Ukuran partikel terkecil didapat pada waktu sonikasi
90 menit dengan ukuran partkel 472.28 nm, dengan nilai PDI terkecil pada waktu
60 menit sebesar 0.009317 pada pemberian konsentrasi tween 3% yang didukung
oleh hasil analisis statistik menggunakan SAS 9.1.3 (2008). Gelombang ultrasonik

berkekuatan tinggi mengakibatkan emulsifikasi dan menghasilkan kavitas yang
mengakibatkan terjadinya penumbuhan, peletusan gelembung yang
mengakibatkan partikel terpecah dan bertumbukan. Dilihat dari morfologinya
pemberian kitosan 3 gram membentuk enkapsulasi lebih baik dibandingkan
dengan kitosan 5 gram sedangkan konsentrasi tween 2% dan 3% tidak terlalu
terlihat pengaruhnya terhadap morfologi nano-enkapsulasi -glukan. Konsentrasi
-glukan pada jamur tiram 1.0γγ8 w/w lebih tinggi dibandingkan α-glukan
0.1266, dengan efisiensi penyalutan 66.406% dan 3.633%. Hasil analisi
antioksidan menunjukan bahwa konsentrasi pemberian nano-enkapsulasi -glukan

semakin tinggi maka % penangkapan juga semakin tinggi dari hasil analisis
statistik sedangkan ukuran partikel memberikan pengaruh dimana semakin besar
ukuran partikelnya maka % penangkapan antioksidan semakin tinggi pula dimana
ukuran partikel 517.5 nm menghasilkan % penangkapan antioksidan sebesar
24.029%.
Semakin lama waktu sonikasi ukuran partikel semakin kecil dan
kehomogenan larutan semakin baik dengan waktu optimum 60 menit, semakin
tinggi konsentrasi Tween 80 larutan semakin homogen. Konsentrasi pemberian
kitosan memberikan pengaruh dimana pada kitosan 5 gram terdapat kitosan yang
tidak menyalut -glukan, sedangkan pemberian konsentrasi tween pengaruhnya

tidak terlalu terlihat berbeda pada morfologi nano-enkapsulasi. Konsentrasi dan
efisiensi penyalutan -glukan pada jamur tiram lebih tinggi dari α-glukan, dimana
semakin tinggi konsentrasi nano-enkapsulasi -glukan antioksidan semakin tinggi
dan ukuran partikel memberikan pengaruh dimana ukuran partikel yang lebih
besar memiliki kandungan antioksidan yang lebih tinggi.
Kata kunci: -glukan, jamur tiram putih, kitosan, nano-enkapsulasi, ultrasonik

SUMMARY
MASITOH. Nano-Encapsulation of -Glucan From Extract White Oyster
Mushroom (Pleurotus ostreatus) With Ultrasonic Method. Supervised by
IRZAMAN and MERSI KURNIATI.
Oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) has a high carbohydrate content of
about 57.6-81.8% dry weight. Most carbohydrates in mushrooms is not digested
carbohydrates that are resistant to the human enzyme and can be used as a source
of nutrients. Among them, such as trehalose oligosaccharides and polysaccharides
such as chitin, -glucan and manan, where -glucan content of about > 80% dry
weight. Oyster mushrooms are used in this study is the result of a previous study
(obtained from farmers Desa Situ Udik-Bogor. The results of -glucans from
yeast extract oyster is then used as nano-encapsulation, in which nano-enkapsulasi
drug delivery which has properties fisiokemikal include small particle size and the

area the greater the surface area, thereby significantly increasing the
bioavailability of the drug and minimize drug toxicity. Normally nanomedis range
600≤β50 nm based on the nature of the consequences of physiology and anatomy
in the study of nano-encapsulation process using ultrasonikasi method. To
improve and enhance the bioactive properties of nano-enkapsulasi need to be
treated by combining together the active polysaccharides such as chitosan and
adding Tween 80 to prevent clumping in the process of making nanoencapsulation.
Stages of the study include the manufacture of powder white oyster
mushrooms, extracting oyster mushrooms, coating of chitosan and emulsifiers
(Tween), FTIR analysis, particle size analysis using PSA, the analysis of the
morphology of nanoparticles using the SEM, analysis of -glucan using
megazyme, test anti-oxidants with DPPH, as well as data analysis.
Solvent extraction process using water and alcohol maceration resulted in a
shift in glucose puncture group of wavelengths 2362.43cm-1 which is stretching
vibration into vibration buckling at a wavelength of 1653.89 cm-1, in addition to
the group of fat is not there and appear functional groups α-glucans while the
-glucan functional groups appearing before and after extraction shows that the
extraction process does not damaged the function of -glucan group. The smallest
particle size obtained in sonication time of 90 minutes with the size partkel
472.28 nm, with a PDI value of the smallest in 60 minutes at 0.009317 on

providing tween concentration of 3%, which is supported by the results of
statistical analysis using SAS 9.1.3 (2008). High-power ultrasonic waves resulting
in emulsification and generates a cavity that causes growth, detonation bubbles
resulting fragmented particles and collide. Judging from the morphology
administration of chitosan 3 grams of the encapsulated form is better than the
chitosan 5 grams whereas the concentration of tween 2% and 3% less visible
effect on the morphology of the nano-encapsulation of -glucan. The
concentration of -glucan on oyster mushroom 1.0338 w / w higher than α-glucan
0.1266, with a coating efficiency of 66 406% and 3633%. The results of analysis
of antioxidants showed that the concentration of nanno-encapsulated -glucans
the higher the %arrest is also higher than the statistical analysis while the particle
size provides the effect that the larger the particle size, the % arrest antioxidant

higher the wherein the particle size of 517.5 nm produces % arrests amounting to
24.029% antioxidant.
The longer the time of sonication smaller particle size and homogeneity of
the better solution with the optimum time of 60 minutes, is higher concentration
of Tween 80 solution is increasingly homogenous. The concentration of chitosan
influence on chitosan which contained 5 grams of chitosan coating the -glucan,
while giving tween concentration effect is not too look different on the

morphology of nano-encapsulation. The concentration and coating efficiency of
-glucan on oyster mushroom is higher than α-glucan, where the higher the
concentration of nano-encapsulation of -glucan and the higher the antioxidant
effect of particle size where larger particle size has a higher antioxidant content.
Keywords: -glucan, chitosan, nano-encapsulation, oyster mushroom, ultrasonic

© 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

NANO-ENKAPSULASI β-GLUKAN DARI EKSTRAK
JAMUR TIRAM PUTIH (Pleurotus ostreatus) DENGAN
METODE ULTRASONIK

MASITOH

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

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji pada Ujian Tesis: Dr Setyanto Tri Wahyudi, M.Si

Judul Tesis : Nano-Enkapsulasi -Glukan Dari Ekstrak Jamur Tiram Putih
(Pleurotus ostreatus) Dengan Metode Ultrasonik
Nama
: Masitoh
NIM

: G751140111

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Irzaman, MSi
Ketua

Dr Mersi Kurniati, SSi MSi
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Biofisika

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Mersi Kurniati, SSi MSi

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 05 Oktober 2016

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT
yang telah memberi rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini. Penelitian ini berjudul “NanoEnkapsulasi -Glukan Dari Ekstrak Jamur Tiram Putih (Pleurotus ostreatus)
Dengan Metode Ultrasonik”. Penelitian ini berlangsung selama 7 bulan, yaitu
Februari 2016 sampai Agustus 2016.
Penulis menyadari bahwa penelitian dan penulisan tesis ini dapat
diselesaikan atas izin Allah dengan perantara bantuan dan dukungan dari berbagai
pihak. Untuk itu penulis ucapkan terima kasih kepada Bapak Dr Ir Irzaman, M.Si
dan Ibu Dr Mersi Kurniati, S.Si M.Si selaku pembimbing yang telah memberikan
bimbingan, bantuan, dan arahan selama penelitian dan penulisan. Penulis juga
ucapkan terima kasih kepada sebagai penguji luar komisi yang telah memberikan
saran dalam penulisan. Selanjutnya terima kasih juga penulis sampaikan kepada
Ibu Maya Risanti, S.P dan ayah Asril yang selalu membantu dalam penelitian. Di

samping itu, penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Pemerintah Provinsi
Jawa Barat atas dana penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada
Ayahanda, Alm. Ibu, Kakak, Keluarga Besar Bp. Mustar, Catatan Hutang
(Mursyidah, Epa Rosidah, Made Dirgantara, Yunus P.), Mba Susi Nurohmi, serta
teman-teman yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu atas segala dukungan,
kesabaran, doa dan kasih sayangnya.
Semoga hasil penelitian ini bermanfaat.

Bogor, Oktober 2016
Masitoh

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN

vi
vi
vi

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat dan Kebaruan Penelitian

1
1
2
2

2 METODE
Waktu dan Tempat
Bahan
Alat
Prosedur
Analisis Data

2
3
3
3
3
6

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Kualitatif -Glukan Jamur Tiram Menggunakan FTIR
(Fouerier Transform Infrared)
Pengaruh Waktu Sonikasi Terhadap Ukuran Partikel Dan Kehomogenan
Nano-Enkapsulasi -Glukan Jamur Tiram
Analisis Morfologi Nano-Enkapsulasi -Glukan Jamur Tiram
Dengan SEM (Scanning Electron Microscopy)
Analisis -Glukan Jamur Tiram Dengan Metode Megazyme
Analisis Antioksidan Nano-Enkapsulasi -Glukan Jamur Tiram
Dengan Metode Dpph (Diphenyl Picryl Hydrazy)
Analisis Stastik

6
6
9
10
12
15
16

4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

18
18
18

DAFTAR PUSTAKA

19

LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

24
28

DAFTAR TABEL
Pendekatan bilangan gelombang gugus fungsi -glukan
Bobobt total glukan
Bobot α-glukan
Bobot -glukan
Efisiensi Nano-enkapsulasi yang tersalut kitosan
Pengaruh
konsentrasi
nano-enkapsulasi
-glukan
terhadap
%penangkapan kadar antioksidan
7 Analisis pengaruh waktu sonikasi terhadap ukuran partikel dan
kehomogenan larutan
8 Pengaruh konsentrasi tween dan kitosan terhadap kehomogenan larutan
9 Analisis pengaruh ukuran partikel terhadap %penangkapan kadar
antioksidan

1
2
3
4
5
6

7
13
14
14
15
15
17
17

17

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7

Diagram alir proses ekstraksi -glukan
-glukan dari ekstrak jamur tiram
Set up ultrasonik spesifikasi 130 W, 20 KHz
Grafik FTIR Jamur Tiram dan Ekstrak Jamur Tiram
Pengaruh waktu sonikasi terhadap ukuran partikel
Pengaruh waktu sonikasi dan konsentrasi tween terhadap PDI
SEM nano-enkapsulasi -glukan jamur tiram (A) formulasi 3 gram
kitosan, 2% tween, (B) formulasi 3 gram kitosan, 3% tween, (C)
formulasi 5 gram kitosan, 3% tween, dengan perbesaran 2000 kali
8 A. Nano-enkapsulasi sebelum mengalami higroskopi B. Nanoenkapsulasi sesudah mengalami higroskopi
9 Grafik pengaruh konsentrasi nano-enkapsulasi -glukan terhadap
%penangkapan kadar antioksidan

4
4
5
8
9
10

11
12
16

DAFTAR LAMPIRAN
1 Diagram alir penelitian
2 Persamaan rancang acak faktorial
3 Sintak SAS pengaruh waktu sonikasi dan konsentrasi tween terhadap
ukuran partikel dan kehomogenan
4 Sintak SAS pengaruh ukuran partikel, konsentrasi tween dan kitosan
terhadap kandungan antioksidan

24
25
25
27

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang

Jamur tiram (Pleurotus ostreatus) populer untuk dikonsumsi hampir di
seluruh dunia karena rasanya yang enak, tinggi nilai gizi dan kandungan obatnya
(Krishnamoorthy dan Sankaran 2014; Peter dan Cheung 2013). Jamur tiram putih
memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi sekitar 57.6-81.8% berat kering.
Karbohidrat terbanyak dalam jamur adalah karbohidrat tak tercernakan yang tahan
terhadap enzim manusia dan dapat dimanfaatkan sebagai sumber zat gizi.
Diantaranya, oligosakarida seperti trehalose dan polisakarida seperti kitin,
-glukan dan manan. Kandungan -glukan pada polisakarida jamur tiram sangat
tinggi sekitar >80% berat kering (Piyathida et al. 2014). Jamur tiram yang
digunakan dalam penelitian ini adalah hasil penelitian sebelumnya (Kharis et al.
2014; Rey et al. 2014; Rofiqul et al. 2014) yang didapat dari petani Desa Situ
Udik-Bogor.
-glukan sebagai obat memiliki efek biofarmakologi yang bermanfaat bagi
kesehatan (Piyathida et al. 2014) sebagai bahan imunologi (Andriy et al. 2009;
Oloke dan Adebayo 2015; Christopher 2005) seperti antidiabetik, antibakterial,
antibiotik (Daneshmand et al. 2012), antikolestrol, antiarthritik, antioksidan
(Arbaayah dan Umi 2013; Pornariya dan Kanok-Orn 2009), antikanker, kesehatan
mata, aktivitas antiviral (Krishnamoorthy dan Sankaran 2014; Xinkui et al. 2015;
Emanuel 2012), dan dapat mereduksi konsentrasi gula darah (Juraj et al. 2012).
Hasil
-glukan dari ekstrak jamur tiram kemudian dijadikan
nano-enkapsulasi, dimana nano-enkapsulasi sudah banyak digunakan pada
berbagai aplikasi mencakup drug delivery yang memiliki sifat fisikokimia
meliputi ukuran partikel yang kecil dan luas permukaan areanya semakin besar,
sehingga secara signifikan meningkatkan bioavailabilitas obat dan meminimalkan
toksisitas obat (Das 2016). Teknologi enkapsulasi efektif melindungi senyawa
sensitif dari degradasi, menutupi rasa tidak enak senyawa tertentu, mengurangi
kerugian akibat penguapan, mencegah pengikatan atau interaksi dengan
komponen matriks makanan lainnya, atau memfasilitasi pelepasan terkontrol di
bawah kondisi yang diinginkan (Yadav et al. 2014). Secara normal rentang
nanomedis ≥250 nm berdasarkan sifat konsekuensi fisiologi dan anatomi
(Archana et al. 2012, Raghvendra et al. 2010) dalam penelitian ini proses
nano-enkapsulasi menggukan metode ultrasonikasi.
Ultrasonic-milling adalah suatu metode pembuatan partikel nano yang
relatif lebih baru daripada penggilingan mekanik namun, memiliki fenomena
yang mirip. Metode ini memanfaatkan kavitasi yang terjadi ketika gelombang
ultrasonik merambat di dalam cairan (Tomi et al. 2013). Gelombang ultrasonik
dengan intensitas tinggi merambat di dalam cairan maka akan terjadi pergerakan
cairan serta peristiwa kavitasi sehingga pada waktu yang sangat singkat terjadi
kenaikan temperatur hingga ribuan derajat celcius dan tekanan hingga ribuan
atmosfir. Pada sistem yang terdiri atas cairan dan padatan (slurry) kejadian ini
mengakibatkan tumbukan antar partikel yang dapat mengakibatkan perubahan
morfologi permukaan, komposisi, dan reaktivitas (Kenneth dan Gareth 1999).
Untuk memperbaiki serta meningkatkan sifat bioaktif dari nano-enkapsulasi perlu

2
dilakukan perlakuan dengan menggabungkan bersama polisakarida aktif seperti
kitosan dan penambahan Tween 80 agar tidak terjadi penggumpalan pada proses
pembuatan nano-enkapsulasi.
Kitosan merupakan biopolimer alami yang dihasilkan dari hidrolisis
senyawa kitin yang terkandung dalam cangkang suku Crustaceae seperti udang,
lobster, kepiting, dan sebagainya (Kavitha et al 2011; Mohanraj and Chen 2011)
yang biodegradable, nontoxic, dan non-allergenic (Herremansa et al 2011).
Kitosan dapat meningkatakan bioaktif transport melewati sel membran (Kavitha et
al 2011; Mohanraj and Chen 2011), sebagai antikoagulan (Mohanraj and Chen
2011), sebagai pelapis, pembawa dan dapat memperpanjang peluruhan obat (Mia
Säkkinen 2003). Tween 80 merupakan nama dagang dari poluxyethylene
sorbitanmonooleat (poly sorbat 80) yang bersifat tidak beracun dengan kekentalan
seperti minyak cair. Fungsi Tween 80 sebagai emulsifier berbagai makanan dan
suplemen. Emulsifier adalah zat yang diguanakan untuk mempermudah
membentuk emulsi dan meningkatkan kesetabilan emulsi. Emulsifier juga
membuat unsur-unsur tercampur lebih baik dan memisahkan antara subtansi
makanan dengan zat-zat aditif (Susiana dan Vincentius 2005).

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis pengaruh waktu ultrasonikasi
terhadap ukuran partikel, pemberian variasi kitosan dan emulsifier Tween 80
terhadap kehomogenan larutan. Menganalisis morfologi nano-enkapsulasi ekstrak
-glukan jamur tiram, menganalisis kandungan glukan ekstrak jamur tiram dan
yang ternano-enkapsulasi serta menganalisis pengaruh ukuran partikel terhadap
bahan aktif nano-enkapsulasi -glukan jamur tiram

Manfaat dan Kebaruan Penelitian
Manfaat penelitian yang dapat diperoleh adalah menginformasikan
kandungan pada Jamur tiram, waktu optimum sonikasi pembuatan nanoenkapsulasi -glukan jamur tiram, formulasi kitosan dan tween terbaik untuk
pembuatan nano-enkapsulasi -glukan jamur tiram.
Penelitian ini menghasilkan kebaruan berupa sumber -glukan dari jamur
tiram dan formulasi pembuatan nano-enkapsulasi -glukan jamur tiram.

2 METODE
Tahapan penelitian ini meliputi pembuatan serbuk jamur tiram putih, proses
ekstraksi jamur tiram, proses pelapisan dengan formula kitosan, emulsifier
(Tween) dan TPP(Tripolyphosphate) sebagai cross link kitosan, analisis gugus
fungsi menggunakan FTIR (Fourier Transform Infrared) untuk indentifikasi
pengaruh proses ekstrasi, analisis ukuran partikel meggunakan PSA (particle Size
Analyzer), analisis morfologi nanopartikel menggunkan SEM (Scanning Electron

3
Microscopy), analisis -glukan menggunakan megazyme kit, uji anti oksidan
dengan metode DPPH (diphenyl picryl hydrazy), serta analisis data menggunakan
SAS 9.1.3 (2008) seperti pada lampiran 1.

Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari sampai dengan Agustus 2016
di Laboratorium Biofisika Material dan Laboratorium Analisis Bahan,
Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor, Laboratorium Pilot Plan SEAFAST IPB, Laboratotium
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian IPB,
Laboratorium Biofarmaka IPB dan Laboratorium Nanotech herbal Indonesia balai
inkubator teknologi Puspitek Serpong.

Bahan
Bahan dalam peneliitian ini adalah jamur tiram (Pleurotus ostreatus) dari
Desa Situ Udik Kecamatan Cibungbulang Kabupaten Bogor, kitosan 90%, Tween
80, aquades, etanol 80%, TPP (Tripolyphosphate) 1% (g/v), dan asam asetat 2%
(v/v).

Alat
Alat yang digunakan FTIR, PSA, Megazyme, Ultrasonic Prosesor, DPPH
kit, oven, blender, timbangan, desikator, magnetik stirrer, buret, kertas saring,
Spray dryer, dan breaker glass.

Prosedur
Pembuatan Tepung Jamur Tiram
Jamur tiram segar dibersihkan dan ditimbang, kemudian dicacah, lalu
dikeringkan dalam oven pada suhu 50oC hingga kering lalu digiling dan diayak
dengan ukuran 100 mesh.
Ekstrak β–glukan Jamur Tiram
Metode ekstraksi -glukan ditunjukan pada gambar 1, menggunakan metode
solven air yakni tepung jamur tiram (100 g/L) dipanaskan pada suhu 100oC
selama 2 jam dengan kecepatan pengadukan 300 rpm, kemudian disaring untuk
memisahkan larutan dari residu, kemudian dilakukan proses maserasi dengan
etanol 80% selama 24 jam untuk memisahkan ekstrak dengan partikulat lain,
hingga didapatkan hasil ekstrak seperti pada gambar 2. Pemilihan solven
didasarkan pada sifat kelarutan -glukan yang memiliki sifat larut dalam air
pada rantai pendek (Netty et al. 2011; Marleta dan Duenas 2010).

4

Perajangan dan
pengeringan
Tepung Jamur

Ekstraksi Air
Penyaringan
Maserasi
Penyaringan
Ekstrak -glukan

Gambar 1 Diagram alir proses ekstraksi -glukan

Gambar 2

-glukan dari ekstrak jamur tiram

5
Pembuatan Nano-enkapsulasi β-glukan Jamur Tiram
Sebanyak 2 gram kitosan dilarutkan dalam 500 mL asam asetat 2% larut air.
Campuran diaduk dengan magnetic stirrer untuk mempercepat pelarutan kitosan,
kemudian larutan disonikasi selama 60 menit (Kurniati et al. 2013). Kemudian
buat larutan kitosan dengan 3 dan 5 gram/500 mL asam asetat dengan prosedur
yang sama.
Setiap larutan kitosan ditambahkan dengan 2:1 (v/v) (Sipoli et al. 2015)
ekstrak –glukan jamur tiram yang telah dicampur Tween 80 (2% (v/v) dan 3%
(v/v)) kemudian tambahkan TPP 1% (g/v) menggunakan buret dengan kecepatan
tetes 0.75 ml/menit. Larutan kemudian disonikasi dengan Ultrasonic Prosesor
pada frekuensi 20 KHz sambil dipanaskan pada suhu 50oC (Kurniati et al. 2013)
denga variasi waktu 30, 60 dan 90 menit. Larutan kemudian diliofilisasi untuk
mperoleh bentuk keringnya. Liofilisasi dilakukan dengan metode pengeringan
semprot (spray dryer) untuk mengetahui bentuk kitosan kering yang dapat
dikarakterisasi.

Gambar 3 Set up ultrasonik spesifikasi 130 W, 20 KHz

Sonikasi adalah suatu teknologi yang memanfaatkan gelombang ultrasonik.
Gelombang ultrasonik dapat merambat dalam medium padat, cair, dan gas. Proses
sonikasi ini mengubah sinyal listrik menjadi getaran fisik yang dapat diarahkan
untuk suatu bahan dengan menggunakan alat yang bernama sonikator. Sonikasi
ini biasanya dilakukan untuk memecah senyawa atau sel untuk pemeriksaan lebih
lanjut. Getaran ini memiliki efek yang sangat kuat pada larutan, menyebabkan
pecahnya molekul, putusnya sel dan menghomogenkan larutan (Masoomi 2016;
Zhang dan Chen 2016), sehingga menghasilkan ukuran partikel yang lebih kecil
bahkan berukuran nano.

6
Analisis Data
Analisis grafik FTIR, PSA, analisi morfologi SEM, analisis kandungan
-glukan menggunakan megazyme kit, dan uji kandungan anti oksidan dengan
metode DPPH. Pada penelitian ini analisis data menggunakan Rancang Acak
Faktorial (persamaan terlampir padaa lampiran 2) menggunakan program SAS
9.1.3 (2008) dimana data didapat dari hasil uji PSA dan DPPH dengan variasi
perlakuan waktu sonikasi (30, 60, 90 menit), konsentrasi kitosan (2, 3 dan 5
gram/500 mL larut asam asetat 2% (v/v)) dan penambahan Tween (2% (v/v) dan
3% (v/v)) dengan ulangan 3 kali.

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Kualitatif β-Glukan Jamur Tiram Menggunakan FTIR
(Fouerier Transform Infrared)
-glukan merupakan senyawa metabolit sekunder yang dapat diisolasi dari
tanaman, kelompok cendawan dan mikroorganisme. Kelompok cendawan yang
digunakan dalam penelitian adalah jamur tiram (Pleurotus ostreatus). -glukan
merupakan homopolimer glukosa yang diikat melalui ikatan
-(1,3) dan
-(1,6)-glukosida dan banyak ditemukan pada dinding sel (Widiyastuti et al.
2011). Produksi
-glukan didapat dengan mengekstraksi jamur tiram
menggunakan metode ekstraksi solven air. Pemilihan solven didasarkan pada sifat
kelarutan beta-D-glucan yang memiliki sifat larut dalam air pada rantai
pendek (Widiyastuti et al. 2011; Marleta dan Duenas 2010). Pada penelitian ini
identifikasi gugus-gugus fungsi -glukan menggunakan spektroskopi inframerah.
Metode spektroskopi inframerah secara sederhana yaitu dengan
pengukuran serapan dari perbedaan frekuensi inframerah pada sampel yang
ditempatkan pada sampel yang ditempatkan pada sebuah beam inframerah.
Tujuan utama analisa spektroskopi inframerah adalah menentukan gugus-gugus
fungsi molekul (Baker et al. 2008; Ranjani et al. 2014). Jika sampel senyawa
organik disinari dengan sinar inframerah yang mempunyai frekuensi tertentu,
maka akan didapatkan beberapa frekuensi diserap oleh senyawa. Berapa banyak
frekuensi yang melewati senyawa diukur sebagai “presentasi transmitansi”
(Tasnim et al. 2014). Sebuah molekul hanya menyerap frekuensi (energi) radiasi
inframerah tertentu. Setiap molekul memiliki energi tertentu. Bila suatu senyawa
menyerap energi dari sinar inframerah, maka tingkatan energi di dalam molekul
itu akan tereksitasi ke tingkatan energi yang lebih tinggi. Sesuai dengan tingkatan
energi yang diserap, maka yang akan terjadi pada molekul itu adalah perubahan
energi vibrasi yang diikuti dengan perubahan energi rotasi (Jatmiko dan Sofian
2008).
Hasil spektrum sampel jamur tiram dan ekstrak -glukan dari jamur tiram
ditunjukan pada Gambar 3. Menurut Widyastuti et al. (2011), spektrum infra
merah senyawa -glukan ditandai dengan adanya puncak serapan pada bilangan
gelombang 3750-3000 cm-1 (gugus–OH atau alkohol), 3000-2700 cm-1
(gugus –CH), dan 1260-1050 cm-1 (gugus-C-O-C-) yang merupakan -glukan

7
rantai pendek ( -1,3-glukan). Tabel 1 menunjukan pendekatan hasil uji FTIR dari
hasil penelitian ini dengan standar -glukan Barley dan hasil penelitian Widyastuti
et al. (2011) yang emenunjukan bahwa hasil penilitian ini mendekati hasil uji
FTIR keduannya.

Tabel 1 Pendekatan bilangan gelombang gugus fungsi -glukan

a

Standar
Barley
3425.58
2891.30
1161.15

Bilangan
Gelomban (cm-1)
Ekstrak
Jamur
Ekstrak
a
Larut Air
tiram
jamur tiram
3302.13 3414.93
3391.34
2924.09 2940.99
2987.52
1153.43 1099.98
1067.18

Gugus Fungsia
Alkohol dan hidroksil (OH)
CH alkana
-C-O-C- (eter)

(aWidiyastuti 2011)

Pada Gambar 4 grafik FTIR jamur tiram gugus fungsi -glukan muncul
pada panjang gelombang 3414.93 cm-1, 2940.99 cm-1 dan 1099.98 cm-1 yang
merupakan -1,3-glukan. Sedangkan pada hasil ekstrak jamur tiram gugus fungsi
-glukan muncul pada panjang gelombang 3391.34 cm-1, 2987.52 cm-1, dan
1067.18 cm-1 yang juga merupakan -1,3-glukan. Pada grafik FTIR jamur tiram
selain -glukan, pada bilangan gelombang 2362.43 cm-1 adalah pita serapan
vibrasi ulur (stretch) gugus fungsi cincin glukosa yang muncul juga pada pita
serapan vibrasi tekuk (bend) 1653.89 cm-1 pada grafik ekstrak -glukan jamur
tiram yang sesuai hasil peneliatian Hu (2016) dan Wang et al. (2011). Pergeseran
puncak gugus fungsi menunjukkan adanya penurunan energi vibrasi yang
mengindikasikan berkurangnya kuantitas atau kuatnya vibrasi yang disebabkan
oleh proses ekstraksi. Energi ulur (stretch) suatu ikatan lebih besar daripada
energi tekuk (bend) sehingga serapan ulur suatu ikatan muncul pada frekuensi
lebih tinggi dalam spektrum inframerah daripada serapan tekuk dari ikatan yang
sama (Suseno dan Firdausi 2008). Lemak hanya muncul pada jamur tiram
sedangkan pada hasil ekstraknya sudah tidak muncul ini disebabkan adanya
proses maserasi menggunakan etanol, dimana pemberian etanol sebagai pelarut
organik dapat mengikat lemak (Janan et al. 2013; Pamungkas et al. 2013),
sedangkan pada hasil ekstrak -glukan jamur tiram muncul gugus fungsi α-glukan
pada panjang gelombang 821.84 cm-1, 648 cm-1, 464.11 cm-1 (Synytsya et al.
2008; Sood et al. 2013) yang merupakan α-1,3-glukan yang larut air.

8

Gambar 4 Grafik FTIR jamur tiram dan ekstrak jamur tiram

Pengaruh Waktu Sonikasi Terhadap Ukuran Partikel Dan Kehomogenan
Nano-Enkapsulasi β-Glukan Jamur Tiram
Gambar 5 menunjukan bahwa lama waktu sonikasi memberikan pengaruh
terhadap ukuran partikel dimana semakin lama waktu sonikasi, ukuran partikel
cenderung lebih mengecil. Hal ini disebabkan karena semakin lama waktu
sonikasi maka kavitas yang dihasilkan semakin banyak, dimana kavitas ini adalah
pembentukan, penumbuhan, berosilasi dan inersia pada gelembung pecah secara
cepat. Ketika gelembung kavitas berosilasi dan pecah menghasilkan beberapa efek

9
fisika seperti kenaikan suhu, gelombang kejut, turbulensi, gaya geser, peningkatan
energi dan tekanan dengan durasi sangat cepat yang mengakibatkan partikel
terpecah dan saling bertumbukan sehingga mengasilkan ukuran partikel yang
lebih kecil (Zhang et al. 2016)

Gambar 5 Pengaruh waktu sonikasi terhadap ukuran partikel
Pemberian emulsifier tween memberikan pengaruh terhadap nilai PDI
(Polydispersitas index) atau nilai ketidak homogenan 5% yang
artinya tidak ada interaksi kitosan yang mempengaruhi kehomogenan larutan.

Tabel 7 Analisis pengaruh waktu sonikasi terhadap ukuran partikel
dan kehomogenan larutan
Ukuran
Waktu
partikel Nilai-p
PDI
Nilai-p
(Menit)
(nm)
30
568.53a
0.17283a
60
503.44b 0.0257 0.009317b 0.0197
90
472.28b
0.15983a
a

Angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda
nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan)

Tabel 8

Pengaruh konsentrasi tween dan kitosan terhadap
kehomogenan larutan
Perlakuan
PDI
Nilai-p
Tween 80 (%)
2
0.16878a
0.0190
3
0.11511b

Kitosan (gram)
2
3
5

0.29667a
0.25767a
0.16900a

0.2002

Tabel 9 Analisis pengaruh ukuran partikel terhadap %penangkapan
kadar antioksidan
Perlakuan
Rataan Penangkapan (%) Nilai-p
Konsentrasi (PPM)
2000
49.056a
1000
25.151b
500
14.452c
0.0001
250
7.735d
125
4.524e
Ukuran Partikel (nm)
517.5
24.029a
427
23.966a
0.0001
375.4
16.081b
174.6
16.657b
a

Angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata
pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan)

18
Tabel 9 hasil analisis statistik pengaruh konsentrasi tween dan kitosan
terhadap nilai PDI dengan sintaks terlampir pada lampiran 4, yang menunjukan
bahwa pemberian variasi konsenrasi tween berpengaruh dan berbedan yata pada
taraf 5% dengan nilai-p 0.0001, dimana semakin tinggi konsentrasi pemberian
nano-enkapsulasi -glukan maka semakin besar %penangkapannya yang berarti
semakin tinggi kandungan antioksidannya. Tabel 8 juga menunjukan bahwa
ukuran partikel memberikan pengaruh dan berbeda nyata dimana semakin besar
ukuran partikel semakin tinggi kandungan antioksidannya, ini mengindikasi
bahwa pada partikel yang lebih besar mengandung lebih banyak -glukan,
sehingga didapat formulasi terbaik pada 3% (v/v) tween, 3 gram kitosan dengan
waktu sonikasi 90 menit dengan ukuran 472 nm dilihat dari hasil uji
antioksidannya. Dimana konsentrasi tween 2% dan kitosan 3 gram memiliki
ukuran partikel 517.5 nm. Tween 3%, kitosan 2 gram memiliki ukuran partikel
375.4 nm. Tween 3%, kitosan 3 gram memiliki ukuran partikel 427 nm. Tween
3%, kitosan 5 gram memiliki ukuran partikel 174.6 nm.

4 SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan
Semakin lama waktu sonikasi ukuran partikel semakin kecil dan
kehomogenan larutan semakin baik dengan waktu optimum 60 menit, semkin
tinggi konsentrasi Tween 80 larutan semakin homogen. Konsentrasi pemberian
kitosan memberikan pengaruh dimana pada kitosan 5 gram terdapat kitosan yang
tidak menyalut -glukan, sedangkan pemberian konsentrasi tween pengaruhnya
tidak terlalu terlihat berbeda pada morfologi nano-enkapsulasi. Konsentrasi dan
efisiensi penyalutan -glukan pada jamur tiram lebih tinggi dari α-glukan, dimana
semakin tinggi konsentrasi nano-enkapsulasi -glukan antioksidan semakin
tinggi. Ukuran partikel memberikan pengaruh dimana ukuran partikel yang lebih
besar memiliki kandungan antioksidan yang lebih tinggi.

Saran
Perlu dilakukan proses lanjutan berupa pemurnian -glukan untuk
mendapatkan kadar -glukan yang lebih baik. Agar tidak terjadi proses
higroskopis perlu adanya proses penyimpanan yang baik seperti kapsul yang
membungkus hasil dari nano-enkapsulasi.

19

DAFTAR PUSTAKA
Abdel-Mohsen AMJ, Jancar D, Massoud Z,Fohlerova H, Elhadidy Z, Spotz A,
Hebeish. Novel chitin/chitosan-glucan wound dressing: Isolation,
characterization, antibacterial activity and wound healing properties.
International Journal of Pharmaceutics. 510(1): 86-99.
Andriy S, Katerˇina M, Alla S, Ivan J, Jirˇí S, Vladimír E, Eliška K, Jana C. β009.
Glucans from fruit bodies of cultivated mushrooms Pleurotus ostreatus and
Pleurotus eryngii: Structure and potential prebiotic activity. Carbohydrate
Polymers. 76: 548–556.
Arbaayah HH, Umi KY. 2013. Antioxidant properties in the oyster mushrooms
(Pleurotus spp.) and split gill mushroom (Schizophyllum commune) ethanolic
extracts. Mycosphere. 4 (4): 661–673.
Archana S,Jinjun S, SureshG, Alexander RV,Nagesh K, Omid CF. 2012.
Nanoparticles for Targeted and Temporally Controlled Drug Delivery.
Nanostructure Science and Technology. 2: 9-29.
Baker MJ, Gazi E, Brown MD, Shanks JH, Gardner P, Clarke NW. 2008. FTIR
based spectroscopic analysis in the identification of clinically aggressive
prostate cancer. British Journal of Cancer. 99 (11):1859-1866.
Choma A, Wiater A, Komaniecka I, Paduch R, Pleszczyn´skab M, Szczodra J.
2013. Chemical characterization of a water insoluble (1 → 3)-α-d-glucan
from an alkaline extract of Aspergillus wentii. Carbohydrate Polymers 91:603
–608.
Christopher H. 2005. Medicinal Mushrooms for Cellular Defense, Immunity and
Longevity. University of California press, California.
Daneshmand A, Sadeghi GH, Karimi A. 2012. The Effects of a Combination of
Garlic, Oyster Mushroom and Propolis Extract in Comparison to Antibiotic on
Growth Performance, Some Blood Parameters and Nutrients Digestibility of
Male Broilers.Brazilian Journal of Poultry Science. 14(2): 71-158.
Das J, Samadder A, Mondala J, Abraham SK, Khuda-Bukhsh AR. 2016. Nanoencapsulated chlorophyllin significantly delays progression oflung cancer
both in in vitro and in vivo models through activation ofmitochondrial
signaling cascades and drug-DNA interaction. Environmental Toxicology
and Pharmacology (46): 147–157
Emanuel V. 2012. In Vitro Antimicrobial and Antioxidant Activities of Ethanolic
Extract of Lyophilized Mycelium of Pleurotus ostreatus PQMZ91109.
Molecules. 17: 3653-3671.
Herremansa E, Chassagne-Bercesb S, Chanvrierb H, Atoniukc A, Kusztalc R,
Bongaersd E, Verlindene BE, Jakubczykf E, Estradeg P, Verbovena P,
Nicolaïa B. 2011. Possibilities of X-ray Nano-CT for Internal Quality
Assessment of Food Products. Food Process Engineering in a Changing
World. 11(2):843-844.
Hu T, Jiang C, Huang Q, Sun F. 2016. A comb-like branched -d-glucan
produced by a Cordyceps sinensis fungus and its protective effect against
cyclophosphamide-induced immunosuppression in mice. Carbohydrate
Polymers.142: 259–267.

20
Janan F.F, R. Santosa S.S, Sulistiowati M. 2013 . The Effect Of Maceration
Duration And Egg Yolk Comparison During Quail Egg Yolk Powder
Production With Ethanol Toward Protein And Fat Levels. Jurnal Ilmiah
Peternakan. 1(2): 710 – 717.
Jatmiko ES, Sofian F. 2008. Rancang bangun spektroskopi FTIR (fourier
transform infrared) untuk penentuan kualitas susu sapi. Jurnal Fisika Teori,
Eksperimen, dan Fisika Aplikasinya. 11(1):23-28.
Juraj JB, Mária H, Dušan B. β01β. Beta-1,3/1,6-D-Glucan From Oyster
Mushroom To Purified Polysaccharide. Chem. Listy. 106: 1148-1149.
Kauer M, Belova-Magri V, Cairós C, Schreier HJ, Mettin R. 2016. Visualization
and optimization of cavitation activity at a solid surface in high frequency
ultrasound fields. Ultrasonics Sonochemistry. 34: 474-483
Kavitha K, Keerthi TS, Mani TT. 2011. Chitosan Polymer Used As Carrier In
Various Pharmaceutical Formulations: Brief Review. International Journal of
Applied Biology and Pharmaceutical Technology 2(2).
Kenneth SS, Gareth JP. 1999. Applications Of Ultrasound To Materials
Chemistry. Annu. Rev. Mater. Sci. 29: 295–326.
Kharis MS, Nofitri, Ryan S, Setiawa HS, Habiburahmat, Yulwan, Irzaman. 2014.
Analisis Energi Termal dari Tungku Berbahan Bakar Baglog Jamur Tiram,
Sekam Padi, Dan Campuran 50% Baglog Jamur Tiram Dan 50% Sekam Padi.
Semirata : 72-77.
Kim DG,et al. 2006. Preparation and characterization of retinol-encapsulated
chitosan nanoparticle. J. App. Chem. 10:65-68.
Krishnamoorthy D, Sankaran M. 2014. Pleurotus ostreatus: an oyster mushroom
with nutritional and medicinal properties. J Biochem Tech. 5(2): 718-726.
Kurniati M, Kencana AL,Juansah J, Maddu A. 2009. Perlakuan Sonikasi
Terhadap Kitosan: Viskositas dan Bobot Molekul Kitosan. Prosiding Seminar
Nasional Sains II: 293-301.
Kurniati M, Wulandary T, Ambarsari L, Kadarusman LK. 2013. Sintesis
Nanopartikel Ekstrak Temulawak Berbasis Polimer Kitosan - TPP dengan
metode Emulsi. Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran
Sains: 146-149.
Lin BJ, Chen WH, Budzianowski WM, Hsieh CT, Lin PH. 2016. Emulsification
analysis of bio-oil and diesel under various combinations of emulsifiers.
Applied Energy. 178:746–757.
Marieta C,Dueñas MT. 2010. Study of a 2-branched (1→γ)- -D-glucan from
Lactobacillus suebicus CUPV221 as observed by Tapping mode Atomic Force
Microscopy. Microscopy: Science, Technology, Applications and Education.
1:537-545.
Masoomi MY, Morsali A, Junk PC. 2016. Ultrasonic assisted synthesis of two
new coordination polymers and their applications as precursors for
preparation of nano-materials. Ultrasonics Sonochemistry. 34: 984-992.
Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2006. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS
dan MINITAB. IPBPRESS. Bogor.
Megazyme International Ireland. 2015. Megazyme – Mixed-linkage Beta-glukan.
Megazyme International Ireland.1-20

21
Mia S. 2003. Biopharmaceutical Evaluation of Microcrystalline Chitosan as
Release-Rate-Controlling Hydrophilic Polymer in Granules for GastroRetentive Drug Delivery [disertasi]. Helsinki (FD).University of Helsinki.
Mohanraj VJ, Chen Y. 2006. Nanoparticles – A Review. Tropical Journal of
Pharmaceutical Research.5(1): 561-573.
Molyneux P. 2004. The use of the stable free radical iphenylpicrylhydrazyl
(DPPH)for estimating antioxidant activity. Sci. Technol. 26(2) : 211-219.
Netty W, Sri I. 2011. Optimasi Proses Pengeringan Tepung Jamur Tiram Putih
(Pleurotus ostreatus). P3 Teknologi Bioindustri