Aktivitas Antioksidan Beberapa Tanaman Obat Menggunakan Zeolit Alam sebagai Bahan Penopang
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN BEBERAPA TANAMAN OBAT
MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SEBAGAI BAHAN
PENOPANG
TRI HAYATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis aktivitas antioksidan beberapa
tanaman obat menggunakan zeolit alam sebagai bahan penopang adalah karya
saya dengan arahan Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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.
Bogor, Agustus 2011
Tri Hayati
NRP G451090221
ABSTRACT
TRI HAYATI. Antioxidant Activities of Some Medicine Plant Use Natural
Zeolite as Supporting Material. Under direction of DYAH ISWANTINI
PRADONO, LATIFAH K. DARUSMAN, and ZAENAL ABIDIN.
Traditional medicine has a key role in health care worldwide. Obtaining scientific
information about the efficacy and safety of the plants from our region is one of
the goals of our research. In this report, five plants were selected and collected
from Bogor areas. The dried plants were separated into leaves: kedawung (Parkia
roxburghii G. Don), salam (Syzygium polyanthum Wight), sirih merah (Piper
crocatum Ruiz & Pav), jambu biji (Psidium guajava), and rhizome: bangle
(Zingiber cassumunar, syn. Z. purpureum Roxb.). Each plant was extracted with
ethanol 30% and 96%. The extracts were tested for their antioxidant activity using
a DPPH free radical assay. Identification of crude extract of the compound used
phytochemical test and thin layer chromatography tehnique. The results of the
best antioxidant activity formula showed by the formulation of kedawung and
guava. Formula with ratio of 4:1 selected formula was mixed with supporting
material, which were natural zeolit from Bayah and Cikalong. The antioxidant
activity of composite extract formulation with zeolite were optimum at 0.1 mg/mL
extract formulation, 100 mg Bayah zeolite and 500 mg Cikalong zeolite. Zeolite
as supporting material also showed lower antioxidant activity tan extract
formulation.
Keywords: antioxidant activities, Parkia roxburghii G. Don, Psidium guajava,
natural zeolite.
RINGKASAN
TRI HAYATI. Aktivitas Antioksidan Beberapa Tanaman Obat Menggunakan
Zeolit Alam sebagai Bahan Penopang. Dibimbing oleh DYAH ISWANTINI
PRADONO, LATIFAH K. DARUSMAN dan ZAENAL ABIDIN.
Antioksidan alami mampu melindungi tubuh terhadap kerusakan yang
disebabkan spesies oksigen reaktif, menghambat penyakit degeneratif serta
menghambat peroksidasi lipid pada makanan. Suatu tanaman dapat memiliki
aktivitas antioksidan apabila mengandung senyawaan yang mampu menangkal
radikal bebas seperti flavonoid. Tanaman yang memiliki aktivitas antioksidan
diantaranya kedawung (Parkia roxburghii G. Don), sirih merah (Piper crocatum
Ruiz & Pav), jambu biji (Psidium guajava), salam (Syzygium polyanthum
Wight) dan bangle (Zingiber cassumunar, syn. Z. purpureum Roxb.). Keefektifan
antioksidan sangat dipengaruhi oleh struktur antioksidan, kondisi oksidasi dan
sampel yang teroksidasi (Andarwulan et al. 1996). Banyak faktor mempengaruhi
aktivitas antioksidan seperti kelarutan, bioavalabilitas, dan retensi jaringan
(Tuminah 2000). Polimer biasa digunakan dalam mekanisme komposit sebagai
stabiliser untuk mencegah terjadinya aglomerasi dan presipitasi partikel (Konwar
et al. 2010).
Zeolit alam mempunyai sifat dan karakter fisikokimia yang khas dan unik
ditingkat nano, tetapi saat ini pemanfaatannya dan belum optimal sebagai smart
material. Material berskala nano merupakan material yang sangat atraktif karena
memiliki sifat yang sangat berbeda jika dibandingkan dengan skala
makroskopisnya. Sistem partikulat seperti nanopartikel dapat digunakan sebagai
pendekatan fisik untuk mengubah dan meningkatkan sifat farmakokinetik dan
farmakodinamik dari berbagai jenis molekul obat (Mohanraj & Chen 2006). Sifat
dan keunikan zeolit tersebut diharapkan dapat diaplikasikan sebagai bahan
penopang antioksidan. Penelitian zeolit alam sebagai bahan penopang telah
banyak dilaporkan, namun sebagai bahan penopang dalam meningkatkan
aktivitas antioksidan sampai saat ini belum ada yang melaporkan.
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh formulasi ekstrak secara in vitro
dengan metode 1,1 difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) dan formulasi kondisi
optimum aktivitas antioksidan melalui pembentukan kompleks berbasis zeolit.
Penelitian ini dimulai dengan pengambilan sampel di kebun Biofarmaka
IPB Bogor. Setiap sampel dikeringkan dan dibuat dalam bentuk serbuk, lalu
dilakukan penetuan kadar air. Serbuk diekstraksi dan ekstrak yang dihasilkan
dihitung rendemennya dan diuji aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH.
Dua ekstrak terbaik dilakukan pemisahan dengan KLT dan diuji fitokimia,
kemudian dilakukan formulasi. Hasil formulasi dilakukan pemisahan dengan
KLT dan diuji aktivitas antioksidannya. Formulasi hasil uji in vitro diompositkan
dengan nanokomposit berbasis zeolit alam sebagai bahan penopang dan
khasiatnya sebagai antioksidan.
Hasil penelitian menunjukkan ekstrak kedawung (Parkia roxburghii G.Don)
etanol 30 dan etanol 96% memiliki nilai IC50 10.51 dan 12.74 µg/mL. Ekstrak
etanol 96% daun jambu biji (Psidium guajava) memiliki nilai IC50 13.42 µg/mL,
sedangkan ekstrak etanol 30% daun jambu biji 14.50 µg/mL.
Berdasarkan uji fitokimia, ekstrak etanol 30% kedawung dan jambu biji
memiliki kandungan flavonoid, saponin, tanin dan steroid. Kadar katekin ekstrak
etanol 30% kedawung dan jambu biji masing-masing sebesar 0.11 dan 0.81%,
sedangkan kadar kuersetin sebesar 3.60 dan 3.11%.
Hasil formulasi daun kedawung dan daun jambu biji (4:1) memiliki aktivitas
antioksidan terbaik sebesar 97.27%. Profil KLT dari ekstrak daun jambu biji,
kedawung dan kontrol senyawa flavonoid (kuersetin) menunjukkan komponen
hasil ekstraksi belum murni. Ekstrak kedawung, jambu biji dan formula ekstrak
dengan aktivitas antioksidan terbaik, memiliki nilai Rf yang sama dengan
kuersetin yaitu sebesar 0.81.
Penjerapan maksimum pada zeolit Bayah dan Cikalong pada konsentrasi
formula ekstrak 0.1 mg/mL. Zeolit alam memiliki aktivitas antioksidan. Zeolit
Bayah maksimum menjerap pada bobot 100 mg dan zeolit Cikalong 500 mg.
Formula ekstrak setelah dikompositkan dengan zeolit alam, kapasitas
antioksidannya meningkat sehingga zeolit Cikalong dan Bayah dapat digunakan
sebagai bahan penopang.
Kata kunci: Aktivitas antioksidan, Parkia roxburghii G.Don, Psidium guajava,
zeolit alam.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencamtumkan
atau menyebutkan sumbernya.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan masalah
b. pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN BEBERAPA TANAMAN OBAT
MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SEBAGAI BAHAN
PENOPANG
TRI HAYATI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Kimia
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Sri Sugiarti, Ph.D
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Tesis
:
Nama
NRP
Program studi
:
:
:
Aktivitas Antioksidan Beberapa Tanaman Obat
Menggunakan Zeolit Alam sebagai Bahan Penopang
Tri Hayati
G451090221
Kimia
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Dyah Iswantini Pradono, M.Agr
Ketua
Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, MS
Anggota
Dr. Zaenal Abidin
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Pascasarjana Kimia
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Purwantiningsih Sugita, MS
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Tanggal Ujian : 9 Agustus 2011
Tanggal Lulus: 12 Agustus 2011
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah
kupersembahkan karya sederhana ini teruntuk
semua yang telah memberikan segala kasih sayang...
℘ Allah SWT sebagai pelindung, penuntun, sumber kekuatanku
dalam menjalani kehidupan
(sebagai ungkapan rasa syukur dan terima kasihku)
℘ Bapak (alm) dan mamaku yang dalam setiap sujudnya terselip namaku
Mas Narko, Mbak Sri, Dewi, Diro beserta keluarga
(untuk ungkapan rasa hormat, bakti dan kasih sayangku)
℘ Suamiku Mas Eri, Anak-anakku Muhammad Sholihin,
Adelia Pradnya Paramitha dan Anindhya Bayu Erlangga
(untuk ungkapan rasa cinta, sayang dan banggaku)
℘ Sahabatku : Wiwin S, Amsal, Yen Hendri, Yenti H, Retno DJ, Mega B,
Nilawati, Iis S, “Miss Daeng” yang membantuku berdiri ketika aku jatuh
(terima kasih atas kebersamaan, nasehat, kesabaran dan pengertiannya )
semoga persahabatan kita tidak akan pernah putus
℘ Sahabat seperjuanganku : S2 Kimia Angkatan 2009 IPB
(terima kasih telah mengajariku banyak hal dan untuk kerja samanya)
℘ Semua yang ada di MAN Kinali
(terima kasih untuk kebersamaannya)
℘ Masa laluku yang telah menjadikanku untuk
berfikir dan bertindak lebih baik
℘ Almamaterku IPB
& Kita tidak pernah benar-benar sendirian.
(Eliza)
& Bermimpilah karena Tuhan akan memeluk mimpi-mimpi itu.
(Arai, ”Sang Pemimpi”)
& Mengakui kekurangan diri adalah tenaga kesempurnaan,
terus mengisi kekurangan adalah keberanian yang luar biasa
(Tan Malaka)
& Semangat
& Ikhlas
PRAKATA
Assalamu’alaikum wr. wb.
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2010 ini adalah Aktivitas
Antioksidan Beberapa Tanaman Obat Menggunakan Zeolit Alam sebagai Bahan
Penopang.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Dyah Iswantini Pradono, M.Agr
sebagai ketua komisi pembimbing, Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, MS dan Dr.
Zaenal Abidin sebagai anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberi
saran, bimbingan, dan pengarahan sehingga penulisan tesis ini dapat diselesaikan
dengan baik. Pada kesempatan ini penulis ucapkan terima kasih kepada Sri
Sugiarti, Ph.D sebagai penguji luar komisi, yang telah banyak memberikan
masukan dan arahan dalam kesempurnaan tesis ini. Terimakasih disampaikan
kepada Tim Peneliti Pusat Studi Biofarmaka di bawah pimpinan Dr. Dyah
Iswantini Pradono, M.Agr yang telah memberikan tema penelitian dalam grup
penelitian zeolit sebagai penopang. Ungkapan terima kasih yang sebesar-besarnya
penulis haturkan kepada bapak (alm), mama, Mas Eri, Adelia Pradnya Paramitha
dan Anindhya Bayu Erlangga, seluruh keluarga besar penulis, serta seluruh staf
guru dan pegawai MAN Kinali Pasaman Barat yang telah memberikan doa dan
semangat selama penulis menjalani perkuliahan. Untuk semua teman-teman
seperjuangan “S2 kimia angkatan 2009 IPB”, terima kasih telah memberikan
semangat dan motivasi serta kenangan berharga. Disamping itu, penghargaan dan
terima kasih penulis sampaikan kepada seluruh staf dosen dan pegawai
Departemen Kimia IPB, staf Pusat Studi Biofarmaka IPB, staf Laboratorium
Kimia Analitik dan Laboratorium Kimia Fisik Departemen Kimia IPB serta
semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu
kelancaran penelitian.
Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan yang telah diberikan. Karya
ilmiah ini diharapkan dapat bermanfaat bagi semua pihak. Penulis menyadari
sepenuhnya atas keterbatasan kemampuan yang dimiliki. Segala kritik dan saran
yang membangun, diharapkan demi kesempurnaan tesis ini.
Wassalamu’alaikum wr. wb.
Bogor, Agustus 2011
Tri Hayati
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bukittinggi kabupaten Agam Sumatera Barat pada
tanggal 4 juni 1970 dari ayah Mahyar al Tukiran dan ibu Disem. Penulis
merupakan putri kedua dari empat bersaudara.
Tahun 1989 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Bukittinggi dan pada tahun
yang sama lulus seleksi masuk Institut Keguruan dan Ilmu Kependidikan Padang
(IKIP Padang) melalui jalur seleksi penerimaan mahasiswa baru (sipenmaru).
Penulis memilih jurusan Pendidikan Kimia Diploma III, Fakultas Pendidikan
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, lulus pada tahun 1992. Pada tahun
2001, penulis mendapat beasiswa sertifikasi guru dari Kementrian Agama
Republik Indonesia untuk melanjutkan studi Strata1 pada Program Studi
Pendidikan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Negeri Padang (UNP), lulus pada tahun 2004. Dan pada tahun 2009, penulis
mendapatkan beasiswa utusan daerah (BUD) dari Kementrian Agama Republik
Indonesia untuk melanjutkan studi Magister Sains pada Program studi kimia,
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Penulis bekerja sebagai staf guru di MAN Kinali Pasaman Barat mulai
tahun 1997 sampai sekarang.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xxi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xxi
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xxii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ......................................................................................
1
Tujuan Penelitian ..................................................................................
3
Manfaat Penelitian ................................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA
Radikal Bebas dan Antioksidan ............................................................
DPPH (1,1-Difenil-2-Pikrilhidrazil) ….................................................
Kuersetin ……………………………………………………………...
Kedawung .............................................................................................
Salam …………………………………………………………............
Sirih Merah …………………………………………………………...
Jambu Biji ………………………….....................................................
Bangle ………………………………………………………………...
Zeolit ..…………………………………………………………….......
5
5
6
7
8
9
10
11
11
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat ................................................................................
Alat dan Bahan .....................................................................................
Prosedur Penelitian ...............................................................................
Uji Pendahuluan …………………........................................................
Persiapan Awal Zeolit ...........................................................................
Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH (Aranda et al. 2009)
Adsorpsi Formula Ekstrak Kedawung-Jambu Biji pada Zeolit (Bektas
& Kara 2004) …………………………………………………………
17
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi Sampel Tanaman ..................................................................
Aktivitas Antioksidan dari Ekstrak Kasar dengan Metode DPPH …..
Uji Fitokimia, Kadar Kuersetin dan Katekin .......................................
Formulasi Ekstrak Terbaik ……………..............................................
Profil Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ………………………...........
Komposit Formula Ekstrak dengan Zeolit …………………………
19
20
21
23
24
26
SIMPULAN DAN SARAN .......................................................................
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
LAMPIRAN ...............................................................................................
31
33
39
15
15
15
16
16
16
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Rendemen ekstrak hasil ekstraksi dengan metode maserasi ……….
2
Hasil uji fitokimia, kadar kuersetin ekstrak etanol 30% kedawung
dan jambu biji ……………………………………………………….
Aktivitas antioksidan supernatan (filtrat) komposit zeolit dengan
vitamin C dan formula ekstrak ……………………………………..
26
Aktivitas antioksidan endapan komposit zeolit dengan vitamin C
dan formula ekstrak …………………...............................................
29
3
4
19
22
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
2
Reaksi antara DPPH radikal dan antioksidan menjadi DPPH (Moon
& Shibamoto 2009) …………………………………………………. 6
Struktur kuersetin (Materska 2008) …….…………………………… 7
3
Tanaman kedawung ............................................................................
8
4
Tanaman salam ……………………………………………...............
8
5
Tanaman sirih merah ………………………………………………..
9
6
Tanaman jambu biji ............................................................................
10
7
Rimpang bangle …………………………………………………...
11
8
Kerangka struktur zeolit (Valdes et al. 2006) …….............................
12
9
Struktur kristal klinoptilolit ………………………...........................
13
10 Struktur kristal modernit ………………………………....................
13
11 Nilai IC50 ekstrak kasar dengan metode DPPH …………………….
21
12 Diagram aktivitas antioksidan formula ekstrak etanol 30% daun
kedawung dan daun jambu biji ……………...……………………
24
13 Diagram aktivitas antioksidan formulasi ekstrak etanol 96% daun
kedawung dan daun jambu biji …….................................................
24
14 Profil KLT dari ekstrak kedawung, jambu, formula ekstrak terbaik
dan kuersetin ………………………………………………………
25
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
Halaman
Bagan alir penelitian ........................................................................... 41
Pola difraksi sinar X contoh asli Bayah dan Cikalong (Iswantini
2010) …………………………………………………………………
43
3
Perolehan rendemen ekstrak …………………..................................
44
4
Aktivitas antioksidan ekstrak kasar dengan metode DPPH .............
45
5
Uji DPPH formulasi sampel …………………………………...........
47
6
Profil KLT …………………………...................................................
49
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Peningkatan kesadaran masyarakat akan bahaya bahan-bahan sintetis yang
berkembang saat ini menyebabkan masyarakat beralih ke penggunaan bahanbahan alami, salah satunya dalam hal pengobatan. Berbagai hasil pengkajian
menunjukkan bahwa tanaman daerah tropis mempunyai potensi yang cukup besar
untuk dikembangkan sebagai bahan obat, di antaranya sebagai sumber
antioksidan.
Antioksidan alami mampu melindungi tubuh terhadap kerusakan yang
disebabkan spesies oksigen reaktif, menghambat penyakit degeneratif serta
menghambat peroksidasi lipid pada makanan. Suatu tanaman dapat memiliki
aktivitas antioksidan apabila mengandung senyawaan yang mampu menangkal
radikal bebas seperti
flavonoid. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk
melihat hubungan antara kandungan fenol, flavonoid, dan aktivitas antioksidan.
Pourmorad et al. (2006) menyatakan bahwa Mellilotus officinalis yang memiliki
kandungan senyawa fenol dan flavonoid sangat tinggi, menunjukkan aktivitas
antioksidan yang sangat besar. Hasil penelitian Sunarni et al. (2007) menunjukkan
semua isolat flavonoid dari daun kepel (Stelechocarpus burahol) menunjukkan
aktivitas antioksidan penangkap radikal DPPH. Sementara Akinmoladun et al.
(2007) dalam penelitiannya menyatakan daun Ocimum gratissimum mengandung
fenol dan flavonoid yang bermanfaat sebagai antioksidan. Ekstrak daun Curcuma
alismatifolia mengandung substansi aktif farmakologi yang berkhasiat antidiare
dan antioksidan (Akter et al. 2010).
Keefektifan antioksidan sangat dipengaruhi oleh struktur antioksidan,
kondisi oksidasi dan sampel yang teroksidasi (Andarwulan et al. 1996). Banyak
faktor mempengaruhi aktivitas antioksidan seperti kelarutan, bioavalabilitas, dan
retensi jaringan (Tuminah 2000). Potensi dan stabilitas antioksidan dapat
ditingkatkan melalui mekanisme formulasi. Formulasi dapat dilakukan dengan
menggabungkan sejumlah ekstrak tunggal sehingga ekstrak gabungan dua
tanaman obat memiliki daya inhibisi yang lebih baik dari ekstrak tunggalnya
(Iswantini et al. 2004) dan efektifitas ekstrak bahan alam menjadi lebih baik
(Fitriani 2010). Formulasi dapat juga dilakukan dengan menggabungkan
antioksidan dengan bahan lainnya yang biasa disebut komposit. Polimer biasa
digunakan dalam mekanisme komposit sebagai stabiliser untuk mencegah
terjadinya aglomerasi dan presipitasi partikel (Konwar et al. 2010).
Polimer merupakan material hasil sintesis yang memerlukan biaya dalam
pembuatannya. Mekanisme pengikatan yang melibatkan berbagai bahan sebagai
pendukung zat antioksidan tersebut di atas memberikan arah pemikiran
penggunaan bahan yang relatif lebih sederhana.
Zeolit alam mempunyai sifat dan karakter fisikokimia yang khas dan unik
ditingkat nano, saat ini pemanfaatannya masih jauh dan belum optimal sebagai
material unggulan atau smart material. Material berskala nano merupakan
material yang sangat atraktif karena memiliki sifat yang sangat berbeda jika
dibandingkan
dengan
skala
makroskopisnya.
Sistem
partikulat
seperti
nanopartikel dapat digunakan sebagai pendekatan fisik untuk mengubah dan
meningkatkan sifat farmakokinetik dan farmakodinamik dari berbagai jenis
molekul obat (Mohanraj & Chen 2006). Terobosan dalam mengkombinasi dua
material yang memiliki potensi sebagai smart material akan lahir produk yang
smart, yang dapat diaplikasikan dibidang kesehatan. Maka, diharapkan akan
meningkatkan nilai ekonomi, potensi ragam penggunaanya dan
akan
meningkatkan kiprah keilmuan dibidang nanomaterial dan nanoscience di dunia
internasional.
Berdasarkan sifat-sifat fisik dan kimia zeolit alam, potensi pemanfaatan
zeolit sangat luas. Sifat dan keunikan zeolit tersebut diharapkan dapat
diaplikasikan sebagai bahan penopang antioksidan. Penelitian zeolit alam sebagai
bahan penopang telah banyak dilaporkan, namun sebagai bahan penopang dalam
meningkatkan aktivitas antioksidan sampai saat ini belum ada yang dilaporkan.
Menurut Van Bekkum (1991), zeolit dapat berpotensi sebagai material alternatif
adsorben karena mempunyai struktur berongga yang memiliki sisi aktif seperti
gugus hidroksil dalam silikat alumina. Zeolit alam dan lempung dapat digunakan
sebagai supporting material pada penghilangan P-PO43- dalam air limbah daripada
plastik komersial dan material lainnya (Hrenovic et al. 2003). Daya antimikroba
Cu-zeolit terhadap Staphylococcus aereus dipengaruhi oleh penambahan Cu pada
zeolit alam asal Yogyakarta (Sunarintyas et al. 2006). Menurut Sunarintyas
(2008), zeolit alam yang mempunyai sifat penukar kation dan struktur rongga
berpotensi sebagai material alternatif pembawa agen antimikroba dan adsorben
dibidang kedokteran gigi.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah memperoleh formula ekstrak daun kedawung
dan ekstrak daun jambu biji secara in vitro dengan metode DPPH, serta formulasi
kondisi optimum aktivitas antioksidan melalui pembentukan kompleks berbasis
zeolit.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memperoleh formula ekstrak daun
kedawung dan ekstrak daun jambu biji secara in vitro dengan metode DPPH dan
menghasilkan
formulasi
kondisi
optimum
aktivitas
antioksidan
melalui
pembentukan kompleks berbasis zeolit.
Hipotesis
Nanokomposit formula ekstrak daun kedawung dan ekstrak daun jambu biji
memiliki aktivitas antioksidan lebih baik dibanding dengan tanpa penopang.
TINJAUAN PUSTAKA
Radikal Bebas dan Antioksidan
Radikal bebas adalah atom atau molekul yang mengandung satu atau lebih
elektron yang tidak berpasangan pada orbital luarnya. Hal ini mengakibatkan tidak
stabilnya atom atau molekul tersebut. Selama makanan dioksidasi untuk
menghasilkan energi, sejumlah radikal bebas juga terbentuk. Radikal bebas
berfungsi untuk memberikan perlindungan tubuh terhadap serangan bakteri dan
parasit, namun tidak menyerang sasaran secara spesifik, sehingga akan menyerang
asam lemak tidak jenuh ganda dari membran sel, struktur sel, dan DNA. Radikal
bebas dan senyawa oksigen reaktif yang diproduksi dalam jumlah yang normal,
penting untuk fungsi biologi tubuh seperti sel darah putih yang menghasilkan
H2O2 untuk membunuh beberapa jenis bakteri dan fungi serta pengaturan
pertumbuhan sel atau sebagai substrat pembuatan hormon tiroid.
Antioksidan merupakan zat yang dapat menetralkan radikal bebas, atau
suatu bahan yang berfungsi mencegah sistem biologi tubuh dari efek merugikan
yang timbul dari proses ataupun reaksi menyebabkan oksidasi yang berlebihan.
Senyawa katekin dari benalu teh mempunyai daya aktivitas sebagai antioksidan
dengan aktivitas peredaman terhadap DPPH sebesar 81.77 ppm (Simanjuntak et
al. 2004). Menurut Rajasekaran et al. (2005) efek ekstrak etanol dari Aloe vera
mencegah formasi berlebihan dari radikal bebas hasil mekanisme biokimia dan
reduksi glikasi potensial dari enzim. Antioksidan dengan aktivitas penangkap
radikal bebas memiliki relevansi yang besar pada pencegahan dan pengobatan
penyakit yang berhubungan dengan oksidasi atau radikal bebas. Senyawa fenol
dan flavonoid yang ditemukan dalam tanaman Curcuma alimatifolia digunakan
untuk mencegah penyakit yang berhubungan dengan radikal bebas (stres
oksidatif) (Akter et al. 2010).
DPPH (1,1-Difenil-2-Pikrilhidrazil)
Uji DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil) telah digunakan secara luas pada
penelitian fitokimia untuk menguji aktivitas penangkap radikal dari ekstrak atau
senyawa murni. DPPH adalah suatu radikal stabil yang mengandung nitrogen
organik (Gambar 1), berwarna ungu gelap dengan absorbansi yang kuat pada
λmaks 517 nm. Keberadaan sebuah antioksidan yang
dapat menyumbangkan
elektron kepada DPPH, menghasilkan warna kuning yang merupakan ciri
spesifik dari reaksi radikal DPPH. Setelah bereaksi dengan antioksidan warna
larutan akan berkurang dan berubah menjadi kuning. Perubahan warna ini dapat
diukur secara spektrofotometri dan diplotkan terhadap konsentrasi. Ekstrak
jaboticaba yang mengandung beberapa flavonol dan asam fenolat merupakan
ekstrak paling aktif dalam uji DPPH dengan IC50 =19.4 µg/mL (Reynertson
2007).
Gambar 1 Reaksi antara DPPH radikal dan antioksidan menjadi DPPH (Moon &
Shibamoto 2009).
Kuersetin
Kuersetin adalah senyawa kelompok flavonol terbesar, kuersetin dan
glikosidanya berada dalam jumlah sekitas 60-75% dari flavonoid. Kuersetin
adalah salah satu zat aktif kelas flavonoid yang secaara biologis amat kuat. Bila
vitamin C mempunyai aktifitas antioksidan 1, maka kuersetin memiliki aktivitas
antioksidan 4.7. Flavonoid merupakan sekelompok besar antioksidan bernama
polifenol yang terdiri atas antosianidin, bioflavon, katekin, flavanon, flavon, dan
flavonol. Kuersetin termasuk ke dalam kelompok flavonol. Kuersetin dipercaya
dapat melindungi tubuh dari beberapa jenis penyakit degeneratif dengan cara
mencegah terjadinya proses peroksidasi lemak. Kuersetin juga mampu mencegah
kerusakan oksidatif dan kematian sel melalui beberapa mekanisme antara lain
menangkap radikal oksigen, perlindungan terhadap perosidasi lipid dan
mengkelatkan ion logam. Kuersetin memperlihatkan kemampuan mencegah
proses oksidasi dari Low Density Lipoproteins (LDL) dengan cara menangkap
radikal bebas dan mengkelat ion logam transisi. Ketika flavonol kuersetin beraksi
dengan radikal bebas, kuersetin mendonorkan protonnya dan menjadi senyawa
radikal, tapi elektron tidak berpasangan yang dihasilkan didelokalisasi oleh
resonansi, hal ini membuat senyawa kuersetin radikal memiliki energi yang sangat
rendah untuk menjadi radikal yang reaktif. Tiga gugus dari struktur kuersetin yang
membantu dalam menjaga kestabilan dan bertindak sebagai antioksidan ketika
bereaksi dengan radikal bebas antara lain:
a) Gugus O-dihidroksil pada cincin B
b) Gugus 4-oxo dalam konjugasi dengan alkena 2,3
c) Gugus 3- dan 5- hidroksil
Gugus fungsi tersebut dapat mendonorkan elektron kepada cincin yang akan
meningkatkan jumlah resonansi dari struktur benzen senyawa kuersetin.
Gambar 2 Struktur kuersetin (Materska 2008)
Flavonoid utama yang ditemukan pada kulit kering bawang mengandung
sejumlah besar kuersetin, kuersetin glikosida, dan produk oksidatifnya,
merupakan antioksidan yang efektif terhadap efek mematikan dari stres oksidatif
(Gulsen et al. 2007; Prakash et al. 2007). Senyawa kuersetin dan kuersetin 4’-Oβ-glukosida dari kulit kering Allium cepa merupakan senyawa yang menjanjikan
untuk mengobati hiperpigmentasi sebagai agen pemutih kulit dan antioksidan
(Arung et al. 2011).
Kedawung
Kedawung (Parkia roxburghii G. Don) merupakan tanaman liar yang
tingginya mencapai 20-40 m. Tanaman ini termasuk dalam divisi Spermatophyta,
subdivisi Angiospermae, kelas Dicotyledon, family Resales, ordo Mimosaceae.
Gambar 3 Tanaman kedawung (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Kulit batang kedawung memiliki aktivitas antimikroba yang paling tinggi
dibandingkan daun dan kulit akar (Zuhud et al. 2001). Daun, biji dan kulit batang
kedawung mengandung saponin dan flavonoid, di samping itu daun dan kulit
batang juga mengandung tanin. Seluruh bagian tanaman kedawung mengandung
senyawa fitosterol yang cukup signifikan dengan beta-sitosterol sebagai
komponen utamanya (Tisnadjaja et al. 2006). Kulit batang, daun, bunga dan
polong dari tumbuhan ini banyak dimanfaatkan sebagai obat tradisional maupun
bahan makanan. Secara tradisional tumbuhan ini banyak dimanfaatkan sebagai
bahan obat berbagai penyakit. Biji kedawung tua sering digunakan untuk
mengobati penyakit kolik dan juga sebagai bahan campuran obat kolera.
Salam
Tanaman salam (Syzygium polyanthum Wight) yang biasa dimanfaatkan
oleh masyarakat Indonesia sebagai pelengkap bumbu dapur juga mempunyai
khasiat sebagai obat (Gambar 3). Ali et al. (2000) melaporkan ekstrak daun salam
dapat menahan difusi antigen muda (EA-D) pada konsentrasi dari 50 sampai 200
µg/ml dan tahanan parsial diamati pada 12.5 dan 25 µg/ml sehingga memiliki
aktivitas antitumor. Daun salam dapat digunakan untuk dekontaminasi bakteri
dalam susu segar sehingga dapat disimpan selama 8 jam pada suhu kamar, dengan
tidak mempengaruhi warna, bau, rasa, dan konsistensi (Lasmini 2003). Ekstrak
kulit kayu daun salam menunjukkan aktivitas penangkapan radikal DPPH kuat,
aktivitas penangkapan hidrogen peroksida, dan aktivitas pemutih β-karoten
(Lelono et al. 2009). Klasifikasi tanaman ini adalah sebagai berikut kingdom
Plantae, divisi Magnoliophyta, kelas Magnoliopsida, bangsa Myrtales, suku
Myrtaceae, Genus Syzygium, dan spesies Syzygium polyanthum.
Gambar 4 Tanaman salam (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Sirih Merah
Gambar 5 Tanaman sirih merah (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Sirih merah (Piper crocatum Ruiz & Pav) merupakan salah satu jenis
tanaman hias yang bisa menjadi obat. Sirih merah merupakan tanaman merambat
yang termasuk dalam divisi Spermatophyta, subdivisi Angiospermae, kelas
Monochlamydeae, family Piperales, ordo Piperaceae, genus Piper, dan spesies
Piper crocatum (Gambar 4). Panjang daun sirih merah adalah 5-8 cm, sedangkan
lebarnya 2-5 cm. Sirih merah mempunyai beberapa khasiat lainnya sebagai obat
untuk hipertensi (darah tinggi), kanker, dan keputihan. Ekstrak daun P. crocatum
Ruiz & Pav mencegah proliferasi sel kanker payudara manusia (T47D)
(Wicaksono et al. 2009). Ekstrak methanol daun sirih merah mempunyai aktivitas
antioksidan yang terkuat dengan nilai IC50 3.44 ppm (Irawan 2009).
Jambu Biji
Jambu biji (Psidium guajava) memiliki buah yang berwarna hijau dengan
daging buah berwarna putih atau merah dan berasa asam manis. Buah jambu batu
dikenal mengandung banyak vitamin C.
Gambar 6 Tanaman jambu biji (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Adnyana (2004) melaporkan ekstrak etanol daun jambu biji memiliki
aktivitas antibakteri
(penyebab diare). P. guajava juga mengandung gula
tereduksi, terpenoid, flavonoid, saponin, tanin, dan glikosida jantung. Daun jambu
biji merupakan inhibitor yang efektif pada induksi metilglioksal koagulasi darah
(Hsieh et al. 2007). Ekstrak daun dan buah kering jambu biji dapat digunakan
pada efek preventif kemo (Chen & Yen 2007).
Profil polipeptida secara klinis ditunjukkan untuk ekstrak air dan metanol
dari daun P. guajava memiliki aktivitas proteolitik yang kuat (Anas et al. 2008).
Menurut Ayoola et al. (2008) daun jambu biji memiliki aktivitas antioksidan yang
dapat menetralkan pengaruh kerusakan oksidatif. Daun muda, pelarut air panas,
dan metode ultrasonikasi pada ekstraksi merupakan faktor yang mempengaruhi
aktivitas antioksidan dan kandungan total fenol dari ekstrak daun jambu biji
(Nantitanon et al. 2010). Klasifikasi ilmiah jambu biji yaitu, kerajaan plantae,
family Myrtaceae, ordo Myrtales, bangsa Myrteae, genus Psidium, spesies
Psidium guajava (Gambar 5).
Bangle
Bangle (Zingiber cassumunar, syn. Z. purpureum Roxb.) adalah salah satu
tanaman rempah-rempah yang ditemukan di India dan Asia Tenggara (Gambar 6).
Aktivitas antioksidan berhubungan dengan total fenol yang terdapat pada ekstrak,
fraksi dan bahan makanan dari bangle (Arafah et al. 2008). Aktivitas antibakteri
ditunjukkan oleh sabin dan triquinasen, 1,4-bis (metoksi) dengan konsentrasi
tinggi dalam minyak daun dan rimpang yang potensial digunakan dalam
pengobatan (Bhuiyan et al. 2008). Rimpang Zingiber montanum dari Thailand
memiliki aktivitas penangkapan DPPH (Bua-in & Paisooksantivatana 2009).
Gambar 7 Rimpang bangle (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Bangle mempunyai aktivitas yang tinggi sebagai imunostimulan melalui
stimulasi fagositosis tikus (Chairul et al. 2009). Bangle diklasifikasikan ke dalam
divisi Plantanum, subdivisi Spermatophyta, kelas Monocotyledon, ordo
Zingiberales, keluarga Zingiberaceae, genus Zingiber, dan spesies Zingiber
cassumunar.
Zeolit
Zeolit adalah mineral senyawa alumino silikat hidrat dengan logam alkali
dan alkali tanah dengan rumus empiris (M2+,M2+)O.AL2O3.xSiO2.yH2O, dimana
M+ adalah Na atau K, dan M2+ adalah Mg, Ca, atau Fe yang termasuk dalam
kelompok tektosilikat, memiliki bentuk tetrahedral SiO4 tiga dimensi supercages.
Dalam struktur tektosilikat (Gambar 7), beberapa atom Si digantikan oleh atom Al
melalui substitusi isomorfik, menghasilkan struktur bermuatan negatif yang
berasal dari perbedaan antara tetrahedral (AlO4)5- dan (SiO4)4-. Zeolit memiliki
struktur yang sebagian besar tersusun dari silikon tetrahedral yang terhubung satu
sama lain dengan atom oksigen membentuk pori yang khas dengan ukuran nano.
Pori merupakan tempat masuknya molekul gas atau pun cairan dan menjerapnya
dengan kuat. Berdasarkan sifat ini, zeolit dapat digunakan sebagai bahan
penopang. Zeolit yang cocok sebagai material penopang adsorben yaitu yang
memiliki rasio Si/Al yang tinggi sehingga bersifat hidrofobik organofilik dan
mampu mengadsorbsi senyawa organik. Menurut Sastiono (1993) dari analisa
total oksida unsur-unsur yang terkandung dalam zeolit didapat rasio Si/Al pada
zeolit Cikalong 5.04 dan Bayah 4.96. Komposisi basa oksida zeolit Cikalong K >
Ca > Na > Mg (1:0.93:0.57:0.48), sedangkan komposisi basa oksida zeolit Bayah
K > Ca > Mg > Na (1:0.64:0.26:0.09).
Β Cage
α Cage
Gambar 8 Kerangka struktur zeolit (Valdes et al. 2006)
Setiap 1 gram zeolit alam asal Bayah mampu mengadsorbsi 8.9 mg H2S
(Anwar et al. 1987). Menurut Bouffard & Duff (2000) zeolit alam yang
termodifikasi oleh heksadesiltrimetilamonium (HDTMA) memiliki permukaan
yang penuh dengan gugus karbon dan sifat hidrofil dari zeolit tersebut akan
berkurang, sehingga dapat digunakan untuk menyerap zat organik seperti benzena,
anilin, toluen dan fenol. Swantomo et al. (2009) melaporkan bahwa fenol dalam
limbah cair dapat dijerap dengan zeolit alam terkalsinasi. Wang & Peng (2010)
mengatakan modifikasi permukaan menggunakan surfaktan kation dapat merubah
pertukaran permukaan zeolit alam sehingga dapat dipakai untuk adsorbsi anion
dan senyawa organik.
Penelitian ini menggunakan zeolit alam asal Cikalong dan Bayah, hasil
analisis menggunakan XRD menunjukkan, zeolit Cikalong merupakan jenis
modernit sedangkan zeolit Bayah jenis klinoptilolit (Iswantini 2010). Klinoptilolit
dan mordenit adalah aluminium silikat dengan kandungan silika tinggi dan
termasuk kelompok zeolit mikropori (nanopori). Mordenit memiliki rumus
molekul Na8[Al8Si40O96]24.H2O, sedangkan klinoptilotit mempunyai rumus
molekul Na3K3[Al6Si30O72]24.H2O. Gambar 8 dan 9 menunjukkan struktur kristal
klinoptilolit dan mordenit.
Gambar 9 Struktur kristal klinoptilolit
(http://www.iza-online.org/natural/index.htm 2010)
Gambar 10 Struktur kristal modernit
(http://www.iza-online.org/natural/index.htm 2010)
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat.
Penelitian telah dilaksanakan mulai bulan Agustus 2010 sampai dengan Juni
2011, bertempat di Laboratorium Kimia Fisik, Laboratorium Analitik Departemen
Kimia Fakultas MIPA dan Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB Bogor.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini meliputi cawan, neraca
analitik, oven, eksikator, peralatan gelas, maserator, penguap putar, pengering
beku, kertas saring, satu set alat uji KLT, Centrifuge Model 800 (Shanghai), dan
spektrofotometer UV-Vis Pharmaspec 1700 (Shimadzu, Kyoto, Japan).
Bahan-bahan yang digunakan adalah daun kedawung, daun jambu biji, daun
salam, daun sirih merah, dan rimpang bangle yang berasal dari kebun Pusat Studi
Biofarmaka IPB, zeolit alam yang berasal dari Cikalong dan Bayah, vitamin C,
pereaksi uji fitokimia, DPPH (1,1 difenil-2-pikrilhidrazil), etanol, metanol, etil
asetat, dan kloroform.
Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian dimulai dari pengambilan sampel di kebun Pusat Studi
Biofarmaka IPB Bogor. Setiap sampel dikeringkan dan dibuat dalam bentuk
serbuk, dan dilakukan penentuan kadar air. Serbuk diekstraksi dan ekstrak yang
dihasilkan dihitung rendemennya dan diuji antioksidan dengan metode DPPH
(Aranda et al. 2009). Dua ekstrak terbaik dilakukan pemisahan dengan KLT dan
diuji fitokimia yang mengacu pada Harborne (1987), kemudian
dilakukan
formulasi. Hasil formulasi dilakukan pemisahan dengan KLT dan diuji aktivitas
antioksidan dengan metode DPPH. Selanjutnya mengkompositkan formulasi hasil
uji in vitro dengan nanokomposit berbasis zeolit alam sebagai bahan penopang
yang diuji khasiatnya sebagai antioksidan. Keseluruhan bagan alir dapat dilihat
pada Lampiran 1.
Uji Pendahuluan
Daun dan rimpang tanaman dikeringkan dan digiling dengan ukuran 80
mesh hingga terbentuk simplisia berbentuk serbuk. Serbuk tanaman ditentukan
kadar airnya dan dimaserasi dalam pelarut etanol 30% dan etanol 96% selama 2 x
24 jam dengan nisbah serbuk kering–etanol 1:10 (g/mL). Ekstrak dipekatkan
dengan penguap putar dan dikeringkan dengan pengering beku kemudian
ditimbang untuk menentukan rendemen. Selanjutnya dilakukan uji aktivitas
antioksidan dengan menggunakan metode DPPH.
Persiapan awal zeolit
Zeolit alam yang berasal dari Bayah dan Cikalong telah diidentifikasi dan
dikarakterisasi menggunakan XRD oleh Iswantini (2010) seperti terlihat pada
Lampiran 2. Zeolit alam dihaluskan dan diayak sehingga diperoleh zeolit dengan
ukuran 100 mesh.
Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH (Aranda et al. 2009)
Metode DPPH yang digunakan pada tahap ini berdasarkan dari metode yang
telah dilakukan oleh Aranda et al. (2009) dengan beberapa modifikasi. Larutan
DPPH 125 µM dalam etanol disiapkan. Sebanyak 2 mL larutan ekstrak dalam
etanol dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 2 mL DPPH 125 µM
dalam etanol, sehingga terbentuk larutan contoh dengan beberapa konsentrasi.
Larutan hasil pencampuran kemudian diinkubasi selama 30 menit pada suhu
ruang dan diukur serapannya pada panjang gelombang 517 nm. Blangko yang
digunakan adalah pereaksi tanpa penambahan larutan ekstrak. Vitamin C
digunakan sebagai kontrol positif. Kapasitas penghambatan radikal bebas dihitung
berdasarkan persamaan:
Aktivitas penangkapan radikal (%) =
x 100%
Dimana, A adalah absorbans kontrol negatif (DPPH ditambah etanol) dan B
adalah absorbans sampel (DPPH, sampel ditambah etanol). Korelasi antara
masing-masing konsentrasi dan persentase penangkapan diplot, sehingga IC50
dapat dihitung dari kurva yang terbentuk (konsentrasi efektif dari masing-masing
ekstrak yang menghambat 50% radikal DPPH).
Adsorbsi Formula Ekstrak Kedawung-Jambu Biji pada Zeolit (Bektas &
Kara 2004).
Formula ekstrak kedawung-jambu biji dilarutkan dalam etanol dengan konsentrasi
0.05, 0.1, dan 0.5 mg/mL. Masing-masing sebanyak 100, 250, dan 500 mg zeolit
dengan ukuran 100 mesh ditambah 10 mL larutan formula ekstrak kedawungjambu biji. Masing-masing komposisi dikocok selama 5 jam pada suhu ruang
dengan kecepatan 175 rpm menggunakan pengocok Shengji HY–4A, kemudian
disentrifus dengan kecepatan 4000 rpm menggunakan Centrifuge Model 800
selama 10 menit untuk memisahkan endapan dan supernatan (Bektas & Kara
2004). Setelah endapan dan supernatan dipisahkan, kemudian dilakukan uji
aktivitas antioksidan dengan metode DPPH. Untuk mengetahui banyaknya
senyawa aktif yang terjerap pada zeolit, uji aktivitas antioksidan dilakukan pada
filtrat (supernatan) dan endapan. Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan
cara menambahkan DPPH pada zeolit alam, zeolit alam-formula ekstrak, formula
ekstrak dan vitamin C sebagai kontrol positif.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi Sampel Tanaman
Hasil ekstraksi terhadap 50 g serbuk kering masing-masing sampel
menghasilkan data seperti pada Tabel 1. Data pehitungan rendemen hasil ekstraksi
selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 3.
Tabel 1 Rendemen hasil ekstraksi dengan metode maserasi
Sampel
Rendemen (%)
Etanol 30%
Etanol 96%
Kedawung
15.35
13.96
Jambu biji
10.93
12.58
Salam
15.21
11.65
Bangle
14.57
13.55
Sirih merah
25.8
11.17
Rendemen simplisia kedawung hasil ekstraksi etanol 30% dan 96% adalah
berturut-turut 15.35%, 3.96%. Hasil rendemen ini lebih besar dari estrak n-heksan
daun kedawung menggunakan metode refluk sebesar 1.64% dengan bobot daun
100 g (Tjisnajaya et al. 2006). Pelarut etanol merupakan pelarut polar yang
melarutkan komponen senyawa polar dan n-heksan pelarut non polar yang
melarutkan komponen non polar, sehingga jumlah senyawa yang terekstrak lebih
banyak dengan menggunakan etanol. Rendemen ekstrak daun jambu biji dengan
pelarut etanol 30% dan 96% didapatkan sebesar 10.93% dan 12.58%. Standar
Monografi Nasional Indonesia (MNI) menyatakan bahwa rendemen ekstrak etanol
murni daun jambu biji tidak kurang dari 12.3%. Rendemen ekstrak bangle tidak
sesuai dengan standar MNI dimana rendemen ekstrak etanol 30% yang dihasilkan
sebesar 14.57% dan etanol 96% sebesar 13.55%, sementara menurut standar MNI
tidak kurang dari 25%.
Hasil ekstraksi etanol 30% daun sirih merah didapatkan sebesar 25.8% dan
etanol 96% sebesar 11.17%. Hasil rendemen ini lebih besar dari ekstrak etanol
70% daun sirih merah sebesar 4.42% (1.1195 g) dari 25 g daun sirih merah segar
(Alfarabi 2010). Hasil ekstraksi etanol 30% daun salam sebesar 15.21 % dan
etanol 96% sebesar 11.65%. Hasil ini lebih sedikit jika dibandingkan dengan
penelitian yang dilakukan Ekawati (2007), dimana rendemen ekstrak etanol 70%
daun salam sebesar 18.45% yang diperoleh dari 20 g serbuk kering daun salam
menggunakan metode refluk.
Rendemen ekstrak yang dihasilkan dari 50 g serbuk kering menggunakan
pelarut etanol 30% lebih banyak dibanding 96%. Pelarut etanol 30% lebih polar
dibanding 96%, sehingga dapat melarutkan senyawa polar dan senyawa semi
polar. Senyawa fenolik dan flavonoid umumnya mudah larut dalam air karena
sering kali berikatan dengan gula sebagai glikosida (Harbone 1987). Perbedaan
rendemen ekstraksi menunjukkan kandungan senyawa-senyawa metabolit
sekunder yang berbeda dari sampel tanaman tersebut.
Aktivitas Antioksidan dari Ekstrak Kasar dengan Metode DPPH
Berdasarkan pengujian antioksidan menggunakan DPPH, ekstrak kedawung
etanol 30% maupun 96% memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi. Hal ini
terlihat dari nilai IC50 yang paling rendah di antara tanaman lainnya yaitu 10.51
µg/mL dan 12.74 µg/mL. Hasil ini jika dibandingkan dengan penelitian Gan &
Latiff (2011) yang meneliti aktivitas antioksidan kedawung dari spesies P.
speciosa ternyata memiliki IC50 yang lebih baik (IC50 3.06 µg/mL). Hal ini
disebabkan pengaruh spesies tanaman dan kondisi pengambilan sampel yang
berbeda, sehingga aktivitas antioksidannya juga berbeda.
Ekstrak tanaman selanjutnya yang memiliki aktivitas antioksidan adalah
ekstrak daun jambu biji, namun ekstrak daun jambu biji teraktif adalah ekstrak
yang mengunakan etanol 96% dengan nilai IC50 13.42 µg/mL, sedangkan ekstrak
daun jambu biji yang menggunakan etanol 30% masih dikatakan memiliki
aktivitas antioksidan walaupun lebih kecil dibandingkan ekstrak daun jambu biji
dengan etanol 96%, yaitu senilai 14.50 µg/mL. Hasil aktivitas antioksidan ekstrak
jambu biji yang diperoleh tidak berbeda jauh jika dibandingkan dengan hasil
penelitian Indriani (2006) yang meneliti aktivitas antioksidan etanol daun jambu
biji dengaan metode TBA (tiobaarbituric accid) bahwa aktivitas aantioksidan yang
diperoleh dapat mengghambat okssidasi lipid sebesar 94.19%.
Dataa aktivitas antioksidaan keseluru
uhan menuunjukkan bbahwa akttivitas
antioksidaan kedawunng > jambu biji > salam > sirih merah
m
> banngle. Hasil awal
yang dipeeroleh dijaddikan dasar pembuatan
n formulasi, yaitu camppuran kedaw
wung
dengan daaun jambu biji. Hasil uji aktivitas antioksiddan dengann metode DPPH
D
dapat dilihhat pada Gaambar 10 (data selengkaapnya pada Lampiran 44).
120
IC 50 (µg/mL)
100
80
60
40
20
0
Gambar 11 Nilai IC50
k
dengann metode DP
PPH
5 ekstrak kasar
Uji Fitokiimia, Kadaar Kuersetin dan Kateekin
Uji fitokimia,
f
k
kadar
kuerseetin dan kattekin dari ekkstrak etanool 30% dari daun
kedawungg dan daun jambu bijii dapat dilih
hat pada Tabel
T
2. Daata pada Taabel 2
menunjukkkan bahwaa terdapat kandungan
k
senyawa metabolit
m
yaang sama antara
a
ekstrak saampel kedaawung dan jambu bijii. Ekstrak etanol
e
30%
% kedawung
g dan
jambu bijii memiliki kandungan flavonoid, saponin, taanin dan steeroid. Flavo
onoid
yang terkkandung di dalam sam
mpel didug
ga sebagai senyawa yyang berpo
otensi
sebagai anntioksidan. Hal ini sesuuai dengan yang dikem
mukakan olleh Ayoola et al.
(2008) baahwa P. guuajava menngandung flavonoid
f
d tanin yyang merup
dan
pakan
senyawa fenol,
f
yangg berpotensii sebagai an
ntioksidan. Sunarni ett al. (2007)) juga
menyatakan bahwa aktivitas antioksidan dari senyawa alamiah seperti flavonoid,
disebabkan adanya gugus hidroksi pada struktur molekulnya.
Estrak daun jambu biji dan kedawung positif mengandung kadar flavonoid
sebagai kuersetin sebesar 3.11% dan 3.60% dalam 0,1 g ekstrak, hal ini sesuai
dengan penelitian yang dilakukan oleh Rohman et al. (2009) bahwa dalam jambu
biji terkandung senyawa kuersetin terutama pada bagian buahnya.
Tabel 2 Hasil Uji fitokimia, kadar kuersetin dan katekin ekstrak etanol 30%
kedawung dan jambu biji
Komponen
Sampel
Kedawung
Jambu Biji
Flavonoid
+
+
Saponin
+
+
Tanin
+
+
Alkaloid
-
-
Triterpenoid
-
-
Steroid
+
+
Hidroquinon
-
-
Kuersetin (% b/b)
3.60
3.11
Katekin (% b/b)
0.11
0.81
Keterangan: (-): tidak terdeteksi komponen, (+): terdeteksi komponen
Faktor lain yang menyebabkan adalah hasil uji fitokimia kedua ekstrak
positif mengandung flavonoid, adanya kandungan flavonoid memungkinkan
kedua ekstrak tersebut memang mengandung kuersetin. Kuersetin adalah
flavonoid yang mempunyai beberapa aktivitas farmakologi, diantaranya efek
antiinflamasi dan antioksidan. Kuersetin mampu mencegah kerusakan oksidatif
dan kematian sel melalui beberapa mekanisme, antara lain menangkap radikal
oksigen, perlindungan terhadap peroksidasi lipid dan mengkelatkan logam.
Kuersetin yang diidentifikasi dalam ekstrak daun jambu biji menunjukkan adanya
aktivitas antioksidan (Tachakittirungrod et al. 2007).
Kedua ekstrak juga mengandung senyawa katekin. Dalam 0,1 g ekstrak
kedawung dan jambu biji terdapat katekin sebesar 0.11% dan 0.81%. Katekin juga
merupakan senyawa metabolit sekunder yang memiliki aktivitas antioksidan
berkat gugus-gugus fenoliknya. Katekin yang memiliki aktivitas antioksidan pada
teh hijau mempunyai efek penghambatan pada tahap promosi terbentuknya tumor
kelenjar mamma (Gunawijaya et al.1999). Nilai katekin lebih rendah jika
dibandingkan dengan senyawa kuersetin, dapat disimpulan bahwa ekstrak jambu
biji dan kedawung lebih banyak mengandung kuersetin yang berfungsi dalam
aktivitas antioksidannya.
Formulasi Ekstrak Terbaik
Berdasarkan hasil pengujian awal, maka diperoleh formulasi campuran
ekstrak etanol 30% daun kedawung dan daun jambu biji serta formulasi campuran
ekstrak etanol 96% daun kedawung dan daun jambu biji (Gambar 11 dan 12) dan
data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5. Dari data tersebut dilakukan
optimasi perbandingan formulasi dengan melihat daya hambatnya terhadap
DPPH. Hasil yang didapat menyatakan bahwa formulasi ekstrak daun kedawung
dan daun jambu biji (4:1) memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi dibandingkan
formulasi yang lainnya yaitu sebesar 97.27%.
Hasil penelitian ekstrak etanol 30% tunggal kedawung dan jambu biji pada
50 ppm mempunyai aktivitas antioksidan sebesar 93.33% dan 92.33%. Aktivitas
tersebut lebih rendah dibanding vitamin C (98.79%). Aktivitas antioksidan
formulasi ekstrak etanol 30% kedawung dan jambu biji (4:1) ini sebanding
dengan vitamin C (98.79%) yakni sebesar 97.27%. Formulasi ekstrak terbaik ini
aktivitas antioksidannya lebih tinggi daripada ekstrak tunggal.
Aktivitas antioksidan (%)
100
0
90
0
80
0
70
0
60
0
50
0
40
0
30
0
vit C 1:01
1 1:02 1:03 1:04 2:01 2:03 2:04 3:01 3:02 3:04 4:01 4:02 4:03
E
Ekstrak
kedaawung : jamb
bu biji
Gambar 12 Diagram
m aktivitas an
MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SEBAGAI BAHAN
PENOPANG
TRI HAYATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis aktivitas antioksidan beberapa
tanaman obat menggunakan zeolit alam sebagai bahan penopang adalah karya
saya dengan arahan Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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.
Bogor, Agustus 2011
Tri Hayati
NRP G451090221
ABSTRACT
TRI HAYATI. Antioxidant Activities of Some Medicine Plant Use Natural
Zeolite as Supporting Material. Under direction of DYAH ISWANTINI
PRADONO, LATIFAH K. DARUSMAN, and ZAENAL ABIDIN.
Traditional medicine has a key role in health care worldwide. Obtaining scientific
information about the efficacy and safety of the plants from our region is one of
the goals of our research. In this report, five plants were selected and collected
from Bogor areas. The dried plants were separated into leaves: kedawung (Parkia
roxburghii G. Don), salam (Syzygium polyanthum Wight), sirih merah (Piper
crocatum Ruiz & Pav), jambu biji (Psidium guajava), and rhizome: bangle
(Zingiber cassumunar, syn. Z. purpureum Roxb.). Each plant was extracted with
ethanol 30% and 96%. The extracts were tested for their antioxidant activity using
a DPPH free radical assay. Identification of crude extract of the compound used
phytochemical test and thin layer chromatography tehnique. The results of the
best antioxidant activity formula showed by the formulation of kedawung and
guava. Formula with ratio of 4:1 selected formula was mixed with supporting
material, which were natural zeolit from Bayah and Cikalong. The antioxidant
activity of composite extract formulation with zeolite were optimum at 0.1 mg/mL
extract formulation, 100 mg Bayah zeolite and 500 mg Cikalong zeolite. Zeolite
as supporting material also showed lower antioxidant activity tan extract
formulation.
Keywords: antioxidant activities, Parkia roxburghii G. Don, Psidium guajava,
natural zeolite.
RINGKASAN
TRI HAYATI. Aktivitas Antioksidan Beberapa Tanaman Obat Menggunakan
Zeolit Alam sebagai Bahan Penopang. Dibimbing oleh DYAH ISWANTINI
PRADONO, LATIFAH K. DARUSMAN dan ZAENAL ABIDIN.
Antioksidan alami mampu melindungi tubuh terhadap kerusakan yang
disebabkan spesies oksigen reaktif, menghambat penyakit degeneratif serta
menghambat peroksidasi lipid pada makanan. Suatu tanaman dapat memiliki
aktivitas antioksidan apabila mengandung senyawaan yang mampu menangkal
radikal bebas seperti flavonoid. Tanaman yang memiliki aktivitas antioksidan
diantaranya kedawung (Parkia roxburghii G. Don), sirih merah (Piper crocatum
Ruiz & Pav), jambu biji (Psidium guajava), salam (Syzygium polyanthum
Wight) dan bangle (Zingiber cassumunar, syn. Z. purpureum Roxb.). Keefektifan
antioksidan sangat dipengaruhi oleh struktur antioksidan, kondisi oksidasi dan
sampel yang teroksidasi (Andarwulan et al. 1996). Banyak faktor mempengaruhi
aktivitas antioksidan seperti kelarutan, bioavalabilitas, dan retensi jaringan
(Tuminah 2000). Polimer biasa digunakan dalam mekanisme komposit sebagai
stabiliser untuk mencegah terjadinya aglomerasi dan presipitasi partikel (Konwar
et al. 2010).
Zeolit alam mempunyai sifat dan karakter fisikokimia yang khas dan unik
ditingkat nano, tetapi saat ini pemanfaatannya dan belum optimal sebagai smart
material. Material berskala nano merupakan material yang sangat atraktif karena
memiliki sifat yang sangat berbeda jika dibandingkan dengan skala
makroskopisnya. Sistem partikulat seperti nanopartikel dapat digunakan sebagai
pendekatan fisik untuk mengubah dan meningkatkan sifat farmakokinetik dan
farmakodinamik dari berbagai jenis molekul obat (Mohanraj & Chen 2006). Sifat
dan keunikan zeolit tersebut diharapkan dapat diaplikasikan sebagai bahan
penopang antioksidan. Penelitian zeolit alam sebagai bahan penopang telah
banyak dilaporkan, namun sebagai bahan penopang dalam meningkatkan
aktivitas antioksidan sampai saat ini belum ada yang melaporkan.
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh formulasi ekstrak secara in vitro
dengan metode 1,1 difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) dan formulasi kondisi
optimum aktivitas antioksidan melalui pembentukan kompleks berbasis zeolit.
Penelitian ini dimulai dengan pengambilan sampel di kebun Biofarmaka
IPB Bogor. Setiap sampel dikeringkan dan dibuat dalam bentuk serbuk, lalu
dilakukan penetuan kadar air. Serbuk diekstraksi dan ekstrak yang dihasilkan
dihitung rendemennya dan diuji aktivitas antioksidannya dengan metode DPPH.
Dua ekstrak terbaik dilakukan pemisahan dengan KLT dan diuji fitokimia,
kemudian dilakukan formulasi. Hasil formulasi dilakukan pemisahan dengan
KLT dan diuji aktivitas antioksidannya. Formulasi hasil uji in vitro diompositkan
dengan nanokomposit berbasis zeolit alam sebagai bahan penopang dan
khasiatnya sebagai antioksidan.
Hasil penelitian menunjukkan ekstrak kedawung (Parkia roxburghii G.Don)
etanol 30 dan etanol 96% memiliki nilai IC50 10.51 dan 12.74 µg/mL. Ekstrak
etanol 96% daun jambu biji (Psidium guajava) memiliki nilai IC50 13.42 µg/mL,
sedangkan ekstrak etanol 30% daun jambu biji 14.50 µg/mL.
Berdasarkan uji fitokimia, ekstrak etanol 30% kedawung dan jambu biji
memiliki kandungan flavonoid, saponin, tanin dan steroid. Kadar katekin ekstrak
etanol 30% kedawung dan jambu biji masing-masing sebesar 0.11 dan 0.81%,
sedangkan kadar kuersetin sebesar 3.60 dan 3.11%.
Hasil formulasi daun kedawung dan daun jambu biji (4:1) memiliki aktivitas
antioksidan terbaik sebesar 97.27%. Profil KLT dari ekstrak daun jambu biji,
kedawung dan kontrol senyawa flavonoid (kuersetin) menunjukkan komponen
hasil ekstraksi belum murni. Ekstrak kedawung, jambu biji dan formula ekstrak
dengan aktivitas antioksidan terbaik, memiliki nilai Rf yang sama dengan
kuersetin yaitu sebesar 0.81.
Penjerapan maksimum pada zeolit Bayah dan Cikalong pada konsentrasi
formula ekstrak 0.1 mg/mL. Zeolit alam memiliki aktivitas antioksidan. Zeolit
Bayah maksimum menjerap pada bobot 100 mg dan zeolit Cikalong 500 mg.
Formula ekstrak setelah dikompositkan dengan zeolit alam, kapasitas
antioksidannya meningkat sehingga zeolit Cikalong dan Bayah dapat digunakan
sebagai bahan penopang.
Kata kunci: Aktivitas antioksidan, Parkia roxburghii G.Don, Psidium guajava,
zeolit alam.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencamtumkan
atau menyebutkan sumbernya.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan masalah
b. pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN BEBERAPA TANAMAN OBAT
MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM SEBAGAI BAHAN
PENOPANG
TRI HAYATI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Kimia
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Sri Sugiarti, Ph.D
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Tesis
:
Nama
NRP
Program studi
:
:
:
Aktivitas Antioksidan Beberapa Tanaman Obat
Menggunakan Zeolit Alam sebagai Bahan Penopang
Tri Hayati
G451090221
Kimia
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Dyah Iswantini Pradono, M.Agr
Ketua
Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, MS
Anggota
Dr. Zaenal Abidin
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Pascasarjana Kimia
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Purwantiningsih Sugita, MS
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Tanggal Ujian : 9 Agustus 2011
Tanggal Lulus: 12 Agustus 2011
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah
kupersembahkan karya sederhana ini teruntuk
semua yang telah memberikan segala kasih sayang...
℘ Allah SWT sebagai pelindung, penuntun, sumber kekuatanku
dalam menjalani kehidupan
(sebagai ungkapan rasa syukur dan terima kasihku)
℘ Bapak (alm) dan mamaku yang dalam setiap sujudnya terselip namaku
Mas Narko, Mbak Sri, Dewi, Diro beserta keluarga
(untuk ungkapan rasa hormat, bakti dan kasih sayangku)
℘ Suamiku Mas Eri, Anak-anakku Muhammad Sholihin,
Adelia Pradnya Paramitha dan Anindhya Bayu Erlangga
(untuk ungkapan rasa cinta, sayang dan banggaku)
℘ Sahabatku : Wiwin S, Amsal, Yen Hendri, Yenti H, Retno DJ, Mega B,
Nilawati, Iis S, “Miss Daeng” yang membantuku berdiri ketika aku jatuh
(terima kasih atas kebersamaan, nasehat, kesabaran dan pengertiannya )
semoga persahabatan kita tidak akan pernah putus
℘ Sahabat seperjuanganku : S2 Kimia Angkatan 2009 IPB
(terima kasih telah mengajariku banyak hal dan untuk kerja samanya)
℘ Semua yang ada di MAN Kinali
(terima kasih untuk kebersamaannya)
℘ Masa laluku yang telah menjadikanku untuk
berfikir dan bertindak lebih baik
℘ Almamaterku IPB
& Kita tidak pernah benar-benar sendirian.
(Eliza)
& Bermimpilah karena Tuhan akan memeluk mimpi-mimpi itu.
(Arai, ”Sang Pemimpi”)
& Mengakui kekurangan diri adalah tenaga kesempurnaan,
terus mengisi kekurangan adalah keberanian yang luar biasa
(Tan Malaka)
& Semangat
& Ikhlas
PRAKATA
Assalamu’alaikum wr. wb.
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2010 ini adalah Aktivitas
Antioksidan Beberapa Tanaman Obat Menggunakan Zeolit Alam sebagai Bahan
Penopang.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Dyah Iswantini Pradono, M.Agr
sebagai ketua komisi pembimbing, Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, MS dan Dr.
Zaenal Abidin sebagai anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberi
saran, bimbingan, dan pengarahan sehingga penulisan tesis ini dapat diselesaikan
dengan baik. Pada kesempatan ini penulis ucapkan terima kasih kepada Sri
Sugiarti, Ph.D sebagai penguji luar komisi, yang telah banyak memberikan
masukan dan arahan dalam kesempurnaan tesis ini. Terimakasih disampaikan
kepada Tim Peneliti Pusat Studi Biofarmaka di bawah pimpinan Dr. Dyah
Iswantini Pradono, M.Agr yang telah memberikan tema penelitian dalam grup
penelitian zeolit sebagai penopang. Ungkapan terima kasih yang sebesar-besarnya
penulis haturkan kepada bapak (alm), mama, Mas Eri, Adelia Pradnya Paramitha
dan Anindhya Bayu Erlangga, seluruh keluarga besar penulis, serta seluruh staf
guru dan pegawai MAN Kinali Pasaman Barat yang telah memberikan doa dan
semangat selama penulis menjalani perkuliahan. Untuk semua teman-teman
seperjuangan “S2 kimia angkatan 2009 IPB”, terima kasih telah memberikan
semangat dan motivasi serta kenangan berharga. Disamping itu, penghargaan dan
terima kasih penulis sampaikan kepada seluruh staf dosen dan pegawai
Departemen Kimia IPB, staf Pusat Studi Biofarmaka IPB, staf Laboratorium
Kimia Analitik dan Laboratorium Kimia Fisik Departemen Kimia IPB serta
semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu
kelancaran penelitian.
Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan yang telah diberikan. Karya
ilmiah ini diharapkan dapat bermanfaat bagi semua pihak. Penulis menyadari
sepenuhnya atas keterbatasan kemampuan yang dimiliki. Segala kritik dan saran
yang membangun, diharapkan demi kesempurnaan tesis ini.
Wassalamu’alaikum wr. wb.
Bogor, Agustus 2011
Tri Hayati
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bukittinggi kabupaten Agam Sumatera Barat pada
tanggal 4 juni 1970 dari ayah Mahyar al Tukiran dan ibu Disem. Penulis
merupakan putri kedua dari empat bersaudara.
Tahun 1989 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Bukittinggi dan pada tahun
yang sama lulus seleksi masuk Institut Keguruan dan Ilmu Kependidikan Padang
(IKIP Padang) melalui jalur seleksi penerimaan mahasiswa baru (sipenmaru).
Penulis memilih jurusan Pendidikan Kimia Diploma III, Fakultas Pendidikan
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, lulus pada tahun 1992. Pada tahun
2001, penulis mendapat beasiswa sertifikasi guru dari Kementrian Agama
Republik Indonesia untuk melanjutkan studi Strata1 pada Program Studi
Pendidikan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Negeri Padang (UNP), lulus pada tahun 2004. Dan pada tahun 2009, penulis
mendapatkan beasiswa utusan daerah (BUD) dari Kementrian Agama Republik
Indonesia untuk melanjutkan studi Magister Sains pada Program studi kimia,
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Penulis bekerja sebagai staf guru di MAN Kinali Pasaman Barat mulai
tahun 1997 sampai sekarang.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xxi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xxi
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xxii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ......................................................................................
1
Tujuan Penelitian ..................................................................................
3
Manfaat Penelitian ................................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA
Radikal Bebas dan Antioksidan ............................................................
DPPH (1,1-Difenil-2-Pikrilhidrazil) ….................................................
Kuersetin ……………………………………………………………...
Kedawung .............................................................................................
Salam …………………………………………………………............
Sirih Merah …………………………………………………………...
Jambu Biji ………………………….....................................................
Bangle ………………………………………………………………...
Zeolit ..…………………………………………………………….......
5
5
6
7
8
9
10
11
11
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat ................................................................................
Alat dan Bahan .....................................................................................
Prosedur Penelitian ...............................................................................
Uji Pendahuluan …………………........................................................
Persiapan Awal Zeolit ...........................................................................
Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH (Aranda et al. 2009)
Adsorpsi Formula Ekstrak Kedawung-Jambu Biji pada Zeolit (Bektas
& Kara 2004) …………………………………………………………
17
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi Sampel Tanaman ..................................................................
Aktivitas Antioksidan dari Ekstrak Kasar dengan Metode DPPH …..
Uji Fitokimia, Kadar Kuersetin dan Katekin .......................................
Formulasi Ekstrak Terbaik ……………..............................................
Profil Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ………………………...........
Komposit Formula Ekstrak dengan Zeolit …………………………
19
20
21
23
24
26
SIMPULAN DAN SARAN .......................................................................
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
LAMPIRAN ...............................................................................................
31
33
39
15
15
15
16
16
16
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Rendemen ekstrak hasil ekstraksi dengan metode maserasi ……….
2
Hasil uji fitokimia, kadar kuersetin ekstrak etanol 30% kedawung
dan jambu biji ……………………………………………………….
Aktivitas antioksidan supernatan (filtrat) komposit zeolit dengan
vitamin C dan formula ekstrak ……………………………………..
26
Aktivitas antioksidan endapan komposit zeolit dengan vitamin C
dan formula ekstrak …………………...............................................
29
3
4
19
22
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
2
Reaksi antara DPPH radikal dan antioksidan menjadi DPPH (Moon
& Shibamoto 2009) …………………………………………………. 6
Struktur kuersetin (Materska 2008) …….…………………………… 7
3
Tanaman kedawung ............................................................................
8
4
Tanaman salam ……………………………………………...............
8
5
Tanaman sirih merah ………………………………………………..
9
6
Tanaman jambu biji ............................................................................
10
7
Rimpang bangle …………………………………………………...
11
8
Kerangka struktur zeolit (Valdes et al. 2006) …….............................
12
9
Struktur kristal klinoptilolit ………………………...........................
13
10 Struktur kristal modernit ………………………………....................
13
11 Nilai IC50 ekstrak kasar dengan metode DPPH …………………….
21
12 Diagram aktivitas antioksidan formula ekstrak etanol 30% daun
kedawung dan daun jambu biji ……………...……………………
24
13 Diagram aktivitas antioksidan formulasi ekstrak etanol 96% daun
kedawung dan daun jambu biji …….................................................
24
14 Profil KLT dari ekstrak kedawung, jambu, formula ekstrak terbaik
dan kuersetin ………………………………………………………
25
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
Halaman
Bagan alir penelitian ........................................................................... 41
Pola difraksi sinar X contoh asli Bayah dan Cikalong (Iswantini
2010) …………………………………………………………………
43
3
Perolehan rendemen ekstrak …………………..................................
44
4
Aktivitas antioksidan ekstrak kasar dengan metode DPPH .............
45
5
Uji DPPH formulasi sampel …………………………………...........
47
6
Profil KLT …………………………...................................................
49
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Peningkatan kesadaran masyarakat akan bahaya bahan-bahan sintetis yang
berkembang saat ini menyebabkan masyarakat beralih ke penggunaan bahanbahan alami, salah satunya dalam hal pengobatan. Berbagai hasil pengkajian
menunjukkan bahwa tanaman daerah tropis mempunyai potensi yang cukup besar
untuk dikembangkan sebagai bahan obat, di antaranya sebagai sumber
antioksidan.
Antioksidan alami mampu melindungi tubuh terhadap kerusakan yang
disebabkan spesies oksigen reaktif, menghambat penyakit degeneratif serta
menghambat peroksidasi lipid pada makanan. Suatu tanaman dapat memiliki
aktivitas antioksidan apabila mengandung senyawaan yang mampu menangkal
radikal bebas seperti
flavonoid. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk
melihat hubungan antara kandungan fenol, flavonoid, dan aktivitas antioksidan.
Pourmorad et al. (2006) menyatakan bahwa Mellilotus officinalis yang memiliki
kandungan senyawa fenol dan flavonoid sangat tinggi, menunjukkan aktivitas
antioksidan yang sangat besar. Hasil penelitian Sunarni et al. (2007) menunjukkan
semua isolat flavonoid dari daun kepel (Stelechocarpus burahol) menunjukkan
aktivitas antioksidan penangkap radikal DPPH. Sementara Akinmoladun et al.
(2007) dalam penelitiannya menyatakan daun Ocimum gratissimum mengandung
fenol dan flavonoid yang bermanfaat sebagai antioksidan. Ekstrak daun Curcuma
alismatifolia mengandung substansi aktif farmakologi yang berkhasiat antidiare
dan antioksidan (Akter et al. 2010).
Keefektifan antioksidan sangat dipengaruhi oleh struktur antioksidan,
kondisi oksidasi dan sampel yang teroksidasi (Andarwulan et al. 1996). Banyak
faktor mempengaruhi aktivitas antioksidan seperti kelarutan, bioavalabilitas, dan
retensi jaringan (Tuminah 2000). Potensi dan stabilitas antioksidan dapat
ditingkatkan melalui mekanisme formulasi. Formulasi dapat dilakukan dengan
menggabungkan sejumlah ekstrak tunggal sehingga ekstrak gabungan dua
tanaman obat memiliki daya inhibisi yang lebih baik dari ekstrak tunggalnya
(Iswantini et al. 2004) dan efektifitas ekstrak bahan alam menjadi lebih baik
(Fitriani 2010). Formulasi dapat juga dilakukan dengan menggabungkan
antioksidan dengan bahan lainnya yang biasa disebut komposit. Polimer biasa
digunakan dalam mekanisme komposit sebagai stabiliser untuk mencegah
terjadinya aglomerasi dan presipitasi partikel (Konwar et al. 2010).
Polimer merupakan material hasil sintesis yang memerlukan biaya dalam
pembuatannya. Mekanisme pengikatan yang melibatkan berbagai bahan sebagai
pendukung zat antioksidan tersebut di atas memberikan arah pemikiran
penggunaan bahan yang relatif lebih sederhana.
Zeolit alam mempunyai sifat dan karakter fisikokimia yang khas dan unik
ditingkat nano, saat ini pemanfaatannya masih jauh dan belum optimal sebagai
material unggulan atau smart material. Material berskala nano merupakan
material yang sangat atraktif karena memiliki sifat yang sangat berbeda jika
dibandingkan
dengan
skala
makroskopisnya.
Sistem
partikulat
seperti
nanopartikel dapat digunakan sebagai pendekatan fisik untuk mengubah dan
meningkatkan sifat farmakokinetik dan farmakodinamik dari berbagai jenis
molekul obat (Mohanraj & Chen 2006). Terobosan dalam mengkombinasi dua
material yang memiliki potensi sebagai smart material akan lahir produk yang
smart, yang dapat diaplikasikan dibidang kesehatan. Maka, diharapkan akan
meningkatkan nilai ekonomi, potensi ragam penggunaanya dan
akan
meningkatkan kiprah keilmuan dibidang nanomaterial dan nanoscience di dunia
internasional.
Berdasarkan sifat-sifat fisik dan kimia zeolit alam, potensi pemanfaatan
zeolit sangat luas. Sifat dan keunikan zeolit tersebut diharapkan dapat
diaplikasikan sebagai bahan penopang antioksidan. Penelitian zeolit alam sebagai
bahan penopang telah banyak dilaporkan, namun sebagai bahan penopang dalam
meningkatkan aktivitas antioksidan sampai saat ini belum ada yang dilaporkan.
Menurut Van Bekkum (1991), zeolit dapat berpotensi sebagai material alternatif
adsorben karena mempunyai struktur berongga yang memiliki sisi aktif seperti
gugus hidroksil dalam silikat alumina. Zeolit alam dan lempung dapat digunakan
sebagai supporting material pada penghilangan P-PO43- dalam air limbah daripada
plastik komersial dan material lainnya (Hrenovic et al. 2003). Daya antimikroba
Cu-zeolit terhadap Staphylococcus aereus dipengaruhi oleh penambahan Cu pada
zeolit alam asal Yogyakarta (Sunarintyas et al. 2006). Menurut Sunarintyas
(2008), zeolit alam yang mempunyai sifat penukar kation dan struktur rongga
berpotensi sebagai material alternatif pembawa agen antimikroba dan adsorben
dibidang kedokteran gigi.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah memperoleh formula ekstrak daun kedawung
dan ekstrak daun jambu biji secara in vitro dengan metode DPPH, serta formulasi
kondisi optimum aktivitas antioksidan melalui pembentukan kompleks berbasis
zeolit.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memperoleh formula ekstrak daun
kedawung dan ekstrak daun jambu biji secara in vitro dengan metode DPPH dan
menghasilkan
formulasi
kondisi
optimum
aktivitas
antioksidan
melalui
pembentukan kompleks berbasis zeolit.
Hipotesis
Nanokomposit formula ekstrak daun kedawung dan ekstrak daun jambu biji
memiliki aktivitas antioksidan lebih baik dibanding dengan tanpa penopang.
TINJAUAN PUSTAKA
Radikal Bebas dan Antioksidan
Radikal bebas adalah atom atau molekul yang mengandung satu atau lebih
elektron yang tidak berpasangan pada orbital luarnya. Hal ini mengakibatkan tidak
stabilnya atom atau molekul tersebut. Selama makanan dioksidasi untuk
menghasilkan energi, sejumlah radikal bebas juga terbentuk. Radikal bebas
berfungsi untuk memberikan perlindungan tubuh terhadap serangan bakteri dan
parasit, namun tidak menyerang sasaran secara spesifik, sehingga akan menyerang
asam lemak tidak jenuh ganda dari membran sel, struktur sel, dan DNA. Radikal
bebas dan senyawa oksigen reaktif yang diproduksi dalam jumlah yang normal,
penting untuk fungsi biologi tubuh seperti sel darah putih yang menghasilkan
H2O2 untuk membunuh beberapa jenis bakteri dan fungi serta pengaturan
pertumbuhan sel atau sebagai substrat pembuatan hormon tiroid.
Antioksidan merupakan zat yang dapat menetralkan radikal bebas, atau
suatu bahan yang berfungsi mencegah sistem biologi tubuh dari efek merugikan
yang timbul dari proses ataupun reaksi menyebabkan oksidasi yang berlebihan.
Senyawa katekin dari benalu teh mempunyai daya aktivitas sebagai antioksidan
dengan aktivitas peredaman terhadap DPPH sebesar 81.77 ppm (Simanjuntak et
al. 2004). Menurut Rajasekaran et al. (2005) efek ekstrak etanol dari Aloe vera
mencegah formasi berlebihan dari radikal bebas hasil mekanisme biokimia dan
reduksi glikasi potensial dari enzim. Antioksidan dengan aktivitas penangkap
radikal bebas memiliki relevansi yang besar pada pencegahan dan pengobatan
penyakit yang berhubungan dengan oksidasi atau radikal bebas. Senyawa fenol
dan flavonoid yang ditemukan dalam tanaman Curcuma alimatifolia digunakan
untuk mencegah penyakit yang berhubungan dengan radikal bebas (stres
oksidatif) (Akter et al. 2010).
DPPH (1,1-Difenil-2-Pikrilhidrazil)
Uji DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil) telah digunakan secara luas pada
penelitian fitokimia untuk menguji aktivitas penangkap radikal dari ekstrak atau
senyawa murni. DPPH adalah suatu radikal stabil yang mengandung nitrogen
organik (Gambar 1), berwarna ungu gelap dengan absorbansi yang kuat pada
λmaks 517 nm. Keberadaan sebuah antioksidan yang
dapat menyumbangkan
elektron kepada DPPH, menghasilkan warna kuning yang merupakan ciri
spesifik dari reaksi radikal DPPH. Setelah bereaksi dengan antioksidan warna
larutan akan berkurang dan berubah menjadi kuning. Perubahan warna ini dapat
diukur secara spektrofotometri dan diplotkan terhadap konsentrasi. Ekstrak
jaboticaba yang mengandung beberapa flavonol dan asam fenolat merupakan
ekstrak paling aktif dalam uji DPPH dengan IC50 =19.4 µg/mL (Reynertson
2007).
Gambar 1 Reaksi antara DPPH radikal dan antioksidan menjadi DPPH (Moon &
Shibamoto 2009).
Kuersetin
Kuersetin adalah senyawa kelompok flavonol terbesar, kuersetin dan
glikosidanya berada dalam jumlah sekitas 60-75% dari flavonoid. Kuersetin
adalah salah satu zat aktif kelas flavonoid yang secaara biologis amat kuat. Bila
vitamin C mempunyai aktifitas antioksidan 1, maka kuersetin memiliki aktivitas
antioksidan 4.7. Flavonoid merupakan sekelompok besar antioksidan bernama
polifenol yang terdiri atas antosianidin, bioflavon, katekin, flavanon, flavon, dan
flavonol. Kuersetin termasuk ke dalam kelompok flavonol. Kuersetin dipercaya
dapat melindungi tubuh dari beberapa jenis penyakit degeneratif dengan cara
mencegah terjadinya proses peroksidasi lemak. Kuersetin juga mampu mencegah
kerusakan oksidatif dan kematian sel melalui beberapa mekanisme antara lain
menangkap radikal oksigen, perlindungan terhadap perosidasi lipid dan
mengkelatkan ion logam. Kuersetin memperlihatkan kemampuan mencegah
proses oksidasi dari Low Density Lipoproteins (LDL) dengan cara menangkap
radikal bebas dan mengkelat ion logam transisi. Ketika flavonol kuersetin beraksi
dengan radikal bebas, kuersetin mendonorkan protonnya dan menjadi senyawa
radikal, tapi elektron tidak berpasangan yang dihasilkan didelokalisasi oleh
resonansi, hal ini membuat senyawa kuersetin radikal memiliki energi yang sangat
rendah untuk menjadi radikal yang reaktif. Tiga gugus dari struktur kuersetin yang
membantu dalam menjaga kestabilan dan bertindak sebagai antioksidan ketika
bereaksi dengan radikal bebas antara lain:
a) Gugus O-dihidroksil pada cincin B
b) Gugus 4-oxo dalam konjugasi dengan alkena 2,3
c) Gugus 3- dan 5- hidroksil
Gugus fungsi tersebut dapat mendonorkan elektron kepada cincin yang akan
meningkatkan jumlah resonansi dari struktur benzen senyawa kuersetin.
Gambar 2 Struktur kuersetin (Materska 2008)
Flavonoid utama yang ditemukan pada kulit kering bawang mengandung
sejumlah besar kuersetin, kuersetin glikosida, dan produk oksidatifnya,
merupakan antioksidan yang efektif terhadap efek mematikan dari stres oksidatif
(Gulsen et al. 2007; Prakash et al. 2007). Senyawa kuersetin dan kuersetin 4’-Oβ-glukosida dari kulit kering Allium cepa merupakan senyawa yang menjanjikan
untuk mengobati hiperpigmentasi sebagai agen pemutih kulit dan antioksidan
(Arung et al. 2011).
Kedawung
Kedawung (Parkia roxburghii G. Don) merupakan tanaman liar yang
tingginya mencapai 20-40 m. Tanaman ini termasuk dalam divisi Spermatophyta,
subdivisi Angiospermae, kelas Dicotyledon, family Resales, ordo Mimosaceae.
Gambar 3 Tanaman kedawung (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Kulit batang kedawung memiliki aktivitas antimikroba yang paling tinggi
dibandingkan daun dan kulit akar (Zuhud et al. 2001). Daun, biji dan kulit batang
kedawung mengandung saponin dan flavonoid, di samping itu daun dan kulit
batang juga mengandung tanin. Seluruh bagian tanaman kedawung mengandung
senyawa fitosterol yang cukup signifikan dengan beta-sitosterol sebagai
komponen utamanya (Tisnadjaja et al. 2006). Kulit batang, daun, bunga dan
polong dari tumbuhan ini banyak dimanfaatkan sebagai obat tradisional maupun
bahan makanan. Secara tradisional tumbuhan ini banyak dimanfaatkan sebagai
bahan obat berbagai penyakit. Biji kedawung tua sering digunakan untuk
mengobati penyakit kolik dan juga sebagai bahan campuran obat kolera.
Salam
Tanaman salam (Syzygium polyanthum Wight) yang biasa dimanfaatkan
oleh masyarakat Indonesia sebagai pelengkap bumbu dapur juga mempunyai
khasiat sebagai obat (Gambar 3). Ali et al. (2000) melaporkan ekstrak daun salam
dapat menahan difusi antigen muda (EA-D) pada konsentrasi dari 50 sampai 200
µg/ml dan tahanan parsial diamati pada 12.5 dan 25 µg/ml sehingga memiliki
aktivitas antitumor. Daun salam dapat digunakan untuk dekontaminasi bakteri
dalam susu segar sehingga dapat disimpan selama 8 jam pada suhu kamar, dengan
tidak mempengaruhi warna, bau, rasa, dan konsistensi (Lasmini 2003). Ekstrak
kulit kayu daun salam menunjukkan aktivitas penangkapan radikal DPPH kuat,
aktivitas penangkapan hidrogen peroksida, dan aktivitas pemutih β-karoten
(Lelono et al. 2009). Klasifikasi tanaman ini adalah sebagai berikut kingdom
Plantae, divisi Magnoliophyta, kelas Magnoliopsida, bangsa Myrtales, suku
Myrtaceae, Genus Syzygium, dan spesies Syzygium polyanthum.
Gambar 4 Tanaman salam (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Sirih Merah
Gambar 5 Tanaman sirih merah (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Sirih merah (Piper crocatum Ruiz & Pav) merupakan salah satu jenis
tanaman hias yang bisa menjadi obat. Sirih merah merupakan tanaman merambat
yang termasuk dalam divisi Spermatophyta, subdivisi Angiospermae, kelas
Monochlamydeae, family Piperales, ordo Piperaceae, genus Piper, dan spesies
Piper crocatum (Gambar 4). Panjang daun sirih merah adalah 5-8 cm, sedangkan
lebarnya 2-5 cm. Sirih merah mempunyai beberapa khasiat lainnya sebagai obat
untuk hipertensi (darah tinggi), kanker, dan keputihan. Ekstrak daun P. crocatum
Ruiz & Pav mencegah proliferasi sel kanker payudara manusia (T47D)
(Wicaksono et al. 2009). Ekstrak methanol daun sirih merah mempunyai aktivitas
antioksidan yang terkuat dengan nilai IC50 3.44 ppm (Irawan 2009).
Jambu Biji
Jambu biji (Psidium guajava) memiliki buah yang berwarna hijau dengan
daging buah berwarna putih atau merah dan berasa asam manis. Buah jambu batu
dikenal mengandung banyak vitamin C.
Gambar 6 Tanaman jambu biji (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Adnyana (2004) melaporkan ekstrak etanol daun jambu biji memiliki
aktivitas antibakteri
(penyebab diare). P. guajava juga mengandung gula
tereduksi, terpenoid, flavonoid, saponin, tanin, dan glikosida jantung. Daun jambu
biji merupakan inhibitor yang efektif pada induksi metilglioksal koagulasi darah
(Hsieh et al. 2007). Ekstrak daun dan buah kering jambu biji dapat digunakan
pada efek preventif kemo (Chen & Yen 2007).
Profil polipeptida secara klinis ditunjukkan untuk ekstrak air dan metanol
dari daun P. guajava memiliki aktivitas proteolitik yang kuat (Anas et al. 2008).
Menurut Ayoola et al. (2008) daun jambu biji memiliki aktivitas antioksidan yang
dapat menetralkan pengaruh kerusakan oksidatif. Daun muda, pelarut air panas,
dan metode ultrasonikasi pada ekstraksi merupakan faktor yang mempengaruhi
aktivitas antioksidan dan kandungan total fenol dari ekstrak daun jambu biji
(Nantitanon et al. 2010). Klasifikasi ilmiah jambu biji yaitu, kerajaan plantae,
family Myrtaceae, ordo Myrtales, bangsa Myrteae, genus Psidium, spesies
Psidium guajava (Gambar 5).
Bangle
Bangle (Zingiber cassumunar, syn. Z. purpureum Roxb.) adalah salah satu
tanaman rempah-rempah yang ditemukan di India dan Asia Tenggara (Gambar 6).
Aktivitas antioksidan berhubungan dengan total fenol yang terdapat pada ekstrak,
fraksi dan bahan makanan dari bangle (Arafah et al. 2008). Aktivitas antibakteri
ditunjukkan oleh sabin dan triquinasen, 1,4-bis (metoksi) dengan konsentrasi
tinggi dalam minyak daun dan rimpang yang potensial digunakan dalam
pengobatan (Bhuiyan et al. 2008). Rimpang Zingiber montanum dari Thailand
memiliki aktivitas penangkapan DPPH (Bua-in & Paisooksantivatana 2009).
Gambar 7 Rimpang bangle (dokumentasi pribadi 4 Januari 2011)
Bangle mempunyai aktivitas yang tinggi sebagai imunostimulan melalui
stimulasi fagositosis tikus (Chairul et al. 2009). Bangle diklasifikasikan ke dalam
divisi Plantanum, subdivisi Spermatophyta, kelas Monocotyledon, ordo
Zingiberales, keluarga Zingiberaceae, genus Zingiber, dan spesies Zingiber
cassumunar.
Zeolit
Zeolit adalah mineral senyawa alumino silikat hidrat dengan logam alkali
dan alkali tanah dengan rumus empiris (M2+,M2+)O.AL2O3.xSiO2.yH2O, dimana
M+ adalah Na atau K, dan M2+ adalah Mg, Ca, atau Fe yang termasuk dalam
kelompok tektosilikat, memiliki bentuk tetrahedral SiO4 tiga dimensi supercages.
Dalam struktur tektosilikat (Gambar 7), beberapa atom Si digantikan oleh atom Al
melalui substitusi isomorfik, menghasilkan struktur bermuatan negatif yang
berasal dari perbedaan antara tetrahedral (AlO4)5- dan (SiO4)4-. Zeolit memiliki
struktur yang sebagian besar tersusun dari silikon tetrahedral yang terhubung satu
sama lain dengan atom oksigen membentuk pori yang khas dengan ukuran nano.
Pori merupakan tempat masuknya molekul gas atau pun cairan dan menjerapnya
dengan kuat. Berdasarkan sifat ini, zeolit dapat digunakan sebagai bahan
penopang. Zeolit yang cocok sebagai material penopang adsorben yaitu yang
memiliki rasio Si/Al yang tinggi sehingga bersifat hidrofobik organofilik dan
mampu mengadsorbsi senyawa organik. Menurut Sastiono (1993) dari analisa
total oksida unsur-unsur yang terkandung dalam zeolit didapat rasio Si/Al pada
zeolit Cikalong 5.04 dan Bayah 4.96. Komposisi basa oksida zeolit Cikalong K >
Ca > Na > Mg (1:0.93:0.57:0.48), sedangkan komposisi basa oksida zeolit Bayah
K > Ca > Mg > Na (1:0.64:0.26:0.09).
Β Cage
α Cage
Gambar 8 Kerangka struktur zeolit (Valdes et al. 2006)
Setiap 1 gram zeolit alam asal Bayah mampu mengadsorbsi 8.9 mg H2S
(Anwar et al. 1987). Menurut Bouffard & Duff (2000) zeolit alam yang
termodifikasi oleh heksadesiltrimetilamonium (HDTMA) memiliki permukaan
yang penuh dengan gugus karbon dan sifat hidrofil dari zeolit tersebut akan
berkurang, sehingga dapat digunakan untuk menyerap zat organik seperti benzena,
anilin, toluen dan fenol. Swantomo et al. (2009) melaporkan bahwa fenol dalam
limbah cair dapat dijerap dengan zeolit alam terkalsinasi. Wang & Peng (2010)
mengatakan modifikasi permukaan menggunakan surfaktan kation dapat merubah
pertukaran permukaan zeolit alam sehingga dapat dipakai untuk adsorbsi anion
dan senyawa organik.
Penelitian ini menggunakan zeolit alam asal Cikalong dan Bayah, hasil
analisis menggunakan XRD menunjukkan, zeolit Cikalong merupakan jenis
modernit sedangkan zeolit Bayah jenis klinoptilolit (Iswantini 2010). Klinoptilolit
dan mordenit adalah aluminium silikat dengan kandungan silika tinggi dan
termasuk kelompok zeolit mikropori (nanopori). Mordenit memiliki rumus
molekul Na8[Al8Si40O96]24.H2O, sedangkan klinoptilotit mempunyai rumus
molekul Na3K3[Al6Si30O72]24.H2O. Gambar 8 dan 9 menunjukkan struktur kristal
klinoptilolit dan mordenit.
Gambar 9 Struktur kristal klinoptilolit
(http://www.iza-online.org/natural/index.htm 2010)
Gambar 10 Struktur kristal modernit
(http://www.iza-online.org/natural/index.htm 2010)
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat.
Penelitian telah dilaksanakan mulai bulan Agustus 2010 sampai dengan Juni
2011, bertempat di Laboratorium Kimia Fisik, Laboratorium Analitik Departemen
Kimia Fakultas MIPA dan Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB Bogor.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini meliputi cawan, neraca
analitik, oven, eksikator, peralatan gelas, maserator, penguap putar, pengering
beku, kertas saring, satu set alat uji KLT, Centrifuge Model 800 (Shanghai), dan
spektrofotometer UV-Vis Pharmaspec 1700 (Shimadzu, Kyoto, Japan).
Bahan-bahan yang digunakan adalah daun kedawung, daun jambu biji, daun
salam, daun sirih merah, dan rimpang bangle yang berasal dari kebun Pusat Studi
Biofarmaka IPB, zeolit alam yang berasal dari Cikalong dan Bayah, vitamin C,
pereaksi uji fitokimia, DPPH (1,1 difenil-2-pikrilhidrazil), etanol, metanol, etil
asetat, dan kloroform.
Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian dimulai dari pengambilan sampel di kebun Pusat Studi
Biofarmaka IPB Bogor. Setiap sampel dikeringkan dan dibuat dalam bentuk
serbuk, dan dilakukan penentuan kadar air. Serbuk diekstraksi dan ekstrak yang
dihasilkan dihitung rendemennya dan diuji antioksidan dengan metode DPPH
(Aranda et al. 2009). Dua ekstrak terbaik dilakukan pemisahan dengan KLT dan
diuji fitokimia yang mengacu pada Harborne (1987), kemudian
dilakukan
formulasi. Hasil formulasi dilakukan pemisahan dengan KLT dan diuji aktivitas
antioksidan dengan metode DPPH. Selanjutnya mengkompositkan formulasi hasil
uji in vitro dengan nanokomposit berbasis zeolit alam sebagai bahan penopang
yang diuji khasiatnya sebagai antioksidan. Keseluruhan bagan alir dapat dilihat
pada Lampiran 1.
Uji Pendahuluan
Daun dan rimpang tanaman dikeringkan dan digiling dengan ukuran 80
mesh hingga terbentuk simplisia berbentuk serbuk. Serbuk tanaman ditentukan
kadar airnya dan dimaserasi dalam pelarut etanol 30% dan etanol 96% selama 2 x
24 jam dengan nisbah serbuk kering–etanol 1:10 (g/mL). Ekstrak dipekatkan
dengan penguap putar dan dikeringkan dengan pengering beku kemudian
ditimbang untuk menentukan rendemen. Selanjutnya dilakukan uji aktivitas
antioksidan dengan menggunakan metode DPPH.
Persiapan awal zeolit
Zeolit alam yang berasal dari Bayah dan Cikalong telah diidentifikasi dan
dikarakterisasi menggunakan XRD oleh Iswantini (2010) seperti terlihat pada
Lampiran 2. Zeolit alam dihaluskan dan diayak sehingga diperoleh zeolit dengan
ukuran 100 mesh.
Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH (Aranda et al. 2009)
Metode DPPH yang digunakan pada tahap ini berdasarkan dari metode yang
telah dilakukan oleh Aranda et al. (2009) dengan beberapa modifikasi. Larutan
DPPH 125 µM dalam etanol disiapkan. Sebanyak 2 mL larutan ekstrak dalam
etanol dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 2 mL DPPH 125 µM
dalam etanol, sehingga terbentuk larutan contoh dengan beberapa konsentrasi.
Larutan hasil pencampuran kemudian diinkubasi selama 30 menit pada suhu
ruang dan diukur serapannya pada panjang gelombang 517 nm. Blangko yang
digunakan adalah pereaksi tanpa penambahan larutan ekstrak. Vitamin C
digunakan sebagai kontrol positif. Kapasitas penghambatan radikal bebas dihitung
berdasarkan persamaan:
Aktivitas penangkapan radikal (%) =
x 100%
Dimana, A adalah absorbans kontrol negatif (DPPH ditambah etanol) dan B
adalah absorbans sampel (DPPH, sampel ditambah etanol). Korelasi antara
masing-masing konsentrasi dan persentase penangkapan diplot, sehingga IC50
dapat dihitung dari kurva yang terbentuk (konsentrasi efektif dari masing-masing
ekstrak yang menghambat 50% radikal DPPH).
Adsorbsi Formula Ekstrak Kedawung-Jambu Biji pada Zeolit (Bektas &
Kara 2004).
Formula ekstrak kedawung-jambu biji dilarutkan dalam etanol dengan konsentrasi
0.05, 0.1, dan 0.5 mg/mL. Masing-masing sebanyak 100, 250, dan 500 mg zeolit
dengan ukuran 100 mesh ditambah 10 mL larutan formula ekstrak kedawungjambu biji. Masing-masing komposisi dikocok selama 5 jam pada suhu ruang
dengan kecepatan 175 rpm menggunakan pengocok Shengji HY–4A, kemudian
disentrifus dengan kecepatan 4000 rpm menggunakan Centrifuge Model 800
selama 10 menit untuk memisahkan endapan dan supernatan (Bektas & Kara
2004). Setelah endapan dan supernatan dipisahkan, kemudian dilakukan uji
aktivitas antioksidan dengan metode DPPH. Untuk mengetahui banyaknya
senyawa aktif yang terjerap pada zeolit, uji aktivitas antioksidan dilakukan pada
filtrat (supernatan) dan endapan. Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan
cara menambahkan DPPH pada zeolit alam, zeolit alam-formula ekstrak, formula
ekstrak dan vitamin C sebagai kontrol positif.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi Sampel Tanaman
Hasil ekstraksi terhadap 50 g serbuk kering masing-masing sampel
menghasilkan data seperti pada Tabel 1. Data pehitungan rendemen hasil ekstraksi
selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 3.
Tabel 1 Rendemen hasil ekstraksi dengan metode maserasi
Sampel
Rendemen (%)
Etanol 30%
Etanol 96%
Kedawung
15.35
13.96
Jambu biji
10.93
12.58
Salam
15.21
11.65
Bangle
14.57
13.55
Sirih merah
25.8
11.17
Rendemen simplisia kedawung hasil ekstraksi etanol 30% dan 96% adalah
berturut-turut 15.35%, 3.96%. Hasil rendemen ini lebih besar dari estrak n-heksan
daun kedawung menggunakan metode refluk sebesar 1.64% dengan bobot daun
100 g (Tjisnajaya et al. 2006). Pelarut etanol merupakan pelarut polar yang
melarutkan komponen senyawa polar dan n-heksan pelarut non polar yang
melarutkan komponen non polar, sehingga jumlah senyawa yang terekstrak lebih
banyak dengan menggunakan etanol. Rendemen ekstrak daun jambu biji dengan
pelarut etanol 30% dan 96% didapatkan sebesar 10.93% dan 12.58%. Standar
Monografi Nasional Indonesia (MNI) menyatakan bahwa rendemen ekstrak etanol
murni daun jambu biji tidak kurang dari 12.3%. Rendemen ekstrak bangle tidak
sesuai dengan standar MNI dimana rendemen ekstrak etanol 30% yang dihasilkan
sebesar 14.57% dan etanol 96% sebesar 13.55%, sementara menurut standar MNI
tidak kurang dari 25%.
Hasil ekstraksi etanol 30% daun sirih merah didapatkan sebesar 25.8% dan
etanol 96% sebesar 11.17%. Hasil rendemen ini lebih besar dari ekstrak etanol
70% daun sirih merah sebesar 4.42% (1.1195 g) dari 25 g daun sirih merah segar
(Alfarabi 2010). Hasil ekstraksi etanol 30% daun salam sebesar 15.21 % dan
etanol 96% sebesar 11.65%. Hasil ini lebih sedikit jika dibandingkan dengan
penelitian yang dilakukan Ekawati (2007), dimana rendemen ekstrak etanol 70%
daun salam sebesar 18.45% yang diperoleh dari 20 g serbuk kering daun salam
menggunakan metode refluk.
Rendemen ekstrak yang dihasilkan dari 50 g serbuk kering menggunakan
pelarut etanol 30% lebih banyak dibanding 96%. Pelarut etanol 30% lebih polar
dibanding 96%, sehingga dapat melarutkan senyawa polar dan senyawa semi
polar. Senyawa fenolik dan flavonoid umumnya mudah larut dalam air karena
sering kali berikatan dengan gula sebagai glikosida (Harbone 1987). Perbedaan
rendemen ekstraksi menunjukkan kandungan senyawa-senyawa metabolit
sekunder yang berbeda dari sampel tanaman tersebut.
Aktivitas Antioksidan dari Ekstrak Kasar dengan Metode DPPH
Berdasarkan pengujian antioksidan menggunakan DPPH, ekstrak kedawung
etanol 30% maupun 96% memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi. Hal ini
terlihat dari nilai IC50 yang paling rendah di antara tanaman lainnya yaitu 10.51
µg/mL dan 12.74 µg/mL. Hasil ini jika dibandingkan dengan penelitian Gan &
Latiff (2011) yang meneliti aktivitas antioksidan kedawung dari spesies P.
speciosa ternyata memiliki IC50 yang lebih baik (IC50 3.06 µg/mL). Hal ini
disebabkan pengaruh spesies tanaman dan kondisi pengambilan sampel yang
berbeda, sehingga aktivitas antioksidannya juga berbeda.
Ekstrak tanaman selanjutnya yang memiliki aktivitas antioksidan adalah
ekstrak daun jambu biji, namun ekstrak daun jambu biji teraktif adalah ekstrak
yang mengunakan etanol 96% dengan nilai IC50 13.42 µg/mL, sedangkan ekstrak
daun jambu biji yang menggunakan etanol 30% masih dikatakan memiliki
aktivitas antioksidan walaupun lebih kecil dibandingkan ekstrak daun jambu biji
dengan etanol 96%, yaitu senilai 14.50 µg/mL. Hasil aktivitas antioksidan ekstrak
jambu biji yang diperoleh tidak berbeda jauh jika dibandingkan dengan hasil
penelitian Indriani (2006) yang meneliti aktivitas antioksidan etanol daun jambu
biji dengaan metode TBA (tiobaarbituric accid) bahwa aktivitas aantioksidan yang
diperoleh dapat mengghambat okssidasi lipid sebesar 94.19%.
Dataa aktivitas antioksidaan keseluru
uhan menuunjukkan bbahwa akttivitas
antioksidaan kedawunng > jambu biji > salam > sirih merah
m
> banngle. Hasil awal
yang dipeeroleh dijaddikan dasar pembuatan
n formulasi, yaitu camppuran kedaw
wung
dengan daaun jambu biji. Hasil uji aktivitas antioksiddan dengann metode DPPH
D
dapat dilihhat pada Gaambar 10 (data selengkaapnya pada Lampiran 44).
120
IC 50 (µg/mL)
100
80
60
40
20
0
Gambar 11 Nilai IC50
k
dengann metode DP
PPH
5 ekstrak kasar
Uji Fitokiimia, Kadaar Kuersetin dan Kateekin
Uji fitokimia,
f
k
kadar
kuerseetin dan kattekin dari ekkstrak etanool 30% dari daun
kedawungg dan daun jambu bijii dapat dilih
hat pada Tabel
T
2. Daata pada Taabel 2
menunjukkkan bahwaa terdapat kandungan
k
senyawa metabolit
m
yaang sama antara
a
ekstrak saampel kedaawung dan jambu bijii. Ekstrak etanol
e
30%
% kedawung
g dan
jambu bijii memiliki kandungan flavonoid, saponin, taanin dan steeroid. Flavo
onoid
yang terkkandung di dalam sam
mpel didug
ga sebagai senyawa yyang berpo
otensi
sebagai anntioksidan. Hal ini sesuuai dengan yang dikem
mukakan olleh Ayoola et al.
(2008) baahwa P. guuajava menngandung flavonoid
f
d tanin yyang merup
dan
pakan
senyawa fenol,
f
yangg berpotensii sebagai an
ntioksidan. Sunarni ett al. (2007)) juga
menyatakan bahwa aktivitas antioksidan dari senyawa alamiah seperti flavonoid,
disebabkan adanya gugus hidroksi pada struktur molekulnya.
Estrak daun jambu biji dan kedawung positif mengandung kadar flavonoid
sebagai kuersetin sebesar 3.11% dan 3.60% dalam 0,1 g ekstrak, hal ini sesuai
dengan penelitian yang dilakukan oleh Rohman et al. (2009) bahwa dalam jambu
biji terkandung senyawa kuersetin terutama pada bagian buahnya.
Tabel 2 Hasil Uji fitokimia, kadar kuersetin dan katekin ekstrak etanol 30%
kedawung dan jambu biji
Komponen
Sampel
Kedawung
Jambu Biji
Flavonoid
+
+
Saponin
+
+
Tanin
+
+
Alkaloid
-
-
Triterpenoid
-
-
Steroid
+
+
Hidroquinon
-
-
Kuersetin (% b/b)
3.60
3.11
Katekin (% b/b)
0.11
0.81
Keterangan: (-): tidak terdeteksi komponen, (+): terdeteksi komponen
Faktor lain yang menyebabkan adalah hasil uji fitokimia kedua ekstrak
positif mengandung flavonoid, adanya kandungan flavonoid memungkinkan
kedua ekstrak tersebut memang mengandung kuersetin. Kuersetin adalah
flavonoid yang mempunyai beberapa aktivitas farmakologi, diantaranya efek
antiinflamasi dan antioksidan. Kuersetin mampu mencegah kerusakan oksidatif
dan kematian sel melalui beberapa mekanisme, antara lain menangkap radikal
oksigen, perlindungan terhadap peroksidasi lipid dan mengkelatkan logam.
Kuersetin yang diidentifikasi dalam ekstrak daun jambu biji menunjukkan adanya
aktivitas antioksidan (Tachakittirungrod et al. 2007).
Kedua ekstrak juga mengandung senyawa katekin. Dalam 0,1 g ekstrak
kedawung dan jambu biji terdapat katekin sebesar 0.11% dan 0.81%. Katekin juga
merupakan senyawa metabolit sekunder yang memiliki aktivitas antioksidan
berkat gugus-gugus fenoliknya. Katekin yang memiliki aktivitas antioksidan pada
teh hijau mempunyai efek penghambatan pada tahap promosi terbentuknya tumor
kelenjar mamma (Gunawijaya et al.1999). Nilai katekin lebih rendah jika
dibandingkan dengan senyawa kuersetin, dapat disimpulan bahwa ekstrak jambu
biji dan kedawung lebih banyak mengandung kuersetin yang berfungsi dalam
aktivitas antioksidannya.
Formulasi Ekstrak Terbaik
Berdasarkan hasil pengujian awal, maka diperoleh formulasi campuran
ekstrak etanol 30% daun kedawung dan daun jambu biji serta formulasi campuran
ekstrak etanol 96% daun kedawung dan daun jambu biji (Gambar 11 dan 12) dan
data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5. Dari data tersebut dilakukan
optimasi perbandingan formulasi dengan melihat daya hambatnya terhadap
DPPH. Hasil yang didapat menyatakan bahwa formulasi ekstrak daun kedawung
dan daun jambu biji (4:1) memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi dibandingkan
formulasi yang lainnya yaitu sebesar 97.27%.
Hasil penelitian ekstrak etanol 30% tunggal kedawung dan jambu biji pada
50 ppm mempunyai aktivitas antioksidan sebesar 93.33% dan 92.33%. Aktivitas
tersebut lebih rendah dibanding vitamin C (98.79%). Aktivitas antioksidan
formulasi ekstrak etanol 30% kedawung dan jambu biji (4:1) ini sebanding
dengan vitamin C (98.79%) yakni sebesar 97.27%. Formulasi ekstrak terbaik ini
aktivitas antioksidannya lebih tinggi daripada ekstrak tunggal.
Aktivitas antioksidan (%)
100
0
90
0
80
0
70
0
60
0
50
0
40
0
30
0
vit C 1:01
1 1:02 1:03 1:04 2:01 2:03 2:04 3:01 3:02 3:04 4:01 4:02 4:03
E
Ekstrak
kedaawung : jamb
bu biji
Gambar 12 Diagram
m aktivitas an