Ekstraksi, Karakterisasi dan Uji Aktivitas Fotoprotektor Pigmen Kapang Endofit Asal Tumbuhan Pesisir Sarang Semut

EKSTRAKSI, KARAKTERISASI, DAN UJI AKTIVITAS
FOTOPROTEKTOR PIGMEN KAPANG ENDOFIT ASAL
TUMBUHAN PESISIR SARANG SEMUT

MADA TRIANDALA SIBERO

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Ekstraksi,
Karakterisasi, dan Uji Aktivitas Fotoprotektor Pigmen Kapang Endofit Asal
Tumbuhan Pesisir Sarang Semut adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015

Mada Triandala Sibero
NIM C34110007

ABSTRAK
MADA TRIANDALA SIBERO. Ekstraksi, Karakterisasi dan Uji Aktivitas
Fotoprotektor Pigmen Kapang Endofit Asal Tumbuhan Pesisir Sarang Semut.
Dibimbing oleh KUSTIARIYAH TARMAN dan NOVRIYANDI HANIF.
Kapang endofit RS3 diisolasi dari tumbuhan epifit sarang semut
(Hydnophytum formicarum) menghasilkan metabolit sekunder berupa pigmen
ekstraseluler berwarna hitam. Penelitian ini bertujuan mengekstrak,
mengkarakterisasi dan mengetahui aktivitas fotoprotektor yang dimiliki pigmen
ekstraseluler kapang RS3. Penelitian ini terdiri atas beberapa tahap, yakni
penentuan larutan pengendap yang tepat untuk pengendapan, ekstraksi, analisis
kualitatif dan karakterisasi melanin, analisis nilai Sun Protection Factor (SPF)
dan toksisitas menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Hasil
menunjukkan bahwa pigmen dapat diendapkan menggunakan pelarut asam pada
pH ≤ 2,5 dan menunjukkan hasil yang sesuai pada analisis kualitatif melanin.

Berdasarkan analisis FTIR dan UV-Vis, pigmen yang dihasilkan oleh RS3 diduga
adalah eumelanin memiliki spektra UV pada panjang gelombang UV-A (367,8 nm
dan 350,0 nm), UV-B (317,2 nm) dan UV-C (271,6 nm; 266,8 nm; 264,0 nm;
260,8 nm; 223,6 nm) serta memiliki gugus fungsi seperti hidroksi, cincin
aromatik, gugus fenol, dan amina. Toksisitas pigmen ekstraseluler kapang RS3
sebesar 557,95 µg/mL. Hasil analisis fotoprotektor menggunakan metode SPF
menunjukkan nilai 11,33.
Kata kunci: endofit, eumelanin, pigmen, SPF, toksisitas

ABSTRACT
MADA TRIANDALA SIBERO. Extraction, Characterization, and Photoprotector
Activity Analysis of Endophytic Mold’s Pigment from Coastal Plant Sarang
Semut. Supervised by KUSTIARIYAH TARMAN and NOVRIYANDI HANIF.
Endophytic fungus RS3 isolated from epiphytic plant sarang semut
(Hydnophytum formicarum) produced extracellular black pigment as a secondary
metabolite. The research aimed to extract melanin pigment from RS3, characterize
and analyze SPF activity of the pigment. This research consisted of several steps
that were determination of precipitation solvent, extraction, qualitative analysis,
and melanin characterization, SPF analysis, phytochemistry analysis and toxicity
analysis using Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) method. The result showed

that the pigment could be extracted in the acid solvent with pH ≤ 2.5 and showed
positive in melanin qualitative analysis. According to FTIR and UV-Vis analyses,
pigment from RS3 was proposed to be eumelanin possessing UV-Vis spectrum at
UV-A (367.8 nm and 350.0 nm), UV-B (317.2 nm) and UV-C (271.6 nm; 266.8
nm; 264.0 nm; 260.8 nm; 223.6 nm). It has also several functional groups such as
hydroxy, aromatic, phenol, and amine. The level of toxicity was 557.951 µg/mL.
The fotoprotector value using SPF method was 11.33.
Keywords: endophytic, eumelanin, pigment, SPF, toxicity

EKSTRAKSI, KARAKTERISASI DAN UJI AKTIVITAS
FOTOPROTEKTOR PIGMEN KAPANG ENDOFIT ASAL
TUMBUHAN PESISIR SARANG SEMUT

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Judul Skripsi :

Nama
NIM

:
:

Ekstraksi, Karakterisasi dan Uji Aktivitas Fotoprotektor
Pigmen Kapang Endofit Asal Tumbuhan Pesisir Sarang
Semut
Mada Triandala Sibero
C34110007

Disetujui oleh

Dr Kustiariyah Tarman SPi MSi
Pembimbing I

Novriyandi Hanif SSi MSc DSc
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Joko Santoso MSi
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2014 ini ialah Ekstraksi,
Karakterisasi dan Uji Aktivitas Fotoprotektor Pigmen Kapang Endofit Asal
Tumbuhan Pesisir Sarang Semut.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Kustiariyah Tarman, S.Pi,

M.Si dan Bapak Novriyandi Hanif, S.Si, M.Sc, D.Sc selaku pembimbing yang
memberikan banyak bantuan serta pengarahan selama proses penelitian dan
penulisan. Terima kasih juga diucapkan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Linawati Hardjito
selaku penguji yang memberikan masukan kepada penulis. Ungkapan terima kasih
juga disampaikan kepada Bapak, Mamak Br. Sembiring (Almh.) dan Mamak Br.
Peranginangin, Abang Ronny Pramadala Sibero dan Abang Dian Dala Sibero
serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Penulis juga
berterima kasih kepada Fadila Maula Hafsah sebagai pemberi motivasi dan
semangat selama penelitian, teman-teman seperjuangan di laboratorium Adila,
Ayumi, Konita dan Siti Zuriah serta keluarga THP 48 khususnya Iman Darmawan
dan Wekson Bagariang sebagai teman-teman yang mendukung dalam penulisan
karya ilmiah ini
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Februari 2015
Mada Triandala Sibero

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ........................................................................................ vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ vii
PENDAHULUAN ......................................................................................... 1
Latar Belakang ........................................................................................... 1
Perumusan Masalah ................................................................................... 2
Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2
Manfaat Penelitian ..................................................................................... 2
Ruang Lingkup Penelitian .......................................................................... 2
METODE ....................................................................................................... 2
Bahan.......................................................................................................... 3
Alat ............................................................................................................. 3
Prosedur Penelitian..................................................................................... 3
Kultur kapang RS3 ................................................................................. 3
Pengendapan dan ekstraksi pigmen ....................................................... 4
Analisis kualitatif melanin ..................................................................... 5
Karakterisasi melanin ............................................................................. 5
Uji Fitokimia .......................................................................................... 5
1 Uji alkaloid ........................................................................................ 6
2 Uji flavonoid ...................................................................................... 6
3 Uji saponin ......................................................................................... 6
4 Uji tanin ............................................................................................. 6

Uji toksisitas BSLT ................................................................................ 6
Uji fotoprotektor..................................................................................... 7
HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 8
Rendemen Ekstrak Kasar Pigmen .............................................................. 8
Karakteristik Ekstrak Pigmen .................................................................. 10
Komponen Aktif Pigmen Kapang RS3 .................................................... 13
Kemampuan Fotoprotektor Ekstrak Pigmen ............................................ 13
Toksisitas Ekstrak Pigmen ....................................................................... 15
KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 17
Kesimpulan .............................................................................................. 17
Saran ......................................................................................................... 17
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 18
LAMPIRAN ................................................................................................. 22
RIWAYAT HIDUP ...................................................................................... 28

DAFTAR TABEL

1 Konstanta EE () × I () ..........................................................................
2 Pelarut dalam proses pengendapan pigmen .............................................
3 Kelarutan dan warna melanin ..................................................................

4 Serapan panjang gelombang pigmen ekstraseluler kapang RS3 .............
5 Senyawa aktif pigmen ekstraseluler kapang RS3 ....................................
6 Nilai SPF UV-B ekstrak pigmen ekstraseluler kapang RS3 ....................
7 Toksisitas ekstrak kasar melanin .............................................................

7
9
10
11
13
14
15

DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir penelitian ............................................................................
2 Kapang RS3 pada media PDA usia 14 hari .............................................
3 Kurva pertumbuhan kapang RS3 selama 27 hari ....................................
4 Pengaruh penambahan HCl terhadap perubahan pH ...............................
5 Spektrum UV-Vis pigmen kapang RS3 ...................................................
6 Gugus fungsional pigmen ekstraseluler kapang RS3 ..............................

7 Struktur eumelanin...................................................................................

4
8
9
10
11
12
12

DAFTAR LAMPIRAN
1 Pengaruh penambahan HCl 0,1 N terhadap perubahan pH .....................
2 Hasil uji kelarutan melanin ......................................................................
3 Hasil fitokimia .........................................................................................
4 Pengendapan melanin dengan berbagai pelarut .......................................
5 Bobot miseliua pertumbuhan kapang RS3 ..............................................
6 Analisis ANOVA pengaruh pH terhadap pengendapan ..........................

23
23

24
25
26
26

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Kapang endofit adalah fungi mikroskopis yang hidup di jaringan tumbuhan
tanpa menyebabkan penyakit pada tumbuhan inangnya. Biodiversitas kapang
endofit sangat tinggi dan dapat diisolasi dari berbagai tumbuhan. Hutan mangrove
merupakan salah satu ekosistem pesisir yang menyimpan biodiversitas kapang
endofit yang sangat tinggi (Karuna et al. 2009). Kapang endofit berhasil diisolasi
dari tumbuhan pesisir serta akuatik asal Indonesia seperti sarang semut dan
rumput laut. Sahara (2013) mengisolasi beberapa jenis kapang endofit dari
tumbuhan pesisir sarang semut yang memproduksi berbagai warna pada media
tumbuhnya, serta metabolit sekunder yang mempunyai aktivitas sebagai inhibitor
ɑ-glukosidase sehingga memiliki potensi sebagai antidiabetes. Kapang endofit
diketahui menghasilkan komponen aktif yang sama seperti tanaman inangnya dan
telah dibuktikan bahwa isolat kapang endofit dari tanaman Taxus brevifolia
penghasil senyawa antikanker taksol juga menghasilkan senyawa yang sama
sehingga kapang endofit berpotensi pada industri farmasautikal (Visalakchi dan
Muthumary 2010).
Pigmen merupakan salah satu metabolit sekunder yang dihasilkan oleh
kapang endofit dengan warna yang sangat beragam. Warna yang dihasilkan oleh
kapang berupa pigmen intraseluler yang terdapat di dalam miselia serta pigmen
ekstraseluler yang dilepaskan ke lingkungan tumbuhnya (Velmurugan et al.
2010). Penelitian Mugesh et al. (2014) menunjukkan beberapa kapang endofit
yang diisolasi dari tumbuhan Clerodendrum viscosum L. menghasilkan zat warna
kuning kemerahan dan merah gelap sedangkan Rajagopal et al. (2011) berhasil
mengekstrak dan mengkarakterisasi pigmen hitam yang dihasilkan kapang endofit
Phomopsis sp. dan teridentifikasi sebagai melanin. Kapang strain RS3 merupakan
salah satu jenis kapang endofit yang diisolasi dari tumbuhan pesisir sarang semut.
Kapang RS3 menghasilkan pigmen ekstraseluler berwarna hitam (Sahara 2013).
Pigmen hitam yang dihasilkan diduga sebagai melanin. Melanin adalah pigmen
yang bersifat hidrofobik, berwarna hitam dengan berat molekul yang tinggi,
disusun oleh polimerisasi komponen fenolik dan atau indolik yang dihasilkan oleh
makroorganisme dan mikroorganisme (Sansinenea dan Aurelio 2014). Penelitian
membuktikan bahwa melanin memiliki aktivitas antioksidan (Tu et al. 2009).
Makhluk hidup menghasilkan melanin untuk melindungi diri dari paparan sinar
matahari karena melanin memiliki kemampuan fotoprotektor yang mampu
menyerap spektrum dan mencegah kerusakan akibat paparan sinar UV
(Nosanchuk dan Casadevall 2003).
Kemampuan melanin sebagai fotoprotektor sangat potensial untuk
digunakan sebagai bahan kosmetik. Tabir surya merupakan salah satu sediaan
kosmetik yang digunakan untuk melindungi kulit dari dampak buruk sinar
matahari dengan cara menyerap, menghamburkan dan memantulkan sinar
ultraviolet yang terpapar ke kulit (Departemen Kesehatan 1985). Ketakutan
konsumen akan dampak buruk zat kimia menjadi tantangan untuk menemukan
bahan alam yang memiliki kemampuan menangkal dampak buruk sinar matahari.
Kapang endofit diketahui mampu menghasilkan melanin sehingga perlu dilakukan

2

penelitian mengenai cara ekstraksi, karakteristik serta kemampuan fotoprotektor
melanin yang dihasilkan oleh melanin kapang laut.

Perumusan Masalah
Kosmetik yang dijual di pasaran umumnya mengandung senyawa kimia
sintetis yang memberikan dampak negatif bagi kesehatan. Senyawa aktif yang
berfungsi sebagai fotoprotektor pada kosmetik dapat menyebabkan berbagai
masalah kulit seperti gatal-gatal, kulit memerah, iritasi hingga kanker kulit.
Pencarian bahan alami menjadi salah satu jalan keluar atas masalah ini.
Sumberdaya laut menyimpan berbagai organisme yang potensial sebagai
penghasil bahan fotoprotektor. Kapang laut diketahui mampu menghasilkan
melanin yang memiliki kemampuan sebagai fotoprotektor. Aktivitas fotoprotektor
dari pigmen kapang laut dapat menjadi jalan keluar atas masalah ini.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini mengekstrak, mengkarakterisasi melanin dan melakukan
analisis aktivitas fotoprotektor dan toksisitas melanin asal kapang RS3.

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
pemanfaatan kapang laut sebagai sumber pigmen fotoprotektor dan
kemungkinannya dijadikan bahan aktif pada produk kosmetik.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini terdiri atas beberapa tahap yakni penentuan
larutan pengendap yang tepat dalam ekstraksi melanin, analisis kualitatif dan
karakterisasi melanin, analisis Sun Protection Factor (SPF) serta toksisitas
melanin menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT).

METODE

Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus 2014 hingga Februari 2015.
Kultivasi kapang endofit, ekstraksi dan uji kualitatif melanin dilakukan di
Laboratorium Mikrobiologi Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan serta Laboratorium Terpadu, Fakultas
Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Karakterisasi pigmen meliputi
analisis absorbansi spektrum cahaya dilakukan di Laboratorium Terpadu
Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, analisis

3

SPF dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Hasil Perairan, Departemen
Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, sedangkan
analisis FTIR, Fitokimia dan BSLT dilakukan di Laboratorium Pusat Studi
Biofarmaka, Institut Pertanian Bogor.

Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah kapang endofit
isolat RS3 yang diisolasi menggunakan teknik sterilisasi permukaan dari tanaman
pesisir sarang semut (Hydnophytum formicarum) yang diperoleh dari Sorong,
Papua. Tumbuhan sarang semut diketahui sebagai tumbuhan epifit pada tanaman
pesisir Api-api (Avicenia sp.). Bahan yang digunakan untuk kultivasi kapang
endofit adalah media padat Potato Dextrose Agar (PDA), media cair Potato
Dextrose Broth (PDB) dan kloramfenikol sebagai antibakteri. Bahan yang
digunakan selama proses ekstraksi melanin adalah HCl 0,1 N, akuades, n-heksana,
etil asetat, kloroform, dan metanol. Bahan yang digunakan dalam karakterisasi
adalah akuades, HCl, NaOH dan etanol. Bahan yang digunakan dalam uji BSLT
adalah Artemia salina dan air laut steril.

Alat
Alat yang digunakan selama penelitian adalah alumunium foil, aerator,
cawan petri, corong pisah, labu Erlenmeyer, lampu neon, spektrofotometer infra
merah (FTIR), gelas ukur, pipet mikro, saringan, sentrifugasi HIMAC CR21G,
Spektrofotometer UV-Vis Shimadzu UV-1700, tabung reaksi dan vorteks.

Prosedur Penelitian
Penelitian ini diawali dengan kultur kapang RS3 yang diisolasi dari
tumbuhan sarang semut (H. formicarum). Kultur dilakukan dalam media PDA
selama 7 hari kemudian dikultur pada media PDB hingga warna media menjadi
hitam secara keseluruhan. Ekstraksi pigmen diawali dengan penentuan pelarut
yang tepat untuk mengendapkan pigmen. Pigmen yang telah diperoleh selanjutnya
dianalisis secara kualitatif dan dikarakterisasi menggunakan FTIR dan
Spektrofotometer UV-Vis. Analisis fotoprotektor pigmen dilakukan menggunakan
nilai SPF sedangkan toksisitasnya diuji dengan metode BSLT. Diagram alir
prosedur penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

Kultur kapang RS3
Kapang RS3 koleksi laboratorium disegarkan menggunakan media PDA.
Miselia kapang RS3 dipotong dengan ukuran ±1 cm2 lalu diinokulasi ke media
PDA yang baru secara aseptik dan ditumbuhkan selama 7 hari. Kapang yang
berumur 7 hari selanjutnya dikultur pada media cair PDB dimana setiap labu

4

Erlenmeyer volume 250 mL berisi media PDB sebanyak 100 mL lalu diberikan 5
inokulan kapang RS3 dengan ukuran ±1 cm2. Kapang selanjutnya dikultur hingga
warna media berubah menjadi hitam pekat.
Kapang RS3

Kultur
Ekstraksi pigmen

Ekstrak pigmen

Karakterisasi pigmen

Analisis
fotoprotektor

Analisis toksisitas dan
uji komponen aktif

Analisis
kelarutan
melanin
Analisis kromofor
Analisis gugus fungsi
Gambar 1 Diagram alir penelitian

Pengendapan dan ekstraksi pigmen (Goncalves dan Sponchiado 2005)
Kapang RS3 diketahui menghasilkan pigmen berwarna hitam (Sahara
2013). Pigmen hitam yang dihasilkan kapang RS3 diduga sebagai pigmen
ekstraseluler karena terlarut di dalam media tumbuh PDB sehingga sebelum
diekstrak dibutuhkan proses pemisahan menggunakan metode presipitasi.
Sebanyak 1 mL media kultur PDB ditambahkan ke dalam 9 mL larutan yang
terdiri atas akuades, metanol, etil asetat, n-heksana, kloroform dan HCl 0,1 N
selanjutnya dihomogenkan menggunakan vorteks dan disimpan di dalam lemari
pendingin selama 15 menit. Hasil pengamatan memperlihatkan bahwa hanya HCl
0,1 N yang dapat mengendapkan pigmen kapang RS3 sehingga dibutuhkan
informasi pengaruh perbedaan pH terhadap pengendapan pigmen kapang RS3
dengan model matematis sebagai berikut:
Yij = µ + P (i) + ɛij
dimana:

5

Yij
i
j
µ
P (i)

ɛij

: hasil pengamatan endapan ke-j dengan perlakuan ke-i
: perbedaan pH (4,0; 3,5;, 3,0; 2,5)
: ulangan dari setiap perlakuan (dua kali)
: nilai tengah umum
: pengaruh perlakuan ke-i
: pengaruh galat

Hipotesis yang digunakan pada penentuan larutan pengendap yang tepat
untuk pemisahan pigmen adalah sebagai berikut:
H0
: penurunan pH tidak berpengaruh terhadap pengendapan pigmen kapang
RS3
H1
: penurunan pH memberikan pengaruh terhadap pengendapan pigmen
kapang RS3
Ekstraksi dilanjutkan dengan pemisahan endapan dengan sentrifugasi pada
suhu 4oC selama 30 menit dengan kecepatan 5000 g. Pelet diambil dan digunakan
untuk analisis kualitatif melanin, karakterisasi, dan uji SPF.

Analisis kualitatif melanin (Tu et al. 2011)
Analisis kualitatif melanin dilakukan dengan melihat warna dan
kelarutannya berdasarkan Tu et al. (2009) dengan beberapa modifikasi. Sebanyak
1 mL pigmen kasar ditambahkan ke dalam 9 mL pelarut akuades, HCl 0,1 N,
etanol dan NaOH 0,1 M selanjutnya dihomogenkan menggunakan vortex selama
10 detik lalu didiamkan di dalam lemari pendingin dan diamati kelarutannya.

Karakterisasi melanin (Rajagopal et al. 2011)
Melanin dikarakterisasi dengan melihat serapan maksimal sinar UV
menggunakan instrumen spektrofotometer UV-Vis sedangkan karakterisasi gugus
fungsionalnya menggunakan instrumen FTIR. Sebanyak 50 µL ekstrak kasar
dilarutkan di dalam 10.000 µL NaOH 0,1 M dengan pH 10 selanjutnya
dihomogenkan menggunakan vorteks selama sepuluh detik dan dilakukan
pemindaian pada panjang gelombang 200-400 nm. Karakterisasi menggunakan
FTIR dimulai dengan ekstrak melanin dikeringkan menggunakan pengering beku
selanjutnya dibentuk menjadi disk dengan suasana vakum lalu dianalisis pada
bilangan gelombang 500 hingga 4000 cm-1.

Uji Fitokimia (Harborne 1987)
Uji fitokimia ekstrak pigmen ektraseluler kapang RS3 yang dilakukan
meliputi pemeriksaan senyawa alkaloid, flavonoid, saponin dan tanin.

6

1 Uji alkaloid
Sebanyak 0,5 mL sampel dilarutkan dalam 10 tetes asam sulfat 2 N
kemudian disaring dan diuji dengan tiga pereaksi alkaloid yaitu, pereaksi
Dragendorff, pereaksi Meyer, dan pereaksi Wagner. Hasil uji dinyatakan positif
bila dengan pereaksi Meyer terbentuk endapan putih kekuningan, endapan coklat
dengan pereaksi Wagner dan endapan merah hingga jingga dengan pereaksi
Dragendorff. Prinsip dari metode analisis ini adalah reaksi pengendapan yang
terjadi karena adanya penggantian ligan. Atom nitrogen yang mempunyai
pasangan elektron bebas pada alkaloid dapat mengganti ion iodo dalam pereaksipereaksi tersebut. Pereaksi Meyer mengandung merkuri klorida dan kalium
iodida. Pereaksi Dragendorff mengandung kalium iodida dan bismuth subnitrat
dalam asam asetat glasial. Pereaksi Wagner mengandung iod dan kalium iodida.
Dalam pengujian ini yang terbentuk endapan adalah dengan pereaksi Dragendorff.
Diduga hal ini disebabkan oleh karena kandungan senyawa alkaloid yang sedikit
pada sampel sehingga hanya satu pereaksi yang sensitif bereaksi terhadap sampel.

2 Uji flavonoid
Sebanyak 0,5 mL sampel ditambahkan serbuk magnesium 0,10 mg dan 0,40
mL amil alkohol dan 4 mL alkohol kemudian campuran dikocok. Warna merah,
kuning atau jingga yang terbentuk pada lapisan amil alkohol menunjukkan adanya
flavonoid. Penambahan serbuk magnesium dan asam klorida pada pengujian
flavonoid akan menyebabkan tereduksinya senyawa flavonoid yang ada sehingga
menimbulkan reaksi warna merah yang merupakan ciri adanya flavonoid pada
sampel.

3 Uji saponin
Saponin dideteksi dengan uji busa pada 0,5 mL ekstrak dalam air panas.
Busa yang stabil selama 30 menit dan tidak hilang setelah ditambahkan 1 tetes
HCl 2 N menunjukkan adanya saponin.

4 Uji tanin
Sebanyak 1 mL ekstrak ditambahkan ke dalam 100 mL air panas kemudian
dididihkan selama 5 menit dan disaring. Sebanyak 5 mL filtrat ditambah FeCl3
1%. Hasil positif ditandai dengan munculnya warna hijau kehitaman.

Uji toksisitas BSLT (Meyer et al. 1982)
Telur A. salina ditetaskan dengan cara direndam dalam air laut selama 48
jam dengan diberikan oksigen menggunakan aerator dan cahaya dengan lampu
neon 20 Watt. Sebanyak 10 ekor larva dimasukkan ke dalam sumur uji dengan

7

empat kelompok perlakuan yang berisi larutan 10; 100; 500; 1000 dengan tiga kali
pengulangan lalu didiamkan selama 48 jam kemudian dihitung jumlah larva yang
mati. Nilai LC50 diperoleh dengan cara menghitung menggunakan Statistical
Product and Service Solutions (SPSS).

Uji fotoprotektor (Mokodompit et al. 2013)
Uji fotoprotektor dilakukan secara in vitro menggunakan instrumen
spektrofotometer UV-Vis. Kemampuan fotoprotektor dinyatakan dalam nilai SPF.
Uji SPF dilakukan untuk melihat aktivitasnya sebagai fotoprotektor UV-B.
Spektrofotometer dikalibrasi menggunakan 5 mL NaOH 0,1. Selanjutnya larutan
pigmen diencerkan menjadi 1% dengan cara sebanyak 100 µL ekstrak kasar
dilarutkan dalam 10.000 µL KOH 0,1 M selanjutnya dihomogenkan
menggunakan vorteks selama 10 detik dan dilakukan pemindaian pada panjang
gelombang 290-400 nm. Pengukuran nilai SPF UV-B dilakukan berdasarkan
persamaan Mansur et al. (1986) yaitu:
0

�� = � × ∑

Keterangan:
FK
: Faktor koreksi (10)
EE () : Spektrum efek eritema
I ()
: Spektrum cahaya UV
Abs
: Absorbansi sampel

90

� ×� � ×

� �

Nilai EE () × I () adalah konstanta yang ditetapkan oleh Maske et al.
(2013) disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Konstanta EE () × I ()
Panjang gelombang (nm)
290
295
300
305
310
315
320
Total
*Sumber: Maske et al. 2013

Spektrum efek eritema (EE) × Spektrum
cahaya UV (I)
0,0150
0,0817
0,2874
0,3278
0,1864
0,0839
0,0180
1

HASIL DAN PEMBAHASAN

Rendemen Ekstrak Kasar Pigmen
Kapang RS3 merupakan jenis kapang endofit yang diisolasi dari tumbuhan
sarang semut (H. formicarum) yang hidup menempel pada tumbuhan pesisir apiapi (Avicennia sp.) yang dapat ditemukan di Sorong, Papua. Kapang ini diketahui
memiliki ciri-ciri miselia seperti kapas yang berwarna putih dengan tepian rata,
konidiofor bersepta pendek dan konidia berbentuk bulat serta menghasilkan
pigmen berwarna cokelat kehitaman di dalam media tumbuhnya (Sahara 2013).
Profil kapang RS3 dapat dilihat pada Gambar 2.

b
a
Gambar 2 Kapang RS3 pada media PDA usia 14 hari
(a) tampak atas, (b) tampak bawah
Metabolit sekunder dihasilkan oleh kapang pada akhir fase eksponensial
atau pada awal fase stasioner hingga akhir fase kematian. Keterbatasan unsurunsur pertumbuhan pada kapang seperti sumber karbon dan protein akan
menyebabkan terjadinya pelepasan zat-zat hasil proses katabolisme yang
merupakan metabolit sekunder (Srikandace et al. 2007). Pigmen merupakan salah
satu jenis metabolit sekunder yang dihasilkan oleh kapang endofit (Mugesh et al.
2014). Jenis pigmen berdasarkan cara memproduksinya terbagi atas pigmen
intraseluler dan pigmen ekstraseluler. Pigmen intraseluler merupakan zat warna
yang dihasilkan oleh organisme dan memberikan warna pada sel ataupun jaringan
sedangkan pigmen ektraseluler merupakan zat warna yang dihasilkan organisme
dan dilepaskan ke lingkungan tumbuhnya.
Kapang RS3 menghasilkan pigmen berwarna hitam pada media cair PDB.
Perubahan warna media menjadi cokelat tua terlihat pada hari ke-15 sedangkan
pigmen hitam pekat dihasilkan pada umur kultur ke-21 ketika seluruh permukaan
media telah ditutupi oleh hifa kapang (Sahara 2013). Umur tumbuh ke-21 hari
merupakan fase pertumbuhan kapang RS3 yang dapat dilihat pada Gambar 3.
Penelitian yang dilakukan menunjukkan hasil yang berbeda, yaitu pigmen
kapang RS3 baru menghasilkan warna cokelat pada umur kultur ke-30 dan warna
hitam pada hari ke-60. Hal ini diduga karena kapang RS3 yang dikultur tidak
tumbuh pada permukaan media namun tumbuh di dalam media sehingga hifa
kapang tidak menutupi seluruh permukaan media. Kapang tumbuh di dalam media
akibat perlakuan pengadukan sebelum ditumbuhkan secara statis.

9

0,6
0,5

Biomasa

0,4
0,3
0,2
0,1
0
0

5

10

15
Hari ke-

20

25

30

Gambar 3 Kurva pertumbuhan kapang RS3 selama 27 hari
Sumber: Sahara (2013)

Kapang RS3 yang dikultur pada media cair PDB menghasilkan pigmen
ekstraseluler berwarna hitam yang larut pada media yang diduga sebagai melanin.
Hifa kapang yang tua diketahui akan menebal serta menghasilkan senyawa
melanin (Gandjar et al. 2006). Melanin yang dihasilkan oleh kapang dapat berupa
pigmen intraseluler dan pigmen ekstraseluler. Kapang RS3 menghasilkan melanin
sebagai pigmen ekstraseluler karena menyebabkan perubahan warna pada media
kultur. Pigmen yang larut di dalam media kultur harus dipisahkan dengan cara
pengendapan. Pengendapan dilakukan dengan menggunakan larutan tertentu yang
mampu memisahkan pigmen dari media kultur kapang. Hasil penentuan pelarut
yang digunakan untuk mengendapkan pigmen dari media PDB dapat dilihat pada
Tabel 2.
Tabel 2 Pelarut dalam proses pengendapan pigmen
No
1
2
3
4
5
6

Jenis larutan
Akuades
Etil asetat
n-heksana
Kloroform
Metanol
Asam klorida (HCl)

Mengendap/Tidak mengendap
Tidak
Tidak
Tidak
Tidak
Tidak
Ya

Tabel 2 menunjukkan bahwa hanya larutan asam klorida (HCl) yang mampu
mengendapkan pigmen ekstraseluler kapang RS3 yang terlarut di dalam media
PDB. Hal tersebut diduga karena pigmen ekstraseluler kapang RS3 mengandung
gugus amina dan gugus karboksil. Suasana asam akibat penambahan HCl akan
membuat ion H+ bereaksi dengan kedua gugus tersebut dan mengakibatkan
kelarutan pigmen di dalam air berkurang dan membuatnya dapat mengendap.
Pengamatan secara visual menunjukkan bahwa pelarut organik dan akuades tidak

10

dapat mengendapkan pigmen ekstraseluler kapang RS3 (Lampiran 4). Pengaruh
penambahan HCl terhadap pengendapan pigmen ekstraseluler kapang RS3 dapat
dilihat pada Gambar 4.
Hasil analisis ragam menunjukkan penurunan pH larutan memberikan
pengaruh nyata terhadap rendemen pigmen ekstraseluler kapang RS3 (Lampiran
6). Gambar 4 menunjukkan bahwa penambahan 100 µL HCl 0,1 N sebanyak 27
kali menurunkan pH menjadi larutan menjadi 2,5. Pengamatan secara visual
memperlihatkan pigmen dapat diendapkan pada pH 2,5 dan 2,0. Hasil penelitian
didukung oleh hasil penelitian Goncalves dan Sandra (2005) yang menunjukkan
melanin yang terlarut dalam media kultur kapang dapat diendapkan menggunakan
larutan dengan pH rendah. Rendemen pigmen ekstraseluler pigmen kapang RS3
yang diperloeh dari 100 mL kultur kapang pada media PDB sebesar 1,98 % (v/v).
8
7

Perubahan pH

6
5
4

2,5
3
2
1
0
1

3

5

7

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43

Jumlah penambahan HCl 0,1 N (µL)

Gambar 4 Pengaruh penambahan HCl terhadap perubahan pH

Karakteristik Ekstrak Pigmen
Pigmen kapang RS3 diduga sebagai melanin sehingga butuh diuji secara
kualitatif. Uji dilakukan berdasarkan warna pigmen serta kelarutannya pada
berbagai jenis pelarut. Hasil analisis kualitatif melanin dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Kelarutan dan warna melanin
Pelarut

Ayam*
Akuades
Tidak larut
HCl
Tidak larut
Etanol
Tidak larut
NaOH
Larut
Warna
Cokelat/ hitam
*Sumber : Tu et al. (2009)
**Sumber: Rajagopal et al. (2011)

Kelarutan
Kapang**
Tidak larut
Tidak larut
Tidak larut
Larut
Cokelat/ gelap/hitam

RS3
Tidak larut
Tidak larut
Tidak larut
Larut
Hitam

11

Tabel 3 menunjukkan pigmen yang dihasilkan oleh RS3 sesuai dengan hasil
penelitian Tu et al. (2009) dan Rajagopal et al. (2011) yang menyatakan bahwa
melanin memiliki karakteristik yang tidak larut pada akuades, asam klorida (HCl)
dan pelarut organik umumnya seperti metanol, etano, etil asetat, kloroform dan
heksana namun larut pada natrium hidroksida (NaOH) dengan warna hitam
sehingga diduga kuat bahwa pigmen ekstraseluler kapang RS3 adalah
melanin.Melanin diketahui dapat dilarutkan menggunakan berbagai pelarut basa
seperti NaOH dan KOH. Ekstraksi melanin dari miselium umumnya
menggunakan kalium hidroksida (KOH) (Goncalves et al. 2012). Penelitian ini
menggunakan natrium hidroksida (NaOH) untuk melarutkan melanin.
Karakteristik serapan UV pigmen ekstraseluler kapang RS3 dapat dilihat pada
Gambar 5. Hasil identifikasi panjang gelombang pigmen ekstraseluler kapang
RS3 dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Serapan panjang gelombang pigmen ekstraseluler kapang RS3
Peak ke1
2
3
4
5
6
7
8

Serapan panjang gelombang (nm)
367,8
350,0
317,2
271,6
266,8
264,0
260,8
223,6

Kategori UV
UV-A
UV-A
UV-B
UV-C
UV-C
UV-C
UV-C
UV-C

Sinar UV diserap pada panjang gelombang 223,6 nm karena keberadaan
cincin aromatik. Melanin diketahui memiliki kerangka aromatik pada strukturnya
(Wakamatsu dan Ito 2002). Serapan UV pigmen kapang RS3 memiliki puncak
ketiga kategori UV yakni UV-C yang memiliki skala panjang gelombang 100-290
nm, UV-B dengan skala 290-320 nm dan UV-A dengan skala 320-400 nm.
Panjang gelombang 223,6 nm merupakan panjang gelombang yang khas untuk
gugus aromatik (Supratman 2010). Hasil analisis menggunakan spektrofotometer
didukung oleh data yang diperoleh dari analisis FTIR. Hasil analisis gugus
fungsional melanin menggunakan FTIR dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 5 Spektrum UV-Vis pigmen kapang RS3

12

Hasil analisis FTIR menunjukkan ulur gugus –OH dan –NH pada bilangan
gelombang 3421,62 cm-1, ulur –C=C aromatik dan tekuk gugus –NH ditemukan
pada bilangan gelombang 1631,30 cm-1. Gugus fungsional –CO yang terdeteksi
pada bilangan gelombang 1290-1000 cm-1 digunakan untuk menentukan jenis
alkohol. Bilangan gelombang 1278,86 cm-1 menandakan adanya fenil alkohol
(fenol) pada ekstrak yang pigmen sedangkan bilangan gelombang 1057,25 cm-1
menunjukkan adanya alkohol (Kukulyanskaya et al. 2002; Supratman 2010).

Gambar 6 Gugus fungsional pigmen ekstraseluler kapang RS3
Melanin dapat digolongkan ke dalam tiga kelompok besar, yaitu
allomelanin yang berwarna hitam, eumelanin yang berwarna cokelat kehitaman
dan pheomelanin yang berwarna merah hingga kuning. Allomelanin umumnya
tidak mengandung senyawa nitrogen maupun sulfur, eumelanin mengandung
senyawa nitrogen sedangkan pheomelanin mengandung sulfur akibat interaksinya
dengan asam amino sistein dalam proses pembentukannya (Plonka dan Grabacka
2006). Keberadaan gugus amina yang menyatakan adanya atom nitrogen pada
melanin menandakan bahwa jenis melanin yang dihasilkan oleh kapang RS3
diduga adalah eumelanin. Kukulyanaskaya et al. (2002) membuktikan bahwa
kapang yang diambil dari alam kemudian pigmen melaninnya langsung diekstrak
akan menghasilkan melanin berjenis allomelanin namun ketika kapang tersebut
dikultur di media maka jenis melanin yang diproduksinya adalah eumelanin.
Gugus fenol yang teridentifikasi menggunakan instrumen FTIR
membuktikan bahwa melanin disusun melalui proses polimerasi senyawa fenol
dan atau indola (Sansinenea dan Aurelio 2014). Hasil identifikasi gugus
fungsional sesuai dengan gambaran struktuk pigmen eumelanin yang
digambarkan oleh Magarelli (2011) yang terdiri atas hidroksil, karboksi, fenol dan
amina (Gambar 7).

Gambar 7 Struktur eumelanin
Sumber: Magarelli (2011)

13

Komponen Aktif Pigmen Kapang RS3
Mahluk hidup diketahui menghasilkan senyawa aktif yang digunakan untuk
bertahan hidup. Uji fitokimia merupakan salah satu uji yang dapat digunakan
untuk mengetahui senyawa aktif yang dihasilkan oleh suatu organisme (Harborne
1987). Kandungan senyawa aktif yang dimiliki oleh kapang RS3 akan
mempengaruhi aktivitasnya sebagai agen fotoprotektor. Senyawa aktif yang
terkandung dalam ekstrak pigmen ektraseluler kapang RS3 dapat dilihat pada
Tabel 5.
Tabel 5 Senyawa aktif pigmen ekstraseluler kapang RS3
Uji Fitokimia
Hasil
Alkaloid
Dragendorff
Meyer
Wagner
Flavonoid
+
Tanin
Saponin
Keterangan: (+) = terdeteksi; (-) = tidak terdeteksi

Parameter
Membentuk endapan
Lapisan berwarna jingga
Hijau kehitaman
Terbentuk busa

Hasil uji fitokimia menunjukkan ekstrak pigmen ekstraseluler mengandung
senyawa aktif flavonid yang ditandai dengan terbentuknya lapisan amil alkohol
berwarna jingga. Senyawa fenol juga merupakan jenis senyawa aktif yang
terdeteksi menggunakan instrumen FTIR pada bilangan gelombang 1278,86 cm-1.
Hasil ini didukung oleh penelitian Sahara (2013) menunjukkan bahwa kapang
RS3 memiliki komponen aktif berupa fenol dan flavonoid.
Senyawa fenol dan flavonoid diketahui sebagai komponen aktif yang
memiliki aktivitas sebagai antioksidan (Nurjanah et al. 2012). Senyawa fenol dari
organisme laut diketahui digunakan sebagai senyawa aktif yang memiliki aktivitas
sebagai agen fotoprotektor yang dapat menghambat kerusakan akibat sinar UV-B
(Kim 2012). Flavonoid dapat dikelompokkan menjadi 9 kelas yakni antosianin,
proantosianidin, flavonol, flavon, glikoflavon, biflavon, calakon dan aurona,
flavanon serta isoflavon (Harborne 1987). Hasil penelitian Jiang et al. (1997)
menunjukkan bahwa mikroorganisme laut mampu menghasilkan senyawa
flavonoid yang memiliki aktivitas fotoprotektor.

Kemampuan Fotoprotektor Ekstrak Pigmen
Nilai SPF adalah indikator universal yang umum digunakan untuk
menunjukkan keefektifan suatu bahan sebagai fotoprotektor. SPF didefinisikan
sebagai jumlah energi UV yang dibutuhkan untuk menimbulkan MED (Minimal
Erythemal Dose) pada kulit yang terlindung produk dengan zat fotoprotektor
dibandingkan jumlah energi yang dibutuhkan untuk menimbulkan MED pada
kulit tanpa perlindungan (Susanti et al. 2012). Setiap orang memiliki waktu yang
berbeda untuk mengalami MED dimana orang berkulit putih umumnya
mendapatkan MED lebih cepat dibandingkan orang berkulit gelap. Efek MED
tergantung pada individu, warna kulit, frekuensi, lama paparan serta intensitas
radiasi sinar yang diterima oleh kulit (Tahir et al. 2002)

14

Sinar matahari mengandung tiga jenis spektrum UV yakni UV-C, UV-B,
dan UV-A dimana hanya UV-A dan UV-B yang mampu mencapai bumi. Dampak
buruk akibat UV-B pada kulit berupa terbakar surya akut, mutasi DNA dan kanker
karena diserap dan terakumulasi pada epidermis sedangkan sinar UV-A
terpenetrasi lebih dalam yang mengakibatkan kulit menghitam dan keriput
(Rastogi et al. 2010). Penelitian yang dilakukan kebanyakan mencari bahan
fotoprotektor UV-B karena mengakibatkan kulit terbakar hingga kanker kulit.
Pengukuran nilai SPF dapat dilakukan dengan pengujian baik secara in vitro dan
secara in vivo. Pengujian secara in vitro dilakukan dengan menggunakan
instrumen spektrofotometer UV sedangkan secara in vivo dilakukan dengan
mengujinya langsung ke manusia lalu mengamati eritema (kemerahan) yang
terjadi akibat proses inflamasi yang disebabkan oleh paparan sinar matahari dan
dibandingkan dengan kontrol. Eritema (kemerahan) disebabkan oleh proses
inflamasi akibat paparan sinar matahari (UV) dan terjadi apabila volume darah
dalam pembuluh darah dermis meningkat hingga 38% di atas volume normal
(Tahir et al. 2002).
Penelitian ini melihat aktivitas pigmen sebagai fotoprotektor UV-B yang
dihasilkan oleh 1% ekstrak pigmen ekstraseluler kapang RS3. Konsentrasi 1%
dipilih karena mayoritas kosmetik menggunakan bahan aktif sebesar ≤1. Hasil
analisis SPF sebagai fotoprotektor UV-B dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Nilai SPF UV-B ekstrak pigmen ekstraseluler kapang RS3
 (nm)
290
295
300
305
310
315
320
Total

(EE) x (I)
0,0150
0,0817
0,2874
0,3278
0,1864
0,0839
0,0180

Absorbansi
1,404
1,316
1,225
1,109
1,015
0,946
0,949

SPF
0,26
1,07
3,52
3,63
1,89
0,79
0,17
11,33

Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak pigmen ekstraseluler kapang
RS3 sebanyak 1% memiliki nilai SPF UV-B sebesar 11,33. Nilai SPF
dikategorikan ke dalam beberapa tipe proteksi yakni proteksi minimal (SPF 1-4),
proteksi sedang (4-6), proteksi ekstra (6-8), proteksi maksimal (8-15) dan proteksi
ultra (SPF>15) (Gonzales et al. 2008). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa
pigmen ekstraseluler kapang RS3 memiliki aktivitas SPF UV-B termasuk ke
dalam kategori proteksi maksimal. Nilai SPF 11,33 berarti bahwa ekstrak pigmen
ektraseluler kapang RS3 yang diaplikasikan ke kulit mampu menghambat efek
MED 11,33 kali lebih lama dibandingkan kulit tanpa dilindungi oleh pigmen.
Banyak faktor yang mempengaruhi hasil penentuan nilai SPF yang dilakukan
secara in vitro pada sediaan tabir surya seperti jenis pelarut yang digunakan untuk
melarutkan, kombinasi senyawa, tipe emulsi, interaksi antar senyawa, emulsifier
yang digunakan dan pH (Kaur dan Saraf 2010).
Kemampuan pigmen ekstraseluler kapang RS3 sebagai fotoprotektor sangat
dipengaruhi oleh karakteristik serta senyawa aktif yang dimilikinya. Hasil
karakterisasi serta uji fitokimia diketahui bahwa pigmen ekstraseluler kapang RS3
mengandung komponen fenol dan flavonoid. Komponen fenol diketahui memiliki

15

gugus aromatik yang dikonjugasikan dengan gugus karbonil sehingga mampu
menyerap sinar UV dan melepaskannya dengan keluaran energi yang lebih rendah
sehingga mencegah kerusakan kulit dari efek UV-A dan UV-B (Rai et al. 2012).
Flavonoid merupakan jenis fenolik yang dihasilkan oleh tumbuhan
bertujuan untuk melindungi diri dari paparan sinar UV-B (Bruchard et al. 2000).
Fakta lain menunjukkan bahwa flavonoid mampu mengurangi dampak buruk
oksidasi yang diakibatkan oleh sinar dengan panjang gelombang yang pendek dan
mampu menurunkan resiko kerusakan akibat ROS dengan cara mengurangi
penetrasi radiasi UV-B (Agati et al. 2009). Hasil penelitian Stevanato et al. (2014)
menunjukkan berbagai jenis flavonoid memiliki SPF untuk UV-A dan UV-B.
Flavonol dan antosianin yang merupakan jenis flavonoid diketahui sebagai
antioksidan kuat yang bertugas sebagai antiradikal bebas karena kehadiran cincin
B-katekol. Penelitian membuktikan bahwa flavonol efektif sebagai fotoprotektor
UV-B (Carletti et al. 2014).
Kemampuan melanin sebagai antioksidan sudah dibuktikan dari berbagai
penelitian. Melanin diketahui memiliki kemampuan menangkap OH radikal,
DPPH dan O2 yang mengindikasikan bahwa melanin dapat digunakan sebagai
komponen antioksidan yang potensial (Ye et al. 2011). Melanin juga diketahui
mampu menghambat peroksidasi lemak (Tu et al. 2009).

Toksisitas Ekstrak Pigmen
Uji toksisitas pada penelitian ini menggunakan BSLT yang menggunakan A.
salina yang diberikan larutan ekstrak pigmen selama 48 jam. Metode ini dipilih
karena memiliki keunggulan seperti cepat, mudah, murah, dapat dipercaya dengan
hasil yang representatif (Meyer et al. 1982). Hasil uji toksisitas dapat dilihat pada
Tabel 7.
Tabel 7 Toksisitas ekstrak kasar melanin
Pengekstrak
(ppm)
HCl 0,1 N

10
6,66

Mortalitas (%)
100
500
23,33
43,33

1000
80

LC50
(µg/mL)
577,95

Kategori
Toksisitas
Toksik rendah

Hasil uji toksisitas menunjukkan bahwa ekstrak kasar melanin memiliki
toksisitas (LC50) pada konsentrasi 557,95 µg/mL. Penggolongan toksisitas
berdasarkan McLaughlin et al. (1998) adalah sangat toksik (LC50 ≤ 30 µg/mL),
toksik (LC50 31-200 µg/mL), toksik rendah (LC50 201-1000 µg/mL) dan tidak
toksik (LC50 > 1000 µg/mL). Ekstrak melanin tergolong pada kategori toksisitas
rendah. Toksisitas berhubungan dengan jenis pelarut yang digunakan dalam
ekstraksi dan komponen aktif yang dimiliki oleh ekstrak (Irawan et al. 2014).
Nilai toksisitas yang tergolong kedalam kategori toksisitas rendah tidak
berarti bahwa pigmen ekstraseluler kapang RS3 aman dan langsung dapat
digunakan dalam formulasi tabir surya namun harus tetap melalui uji dermatologis
seperti uji alergi dan uji iritasi (Wih et al. 2009). Serpone et al. (2007)
menunjukkan bahwa melanin sudah digunakan sebagai bahan aktif sebagai agen
fotoprotektor pada produk tabir surya komersial.
Melanin merupakan senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan oleh hifa
kapang yang sudah tua. Kapang menghasilkan melanin dengan tujuan untuk

16

melindungi sitoplasma dari radasi sinar unltraviolet (UV) serta dari enzim-enzim
yang bersifat lisis yang dihasilkan oleh organisme lain (Gadjar et al. 2006).
Mikroorganisme umumnya mensintesis melanin melalui berbagai jenis fenoloksidase (seperti enzim tirosinase, lakkase, atau katakolase). Kuinonina pada
melanin bertugas sebagai redoks pigmen dengan kemampuan mereduksi dan
mengoksidasi oksigen radikal dan komponen kimia lainnya dalam sistem redoks.
Kuinona mampu mengikat logam yang mampu menghasilkan hidroksil radikal
atau reactive oxygen species (ROS) (Carletti et al. 2014).
Secara umum pembentukan melanin dimulai dengan penghidrolisisan asam
amino fenilalanin dengan bantuan enzim fenilalanin hidroksilase (PH) menjadi Ltirosina kemudian diubah menjadi L-DOPA menggunakan enzim tirosinase
(TRY). Senyawa L-DOPA kembali diubah menjadi kuinona-DOPA menggunakan
enzim tirosinase (TRY) kemudian diubah menjadi korm-DOPA melaui reaksi
siklisisasi. Krom-DOPA selanjutnya diubah menjadi 5,6-dihidroksiindola (DHI-)
dan asam indola 5,6-kuinona karboksilat (DHICA-) menggunakan enzim KromDOPA tautomerase (DCT). Senyawa DHI- dan DHICA diubah menjadi DHImelanin dan DHICA-melanin yang merupakan jenis eumelanin dengan bantuan
enzim yang berhubungan dengan tirosinase.
Warna kulit umumnya ditentukan dari percampuran karotenoid, oksi/deoksi-hemoglobin, dan jenis melanin serta jumlah yang didistribusikan oleh
melanosom. (Stamatas et al. 2004). Pigmen melanin juga diproduksi oleh manusia
di beberapa bagian tubuh seperti kulit dan rambut (Sinaga et al. 2012). Melanosit
merupakan sel tubuh yang berperan dalam proses pigmentasi karena mampu
menghasilkan dan mendistribusikan melanin. Pigmentasi yang terjadi melibatkan
melanosit, melanosom, melanin, enzim tirosinase dan proses melanogenesis.
Tubuh memproduksi melanin sebagai reaksi atas paparan sinar UV yang
mengaktifkan sel melanosit untuk menghasilkan enzim fenilalanin hidrosilase
yang akan mengubah asam amino fenilalanin menjadi L-tirosin yang merupakan
bahan awal dalam pembentukan melanin pada kulit. Warna kulit ditentukan oleh
jumlah melanin yang dihasilkan, semakin banyak melanin yang diproduksi oleh
kulit maka akan semakin gelap warna kulit yang dimiliki.
Kulit manusia umumnya menghasilkan dua jenis melanin yakni eumelanin
dan pheomelanin sedangkan mata hanya memiliki jenis eumelanin (Mamoto et al.
2009). Organ tubuh lain yang mengandung melanin adalah mata yang hanya
mengandung eumelanin (Herrling et al. 2007). Melanin memiliki berbagai
manfaat bagi tubuh manusia diantaranya sebagai agen fotoprotektor karena dapat
berperan sebagai antioksidan. Keberadaan melanin (khususnya eumelanin) di kulit
berhubungan erat dalam pencegahan kerusakan akibat radikal bebas yang
diakibatkan oleh paparan sinar UV. Hasil penelitian menunjukkan bahwa melanin
mampu melindungi kulit dari radikal bebas yang dihasilkan oleh sinar UV-B
(Herrling et al. 2007). Melanin juga diketahui mampu mencegah kerusakan DNA
yang diakibatkan oleh paparan sinar UV-A dan UV-B serta mampu mencegah
timbulnya kanker kulit. Efek fotoprotektif yang dimiliki melanin dipengaruhi
jumlah dan distribusinya di kulit (Brenner dan Hearing 2008).
Nilai SPF yang dimiliki oleh ekstrak pigmen ekstraseluler kapang RS3 yang
diduga sebagai melanin sebesar 11,2976 dinilai lebih rendah dibandingkan dengan
nilai SPF yang dimiliki oleh tabir surya komersial yang memiliki SPF terendah
15. Kemampuan SPF melanin dapat ditingkatkan dengan cara melakukan

17

formulasi dengan berbagai komponen aktif lain yang memiliki efek sinergis
dengan melanin. Hasil penelitian Serpone et al. (2007) menunjukkan bahwa
melanin digunakan dalam sediaan tabir surya sebagai agen fotoprotektor dengan
formulasi berbagai bahan aktif lain yang memiliki efek sinergis seperti titanium
dioksida (TiO2). Senyawa titanium dioksida (TiO2) merupakan agen fotoprotektor
yang diketahui mampu menahan paparan sinar UV-A dan UV-B sehingga umum
digunakan dalam produk tabir surya. Senyawa lain yang juga umum digunakan
pada produk tabir surya adalah zink oksida (ZnO). Badan Pengawasan Obat dan
Makanan (BPOM) memberikan peraturan batasan maksimum penggunaan TiO2
sebesar 25% sedangkan ZnO sebesar 20% (BPOM 2011).

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan
Pigmen hitam yang dihasilkan kapang RS3 diduga sebagai melanin karena
hanya dapat diekstrak menggunakan HCl 0,1 N dengan pH di bawah 2,5 dan
dipisahkan menggunakan metode presipitasi. Rendemen melanin yang dihasilkan
sebesar 1,98%. Ekstrak melanin memiliki serapan UV pada kisaran sinar UV-A
(367,8 nm dan 350,0 nm), UV-B (317,2 nm) dan UV-C (271,6 nm; 266,8 nm;
264,0 nm; 260,8 nm; 223,6 nm) serta memiliki gugus fungsi hidroksi, cincin
aromatik, gugus fenolik, dan amina yang diduga sebagai penciri melanin berjenis
eumelanin. Nilai SPF ekstrak melanin sebesar 11,33 dan tergolong dalam kategori
proteksi maksimum. Pigmen memiliki toksisitas LC50 577,950 µg/mL.

Saran
Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk menentukan hubungan kurva
pertumbuhan kapang RS3 terhadap rendemen melanin yang dihasilkan. Melanin
diketahui memiliki kemampuan sebagai antioksidan sehingga perlu dilakukan uji
potensi pigmen ekstraseluler kapang RS3 sebagai antioksidan. Analisis
dermatologis perlu dilakukan jika pigmen kapang RS3 ingin diaplikaskan sebagai
sediaan tabir surya serta perlu dilakukan kajian mengenai stabilitasnya.

DAFTAR PUSTAKA
Ardhiansyah A. 2011. Pembakuan nama pulau di Indonesia sebagai upaya untuk
menjaga kedaulatan negara republik Indonesia. Jurnal Ilmu Hukum
Pandecta 6(1): 3-35.
Agati C, Stefano S, Tattini M. 2009. Mesophyll distribution of antioxidant
flavonoids in Ligustrum vulgare leaves under contrasting sunlight
irradiance. Ann.Bot. 104: 853-861
[BPOM] Badan Pengawas Obat dan Makanan. 2011. Persyaratan Teknis Bahan
Kosmetika. Jakarta (ID): Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan.
Brenner M, Hearing VJ. 2008. The protective role of melanin against UV damage
in human skin. Photochem Photobiol 84(3): 539-549.
Bruchard P, Bilger W, Weissenbock G. 2000. Contribution of hydroxycinnamates
and flavonoids to epidermal shielding of UV-A and UV-B radiation in
developing rye primary leaves as assessed by ultraviolet-induced
chlorophyll fluorescene measurements. Plant, Cell and Environment. 23:
373-380
Carletti G, Nervo G, Cattivelli L. 2014. Flavonoids and melanins: a common
strategy across twi kingdoms. International Journal of Biological Sciences
10(10): 1