PENETAPAN KADAR BETA-KAROTEN PADA ORGAN AKAR, BATANG, DAUN, DAN BUAH Pandanus conoideus Lamk. MENGGUNAKAN KCKT Determination of root, stem, leaf and fruit beta-carotene of Pandanus conoideus Lamk. using HPLC

  

PENETAPAN KADAR BETA-KAROTEN PADA ORGAN AKAR, BATANG, DAUN, DAN

BUAH Pandanus conoideus Lamk. MENGGUNAKAN KCKT

Determination of root, stem, leaf and fruit beta-carotene of Pandanus conoideus

  

Lamk. using HPLC

Linus Yhani Chrystomo, Aditya Krishar Karim, Ign., Joko Suyono

Jurusan Biologi FMIPA UniversitasCenderawasih Jayapura Papua.

  Jl. Kamp Wolker Perumnas 3 Yabansai, Hedam, Jayapura. e-mail: chrysyanka@yahoo.com

  

ABSTRAK

Peningkatan prevalensi penyakit kronis yang belum diketahui penyebabnya menjadi masalah utama bagi ma-

syarakat di negara berkembang. Data kajian hasil riset penyakit yang mewabah menunjukkan bahwa antiok-

sidan seperti karotenoid (beta karoten, likopen, lutein, dan zeasantin) bermanfaat mencegah penyakit degen-

eratif seperti penyakit jantung koroner, kardiovaskuler, diabetes, hipertensi, obesitas dan beberapa macam

kanker. Senyawa metabolit sekunder sering diproduksi hanya di bagian jaringan atau organ tertentu dari tum-

buhan pada fase pertumbuhan tertentu dan dihasilkan dalam konsentrasi rendah. KCKT merupakan metode

yang terkenal dapat digunakan untuk menganalisis, identifikasi dan menetapkan kadar suatu zat dalam

larutan organik atau organik dengan membandingkan larutan standar yang digunakan dalam kromatografi.

  

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi adanya beta karoten pada akar, batang, dan buah Pandanus

conoideus Lamk. serta menetapkan kadar senyawa beta karoten dalam ekstrak kloroform organ tumbuhan

tersebut. Metode yang digunakan untuk menganalisis, identifikasi, dan penetapan kadar adalah KCKT. Hasil

analisis KCKT menunjukkan bahwa beta karoten dapat ditemukan pada akar, daun, dan buah P. conoideus,

namun tidak terdapat pada organ batang. Hasil menunjukkan bahwa kadar beta karoten tertinggi terdapat

pada ekstrak buah (7,28 µg/g) P. conoideus diikuti berturut-turut pada daun (2,37 µg/g) dan akar (1,24 µg/g).

  Kata kunci: beta karoten, Pandanus conoideus Lamk., KCKT

ABSTRACT

  

The increasing prevalence of chronic non-communicable diseases in developing countries is becoming a major

public health problem. Research studies and epidemiological data have shown that antioxidants such as carot-

enoids (beta carotene, lycopene, lutein, and zeaxanthin) contribute to prevent degenerative diseases, such as

coronary heart diseases, cardiovascular diseases, diabetes, hypertension, obesity, and several types of cancer.

  Volume 6, No. 1, Agustus 2013

MENGGUNAKAN KCKT

  Volume 6, No. 1, Agustus 2013 PENETAPAN KADAR BETA-KAROTEN PADA ORGAN AKAR, BATANG, DAUN, DAN BUAH Pandanus conoideus Lamk.

  Determination of root, stem, leaf and fruit beta-carotene of Pandanus conoideus Lamk. using HPLC

Secondary metabolite compounds are often produced only in certain tissues or organ, at specific developmental

stage and they are present in low concentrations. HPLC is a famous method can be used in analyzing the identifi-

cation and determination of the content organic and inorganic solutes by comparison of samples with standards

chromatographed.This research aims to identify the beta carotene on the root, bark, leaf and fruit of Pandanus

conoideus Lamk., and to determine the beta carotene content on chloroform extract of the root, bark, leaf and

fruit. The method in analyzing the identification and determination of the content is HPLC analysis. The result

of HPLC analysis showed that beta carotene was found on the root, leaf and fruit except for the bark. The results

showed that the highest of beta carotene content was found on the fruit extract (7.28 µg/g), the leaf (2,37 µg/g),

and root (1.24 µg/g), respectively.

  Key words: beta carotene, Pandanus conoideus Lamk., HPLC PENDAHULUAN

  Beta karoten merupakan senyawa bioaktif metabolit sekunder golongan terpenoid (tetraterpenoid C40) yang terdiri dari delapan unit isopren (C5) dan termasuk kelompok karotenoid (Dewick, 2002), karotenoid merupakan golongan tetraterpenoid yang jumlahnya paling besar (Samuelsson, 1999). Charoensiri et al., (2007) melaporkan bahwa anti oksidan seperti karotenoid (beta karoten, likopen, lutein dan, zeaxantin) mempunyai kontribusi dalam mencegah penyakit degeneratif seperti kardio vaskular, diabetes dan beberapa tipe kanker. Menurut Budi & Paimin (2005) beta karoten merupakan senyawa antioksidan yang berkhasiat dapat menetralisasi zat radikal bebas dalam tubuh yang merupakan pemicu timbulnya berbagai penyakit degeneratif. Antioksidan tersebut dapat memutus rantai radikal bebas senyawa karsinogen penyebab kanker dan tumor. Beta karoten dapat dimanfaatkan untuk pencegahan penyakit degeneratif seperti kanker, tumor, jantung koroner, mencegah terbentuknya flek pada pembuluh darah arteri sehingga memperlancar aliran darah dan dapat meningkatkan kekebalan tubuh karena adanya interaksi dengan protein dalam pembentukan antibodi yang ditunjukkan adanya T-helpers dan limfosit yang lebih aktif. High Performance

  Liquid Chromatography (HPLC) adalah suatu

  teknik pemisahan komponen campuran senyawa melalui kolom yang mengandung mikropartikel padat sebagai fase diam, yang dialiri larutan dengan pompa tekanan aliran fase gerak yang konstan (Kealey & Haines, 2002). Puiol et al., (2005) menggunakan HPLC untuk memisahkan, identifikasi, dan kuantifikasi kandungan lipid dalam ekstrak 6 jenis kacang (hazelnut, almond,

  walnut, peanut, pistachio dan caschewnut). Ullah et al., (2011) melakukan investigasi kandungan

  beta karoten pada beberapa jenis sayuran segar (wortel, bayam, kubis, lombok merah, lombok hijau, lombok rawit, kentang, bawang merah, mint, jamur, tomat, selada, mentimun, buncis, kacang merah, pare, kacang panjang, terong) dengan menggunakan HPLC.

  Senyawa bioaktif metabolit sekunder sering diproduksi oleh tumbuhan hanya pada jaringan atau organ tertentu dan hanya pada masa tahapan perkembangan yang spesifik dengan jumlah konsentrasi yang rendah (Terryn

  et al., 2006). Menurut Chrystomo et al., (2011)

HASIL DAN PEMBAHASAN

METODE PENELITIAN

  timbang sebanyak 1,5 g. Serbuk masing-masing organ dimaserasi dengan menggunakan 15 ml larutan kloroform dalam erlenmeyer selama 24 jam. Kemudian disaring dan dipekatkan atau diuapkan dengan menggunakan gas nitrogen sampai tersisa tinggal 1 ml. Larutan standar 0,5 mg beta karoten dilarutkan dalam 1 ml kloroform (Gritter et al., 1991). Analisis laboratorium menggunakan HPLC

  karoten (Merck) menunjukkan bahwa beta karoten tidak dijumpai pada batang (Tabel 1). Hal ini kemungkinan dapat terjadi karena menurut Chrystomo et al., (2011) hasil penelusuran senyawa bioaktif metilripariokromen-A pada organ akar, batang, dan daun Eupatorium riparium Reg. hanya dijumpai pada daun. Juga dijelaskan

  Pandanus conoideus Lamk. dengan standar beta

  Dari hasil penetapan kadar beta karoten pada organ akar, batang, daun, dan buah.

  Hasil uji pendahuluan (spiking) untuk identifikasi adanya beta karoten, dengan membandingkan kromatogram beta karoten standar (Merck) dengan kromatogram beta karoten dan sampel daun menunjukkan profil peak beta karoten yang sama, hal ini membuktikan bahwa di daun juga teridentifikasi mengandung beta karoten.

  (v/v), tekanan laju aliran (flow) 1ml/min., suhu oven 40°C. Dideteksi pada panjang gelombang 450nm (Harborne, 1996).

  Larutan standar beta karoten dan larutan sampel organ akar, batang, daun, dan buah masing-masing secara bergantian diinjeksikan ke dalam pangkal kolom sejumlah 0,5µl. Setiap pergantian sampel, kolom harus dicuci terlebih dahulu dengan eluen metanol/ akuades=9/5(v/v). Kolom yang digunakan C ₁₈ (100×3,0 mm) sebagai fase diam. Fase gerak menggunakan larutan metanol/akuades=95/5

  Volume 6, No. 1, Agustus 2013 Linus Yhani Chrystomo, Aditya Krishar Karim, Ign., Joko Suyono

  senyawa bioaktif metilripariokromen-A pada

  Organ akar, batang, daun dan buah

  Preparasi

  batang, daun, dan buah dipisahkan, kemudian dikeringkan dengan tidak terkena sinar matahari langsung, kemudian disimpan di dalam lemari es. Cara Kerja

  conoideus Lamk.) asal Papua. Organ akar,

  Bahan Tanaman buah merah (Pandanus

  organ daun sedangkan pada akar dan batang tidak diketemukan senyawa tersebut. Thompson (2007) melaporkan bahwa konsentrasi kandungan senyawa bioaktif dapat bervariasi tergantung kondisi lingkungan ekologi tumbuhan tersebut dan faktor genetik atau kultivar. Chrystomo et al., (2011)melaporkan bahwa hasil penetapan kadar senyawa bioaktif metilripariokromen-A pada organ daun E.riparium dari daerah yang berbeda jumlah kadarnya berbeda, G. Merapi Kaliurang (5,37%), G. Menoreh Samigaluh (9,48%), dan Tawangmangu Karanganyar (9,30%). Fidrianny (2004) juga menyebutkan bahwa hasil penelitian karakterisasi ekstrak etanol daging buah pala (Myristica fragrans) yang berasal dari tiga daerah yang berbeda Bogor, Sukabumi, dan Bandung menunjukkan kromatogram dengan pola yang berbeda.

  Eupatorium riparium Reg. hanya terdeteksi pada

  P. conoideus masing-masing diserbuk lalu di

MENGGUNAKAN KCKT

  Volume 6, No. 1, Agustus 2013 PENETAPAN KADAR BETA-KAROTEN PADA ORGAN AKAR, BATANG, DAUN, DAN BUAH Pandanus conoideus Lamk.

  Determination of root, stem, leaf and fruit beta-carotene of Pandanus conoideus Lamk. using HPLC

  oleh Terryn et al.,(2006) bahwa senyawa bioaktif metabolit sekunder hanya diproduksi pada jaringan dan organ tertentu dari tumbuhan. Hal tersebut kemungkinan dapat terjadi karena faktor genetik atau faktor lingkungan (Thomson, 2007).

  Tabel 1. Konsentrasi kadar beta karoten pada organPandanus conoideus Lamk. hasil analisis HPLC No Sampel Konsentrasi Beta karoten (µg/g) Ket.

  1. Akar 1,24 +

  2. Batang 0,00 -

  3. Daun 2,37 +

  4. Buah 7,22 +

  5. Standar beta karoten (Merck) 95,72 +

  Hasil penetapan kadar beta karoten dari analisis HPLC berturut-turut yang paling tinggi terdapat pada sampel buah (7,22 µg/g), daun (2,37), akar (1,24), dan batang (0,0) (Tabel, Gambar 2-5). Kandungan beta karoten tertinggi terdapat pada organ buah P. conoideus, karena menurut Dewick (2002) perluasan sistem elektron dapat memberikan warna pada karotenoid dan memberikan kontribusi pigmentasi warna kuning, jingga, dan merah pada jaringan tumbuhan. Misalnya likopen pada buah tomat (Lycopersicum esculente), beta karoten pada tuber wortel (Daucus carota), demikian juga beta karoten pada buah P. conoideus. Pada daun diketemukan beta karoten karena menurut Dewick (2002) beta karoten merupakan pigmen tumbuhan yang juga ikut berperan dalam proses fotosintesis dan biasanya terdapat pada jaringan berwarna hijau terutama daun. Pada akar kemungkinan dapat dijumpai beta karoten terutama pada akar tunjang atau akar yang dekat permukaan tanah yang berwarna hijau.

  Konsentrasi kadar beta karoten pada organ P. conoideus secara umum kadarnya sangat sedikit dibandingkan standar. Hal ini kemungkinan dapat terjadi karena menurut Terryn et al., (2006) kadar senyawa bioaktif metabolit sekunder dalam jaringan atau organ tumbuhan jumlahnya sangat sedikit. Menurut Caladria et al., (2006) sekarang sudah diketahui bahwa faktor yang mengontrol kadar senyawa bioaktif metabolit sekunder adalah faktor genetik dan faktor lingkungan. Disebutkan oleh Michael (2009) bahwa tumbuhan menghasilkan metabolit sekunder atau produk bahan alam terutama untuk pertahanan diri menghadapi tekanan abiotik dan untuk komunikasi dengan organisme lain dan fungsi yang paling menonjol adalah sebagai proteksi untuk melawan mikrobia patogen (bakteri, fingi dan virus) dan herbivora. Terryn et al., (2006) mengatakan bahwa tumbuhan menghasilkan sejumlah metabolit sekunder sebagai produk bahan alam untuk beradaptasi dan perlindungan diri dari tekanan lingkungan abiotik maupun biotik.

  Menurut Mazid et al.(2011) tekanan abiotik yang dapat menimbulkan tekanan atau stres bagi tumbuhan adalah air, temperatur, cahaya, zat kimia, faktor lain luka, magnetik, dan listrik alam. Faktor biotik yang dapat menimbulkan stres bagi tumbuhan adalah mikrorganisme patogen (virus, bakteri, fungi), herbivora (mamalia, serangga, fitofagus) dan tumbuhan lain yang bersifat parasitis, alelopati, dan kompetitor. Linus Yhani Chrystomo, Aditya Krishar Karim, Ign., Joko Suyono Gambar 4. Kromatogram beta karoten daun Pandanus Gambar 1. Kromatogram beta karoten standar(Merck). conoideus Lamk. Peak 8,kadar: 2,37 µg/g Peak 4, Kadar: 95, 72 µg/g

  Menurut Mulabagal & Sheng Tsay (2004) semua senyawa bioaktif tersebut telah diketahui termasuk kelompok metabolit sekunder. Beberapa tumbuhan yang mengandung senyawa bioaktif termasuk P. conoideus telah dievaluasi secara ilmiah untuk kemungkinan digunakan sebagai obat.

  Gambar 2. Kromatogram beta karoten akar Pandanus conoideus Lamk. Peak 7, kadar 1,24 µg/g

  Gambar 3. Kromatogram beta karoten batang Panda- Gambar 5. Kromatogram beta karoten buahPandanus nus conoideus Lamk. Peak tidak ada, Ka- conoideus Lamk Peak 5,kadar 7,22 µg/g dar: 0,00 µg/g

  Volume 6, No. 1, Agustus 2013

  PENETAPAN KADAR BETA-KAROTEN PADA ORGAN AKAR, BATANG, DAUN, DAN BUAH Pandanus conoideus Lamk.

MENGGUNAKAN KCKT

  Determination of root, stem, leaf and fruit beta-carotene of Pandanus conoideus Lamk. using HPLC KESIMPULAN

  Daging Buah Pala (Myristica fragrans). Acta Beta karoten secara kualitatif Pharmaceutica Indonesia.,29(1):12-18 teridentifikasi dapat dijumpai pada organ GritterRJ., Bobbitt JM. & Achwarting AE. 1991. akar, daun dan, buah Pandanus conoideus Pengantar Kromatografi, Edisi kedua. Lamk., sedangkan pada organ batang tidak Penerbit ITB. Bandung. 266p. diketemukan. Kandungan beta karoten yang Harborne, JB. 1996. Metode Fitokimia, Penuntun tertinggi terdapat pada organ buah (7,22 µg/g), Cara Moderen Menganalisis Tumbuhan. kemudian berturut-turut pada daun (2,37 µg/g), Penerbit ITB Bandung. Pp.1-38, 158-169 dan akar (1,24 µg/g).Perlu dilakukan penelitian Kealey D. & Haines PJ. 2002. Analytical Chemistry. untuk mengetahui jalur biosintesis beta karoten Bios Scientific Publishers Ltd. Oxford UK. terpendek guna memproduksi beta karoten 342p. menggunakan bioteknologi kultur in vitro. Mazid M., Khan TA. & Mohammad F. 2011. Role of

  Secondary Metabolites in Defense Mecha-

  DAFTAR PUSTAKA nisms of Plants. Biol.and Med., 3(2):232- Budi, IM. &Paimin FR. 2005. Buah Merah. Pene- 249.

  bar Swadaya. Bogor. 75p. Michael, W. 2009. Progress in the production of Calabria, LM., Emerenciano VP., Ferreira MJP., Medicinally Important Secondary Metabo-

  Scotti MT. & Mabry TJ. 2006. A Phylogenetic lites in Recombinant Microorganisms or Analysis of Tribes of the Asteraceae Based Plants Progress in Alkaloid Biosynthesis. on Phytochemical Data. Nat. Product Com- Biotechnol. J., 4(12):1-67

  munications. 0(0):1-9 Mulabagal, V. and Tsay HS. 2004. Plant cell cul-

  Charoensiri R., Kongkachuichai R., Suknicom S. & tures-An alternative and efficient source Sungpuag P. 2007. Beta-carotene, lycopene, for the production of biologically impor- and alpha-tocopherol contents of selected tant secondary metabolites. Intl. J. Applied Thai fruits. Food Chemistry. 113:202–207 Science and Engineering, 2(1): 29-48. Chrystomo, LY., Sumardi I., Wahyuono S. & Har- Puiol G., Orellana JM., Rozes N., Duran JR. & tanto LN. 2011. Penetapan Kadar Metilri- Romeu A.2005.Thin Layer Chromatography pariokromen-A pada Organ Eupatorium of Lipid Fraction in Tree Nut Species. De-

  riparium Reg. dari Daerah yang Berbeda. partment of Biochemistry and Biotechnol- Biota., 16(1):107-113 ogy, University of Rovira Virgili, Tarragona,

  Dewick, PM. 2002. Medicinal Natural Products, A Spain. Pp.7-15

  Biosybthetic Approach, Second edition, John Samuelsson, G. 1999. Drugs of Natural Origin. A

  Wiley & Sons, Ltd. Ontario, Canada. Pp.167- Texbook of Pharmacognosy, Fourth edition, 170, 226-230 Apotekarsocieteten, Sweden. P339-341 FidriannyI., Ruslan K., Ibrahim S. & Cindelaras S. Terryn N., Montagu MV., Inze D. & Goossens A.

  2004. Karakterisasi Simplisia dan Ekstrak 2006. Functional Genomic Approaches to

  Volume 6, No. 1, Agustus 2013 Linus Yhani Chrystomo, Aditya Krishar Karim, Ign., Joko Suyono

  Study and Engineer Secondary Metabolism in Plant Cell Culture. Medicinal and Aromat-

  ic Plants. 281-300

  Thomson,GE. 2007. The Health Benefits of Tradi- tional Chinese Plant Medicine. RIRDC Publi-

  cation No.06/128:139p.

  Ullah N., Khan A., Khan FA., Khurram M., Hussan M., Muhammad S., Khayam U., M. Amin & J.

  Hussain. 2011. Composition and Isolation of Beta Carotene from Different Vegetables and Their Effect on Human Serum Retinal Level. Middle-East Journal of Scientific Re-

  search, 9(4): 496-502 Volume 6, No. 1, Agustus 2013