Penetapan kandungan senyawa fenolik total dan uji aktivitas antioksidan fraksi etil asetat ekstrak etanolik herba selada air (nasturtium officinale r.br.) dengan menggunakan metode DPPH - USD Repository

  

PENETAPAN KANDUNGAN SENYAWA FENOLIK TOTAL dan UJI

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN FRAKSI ETIL ASETAT EKSTRAK

ETANOLIK HERBA SELADA AIR (Nasturtium officinale R.Br.) DENGAN

MENGGUNAKAN METODE DPPH

  

SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

  Program Studi Farmasi Diajukan oleh:

  Jap Yulius Billy Soegianto NIM : 098114069

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2013

  

Kupersembahkan karya ini untuk Tuhan Yesus, ibuku, dan semua

pihak yang telah membantuku. terima Kasih semuanya…….

  

PRAKATA

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat- Nya sehingga penulis berhasil menyelesaikan karya tulis “Penetapan Kandungan Senyawa Fenolik Total dan Uji Aktvitas Antioksidan Fraksi Etil Asetat Ekstrak Etanolik Herba Selada Air (Nastrurtium officinale R.Br.) Dengan Menggunakan Metode DPPH ”.

  Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan dan semangat dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada:

  1. Bapak Ipang Djunarko, M.Si., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

  2. Bapak Prof.Dr.C.J.Soegihardjo, Apt selaku Dosen Pembimbing yang selalu mendampingi dan mengarahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik.

  3. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M.Si selaku Dosen Penguji yang memberikan masukkan dan arahan sehingga dapat menyelesaikan skripsi dengan baik.

  4. Bapak Jeffry Julianus, M.Si selaku Dosen Penguji yang memberikan pengarahan dalam penulisan skrpsi.

  5. Semua dosen Fakultas Farmasi Sanata Dharma yang telah memberikan masukkan, ilmu dan dukungannya kepada penulis.

  6. Teman-teman yang telah membantu selama penelitian, Filbert Hita Kumaro, dan Indah Kertawati yang memberikan bantuan sehingga penyelesian skripsi ini dapat selesai dengan baik.

  7. Laboran Laboratorium Farmakognosi-Fitokimia, Biokimia

• –Anatomi Manusia Universitas Sanata Dharma,yaitu Mas Kayat dan Mas Wagiran yang telah membantu dalam penyelesian skripsi ini .

  8. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu-persatu Penulis mengetahui bahwa penulisan skripsi ini masih belum sempurna, oleh karena itu masukkan, saran dan kritikannya sangat diperlukan untuk memperbaiki penulisan skripsi ini. Terima kasih.

  Penulis

  

DAFTAR ISI

  Halaman PENGESAHAN SKRIPSI .................................................................................... iii PERSEMBAHAN .................................................................................................. iv DAFTRA LAMPIRAN.......................................................................................xv

  

  

  

  

  

  

  

  

  A. Selada Air ........................................................................................................... 8

  1. Nama lain selada air.......................................................................................8

  

  

  4. Sistematika selada air.................................................................................10

  B. Senyawa Fenolik ............................................................................................... 10

  1. Pengertian senyawa fenolik............................................................................ 10

  2. Senyawa fenolik dan antioksidan.................................................................... 11

  3. Senyawa fenolik pada tanaman....................................................................... 11

  4. Kandungan Senyawa Fenolik Total Selada Air...............................................12

  C. Metode Folin-Ciocalteu ..................................................................................... 13

  D. Antioksidan.......................................................................................................14

  1. Pengertian antioksidan................................................................................. 14

  2. Sumber antioksidan.......................................................................................15

  3. Penggolongan antioksidan.............................................................................17

  4. Metode uji aktivitas atioksidan.....................................................................18

  E. Radikal Bebas...................................................................................................20

  1. Pengertian radikal bebas...............................................................................20

  2. Kerusakan sel akibat radikal bebas...............................................................20

  3. Pembentukan radikal bebas...........................................................................21

  4. Radikal bebas dalam tubuh............................................................................22

  F. Metode Ekstraksi...............................................................................................23

  G. Landasan Teori.................................................................................................25

  H. Hipotesis............................................................................................................26

   A. Jenis dan Rancangan Penelitian ....................................................................... 27 B. Variabel Penelitian ............................................................................................ 27 C. Definisi Operasional .......................................................................................... 28 D. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................................. 29

  1. Alat................................................................................................................ 29

  2. Bahan...............................................................................................................29

  E. Tata Cara Penelitian ........................................................................................... 29

  1. Determinasi tanaman..................................................................................... 29

  2. Pengumpulan bahan....................................................................................... 29

  3. Preparasi sampel..............................................................................................30

  4. Penetapan kandungan fenolik total..................................................................30

  5.Pembuatan larutan DPPH, pembanding dan uji aktivitas antioksidan......................................................................................................32

  6.Penentuan OT dan panjang gelombang maksimum uji aktivitas antioksidan......................................................................................................33

  7.Uji pendahuluan dan estimasi aktivitas antioksidan pada larutan uji dan pembanding.....................................................................................................33 F. Analisis Hasil.....................................................................................................34

   A. Determinasi Tanaman ...................................................................................... 36

  B. Pengumpulan Bahan ......................................................................................... 36

  C. Hasil Preparasi Sampel ..................................................................................... 37

  1. Pengeringan..................................................................................................37

  2. Ekstraksi.......................................................................................................38

  3. Fraksinasi.....................................................................................................41

  D. Hasil Uji Pendahuluan ..................................................................................... 43

  1. Uji pendahuluan kandungan senyawa fenolik total....................................43

  2. Uji pendahuluan aktivitas antioksidan.........................................................45

  E. Hasil Optimasi Penetapan Knadungan Fenolik Total.......................................46

  1. Penetapan Operating Time (OT)...................................................................46

  2. Pengukuran panjang gelombang maksimum................................................47

  F. Hasil Penetapan Kandungan Fenolik Total.......................................................48

  G. Hasil Optimasi Penentuan Aktivitas Antioksidan.............................................52

  1. Penentuan Operating Time (OT)...................................................................52

  2. Penentuan panjang gelombang maksimum...................................................54

  H. Hasil Penentuan Aktivitas Antioksidan.............................................................55

  

  

DAFTAR TABEL

  Halaman Tabel I. Penentuan panjang gelombang maksimum asam galat ......................... 48 Tabel II. Persamaan regresi linier dari baku asam galat......................................50 Tabel III. Kandungan senyawa fenolik total fraksi etil asetat ekstrak etanolik herba selada air ..................................................................................... 51 Tabel IV. Penentuan panjang gelombang maksimum DPPH .............................. 54 Tabel V. Persamaan regresi linier % IC dengan baku rutin..................................59 Tabel VI. Perhitungan persamaan regresi linier % IC dengan baku fraksi etil asetat ekstrak etanolik herba selada air...............................................59 Tabel VII. Nilai IC

  50 rutin dan fraksi etil asetat ekstrak etanolik herba selada

  air........................................................................................................60 Tabel VIII. Tingkat kekuatan antioksidan............................................................61

  DAFTAR GAMBAR

  Halaman Gambar 1. Mekanisme penghambatan radikal bebas oleh senyawa fenolik..........11 Gambar 2. Struktur rutin ....................................................................................... 13 Gambar 3. Reaksi DPPH dengan senyawa antioksidan........................................19 Gambar 4. Uji pendahuluan kandungan senyawa fenolik total............................. 44 Gambar 5. Uji pendahuluan aktivitas antioksidan.................................................46 Gambar 6. Penentuan Operating Time (OT) asam galat replikasi 2 .................. ...47 Gambar 7. Struktur asam galat . ............................................................................ 50 Gambar 8. Operating Time (OT) rutin replikasi 1 ................................................53 Gambar 9. Operating Time (OT) fraksi etil asetat ekstrak etanolik herba selada air replikasi 3 .......................................................................................... 53 Gambar 10. Reaksi antara DPPH dengan antioksidan...........................................55 Gambar 11. Struktur kimia rutin.........................................................................56 Gambar 12. Mekanisme penghambatan DPPH oleh rutin..................................57 Gambar 13. Kurva aktivitas antioksidan rutin replikasi 3......................................58 Gambar 14. Kurva aktivitas antioksidan fraksi etil asetat ekstrak etanolik herba selada air replikasi 2 ......................................................................... 59

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Halaman Lampiran 1. Lampiran Surat Determinasi Tanaman..............................................68 Lampiran 2. Gambar Selada Air............................................................................69 Lampiran 3. Perhitungan Rendemen Uji Aktivitas Antioksidan...........................70 Lampiran 4. Data Penimbangan Uji Aktivitas Antioksidan..................................71 Lampiran 5. Data Konsentrasi Uji Aktivitas Antioksidan.....................................72 Lampiran 6. Penentuan Operating Time (OT) Rutin.............................................74 Lampiran 7. Penentuan Operating Time (OT) Fraksi Etil Asetat..........................76 Lampiran 8. Panjang Gelombang Maksimum DPPH............................................78 Lampiran 9. Scanning Penentuan Aktivitas Antioksidan......................................81 Lampiran 10. Perhitungan Nilai % IC Dari Rutin.................................................84 Lampiran 11. Perhitungan % IC Fraksi Etil Asetat..............................................86 Lampiran 12. Perhitungan Nilai IC

  50 Rutin..........................................................88

  Lampiran 13. Perhitungan Nilai IC Fraksi Etil Asetat......................................90

  50 Lampiran 14. Penimbangan Untuk Uji Kandungan Fenolik Total......................92

  Lampiran 15. Optimasi Penetapan Kandungan Fenolik Total.............................93 Lampiran 16. Panjang Gelombang Maksimum Asam Galat...............................94 Lampiran 17. Scanning Penentuan Kandungan Fenolik Total............................97 Lampiran 18. Penentuan Kandungan Senyawa Fenolik Total.............................100 Lampiran 19. Uji Statistika Dengan Program R..................................................102

  

INTISARI

  Polusi udara saat ini sudah menjadi salah satu masalah yang serius yang diakibatkan oleh pencemaran udara yang berasal dari kegiatan industri. Pencemaran udara memunculkan radikal bebas yang berakibat buruk bagi kesehatan manusia. Radikal bebas merupakan senyawa yang bersifat sangat reaktif dan memiliki pasangan elektron bebas, oleh karena itu diperlukan antioksidan yang bertujuan untuk menangkal aktivitas radikal bebas.Salah satu tanaman yang berpotensi sebagai antioksidan adalah selada air (Nasturtium

  

officinale R.Br) yang telah lama dikonsumsi oleh masyarakat. Aktivitas

  antioksidan dari herba selada air berasal dari senyawa fenolik yang dapat menangkal radikal bebas, oleh karena itu dilakukan juga penetapan kandungan fenolik totalnya. Metode aktvitas antioksidan yang digunakan adalah dengan metode DPPH dengan prinsipnya adalah terjadi reduksi warna dari ungu menjadi kuning karena terbentuk senyawa DPPH tereduksi yang berasal dari reaksi radikal bebas dengan senyawa antioksidan. Aktivitas antioksidan dinyatakan dengan IC

  50

  yaitu kemampuan senyawa yang berpotensi sebagai antioksidan untuk menurunkan 50% aktivitas dari radikal bebas. Dari hasil penelitian diperoleh kandungan senyawa fenolik total adalah (6,463 ± 0,066) mg ekivalen asam galat per gram fraksi etil asetat dan IC

  50 dari herba selada air adalah ( 434,402 ± 5,945) µg/ml.

  Kata kunci : antioksidan, radikal bebas, Nasturtium officinale R.Br, senyawa fenolik total, DPPH.

  ABSTRACT It is well known that air polution can be a serious problem to human health because it will produce a free radical. Free radical is a molecule that has a free electron chain and is so reactive that we will need antioxidants to reduce it.Watercress (Nastrutrium officinale R.Br) is one kind of plant that can inhibit free radical because its polyphenolic contents.We must exact contents of polyphenolic compunds. DPPH methods are used to determine antioxidant activity by reducing a colour from purple to yellow. Antioxidant activity is presented by IC

  50 . IC 50 is the ability of antioxidant that can reduce 50% of free

  radical activity. According to this research we know that the total phenolic compounds is (6.463 ± 0.066) mg eqivalent gallic acid each gram fraction and

  IC 50 is (434.402 ±5.945)µg/ml. Key words :antioxidant, free radical, Nasturtium officinale R.Br, total phenolic compunds, DPPH.

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Udara mempunyai arti yang sangat penting di dalam kehidupan makhluk

  hidup dan kelangsungan hidup makhluk lainnya,sehingga udara merupakan sumber daya alam yang harus dilindungi untuk hidup kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Pertumbuhan sektor industri pertahun masih merupakan sektor yang sangat potensial dalam memacu pertumbuhan ekonomi, namun disisi lain juga dapat memberikan dampak negatif berupa pencemaran udara baik yang di dalam ruangan maupun di luar ruangan yang dapat membahayakan manusia (Anonim, 2002).

  Kegiatan industri dapat menimbulkan pencemaran udara antara lain pabrik pengolahan minyak bumi, pabrik pengolahan logam, pabrik tekstil, pabrik gula, pabrik pengolahan karet dan pabrik plastik. Pabrik kimia tersebut menghasilkan semua pencemar ke udara lewat cerobong asap pabrik-pabrik kimia baik yang berbentuk gas ataupun partikel dan berpengaruh buruk bagi kesehatan ( Sumardjono,2006). Pencemaran udara merupakan masuknya komponen lain ke dalam lingkungan udara baik oleh kegiatan manusia secara langsung atau tidak langsung maupun proses alam sehingga kualitas udara turun sampai ke tingkat tertentu yang dapat menyebabkan lingkungan menjadi kurang baik. Adapun kriteria pencemaran udara antara lain bila nilai Pb adalah 0,06 ppm dan debu

  0,26 ppm (Chandra,2006). Akibatnya adalah muncul radikal bebas di lingkungan yang tentunya berbahaya bagi kesehatan manusia.

  Radikal bebas adalah suatu atom atau molekul yang sangat reaktif dengan elektron yang tidak memiliki pasangan. Radikal bebas mencari reaksi- reaksi agar dapat memperoleh kembali elektron pasangannya. Serangkaian reaksi dapat terjadi, yang menghasilkan serangkaian radikal bebas. Setelah itu radikal bebas dapat mengalami tubrukan kaya energi dengan molekul lain yang merusak ikatan di dalam molekul, pada akhirnya radikal bebas dapat merusak membran sel, retikulum endoplasma, atau DNA sel yang rentan (Corwin, 2008). Radikal bebas merusak DNA yang dapat mengakibatkan sel kanker (Mazandarani et al, 2012).

  Pada dasarnya tubuh manusia memiliki antioksidan untuk membatasi kerusakan akibat terpapar radikal bebas. Salah satu antioksidan alami yang paling efektif adalah vitamin E. Vitamin ini larut dalam lemak dan sangat penting karena sebagian besar kerusakan oleh radikal bebas terjadi pada membran sel dan lipoprotein berkepadatan rendah. Antioksidan alami tubuh lainnya mencakup senyawa seperti cystein, glutathion dan D-penicillamin, serta isi darah misalnya molekul transferin yang mengandung zat besi dan seruloplasmin protein ( Youngson, 2003).

  Senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi elektron. Secara biologis, antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak negatif oksidan dalam tubuh. Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitasnya senyawa oksidan tersebut bisa dihambat. Keseimbangan oksidan dan antioksidan sangat penting karena berkaitan dengan berfungsinya sistem imunitas tubuh. Kondisi seperti ini terutama untuk menjaga integritas dan berfungsinya membran lipid, protein sel, dan asam nukleat, serta mengontrol transduksi sinyal dan ekspresi gen dalam sel imun (Winarsih,2007). Sumber antioksidan dapat dibagi menjadi dua kelompok,yaitu antioksidan sintetik, yaitu antioksidan yang diperoleh dari hasil sintesis reaksi kimia dan antioksidan alami, yaitu antioksidan yang berasal dar alam (Prabantini, 2010). Tumbuhan mengandung berbagai jenis senyawa kimia yang berpotensi sebagai antioksidan, namun yang paling penting adalah vitamin C, vitamin E, senyawa fenol, dan thiol. Senyawa fenol meliputi flavonoid (turunan inti flavan), cincin kroman (tokoferol), dan lignan. Sayur-sayuran kaya akan zat gizi (vitamin, mineral, dan serat pangan) serta berbagai kelompok zat bioaktif lain yang disebut zat fitokimia. Zat bioaktif ini bekerja secara sinergis, meliputi mekanisme enzim detoksifikasi, peningkatan sistem kekebalan dan antioksidan (Silalahi, 2006).

  Negara Indonesia adalah suatu negara kepulauan yang memiliki hutan tropika terbesar kedua di dunia, kaya dengan keanekaragaman hayati dan dikenal sebagai salah satu dari negara megabiodiversity. Sebagai mana telah diketahui bersama, tumbuh-tumbuhan tersebut memiliki manfaat yang besar bagi kehidupan manusia antara lain untuk kebutuhan sandang ,papan energi, dan sumber ekonomi (Ersam, 2004). Tanaman banyak mengandung senyawa aktif seperti senyawa fenolik yang dapat bertindak sebagai antioksidan. Penggunaan antioksidan tersebut tentunya dapat menghambat ataupun mencegah kerusakan DNA pada manusia yang berujung pada timbulnya berbagai penyakit (Ozen., 2009). Salah satu tanaman tersebut adalah selada air ( Nasturtium officinale R.Br).

  Selada air (Nasturtium officinale R.Br) merupakan tanaman dengan batang menjalar. Batang ini yang diambil untuk dijadikan sayuran. Selada air dimanfaatkan sebagai mengobati TBC dan rasa panas di paru-paru, mengobati gangguan dan iritasi pada kulit. Kandungan zat gizi dan fitonutrien yang terkandung di dalamnya adalah provitamin A (karotenoid) dan vitamin C, minyak atsiri berupa rapanol dan serat (Wirakusumah, 2004). Adanya kandungan vitamin C pada selada air dimungkinkan terdapat aktifitas antioksidan karena vitamin C dapat bertindak sebagai peningkatan sistem kekebalan di dalam tubuh, oleh karena itu diperlukan suatu keseimbangan antara pembentukan radikal bebas dan proteksi antioksidan (Silalahi, 2006). Selada air diduga dapat bertindak sebagai antikanker berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Selain itu, tanaman selada air juga banyak ditemui sehingga dapat dengan mudah untuk didapatkan dan diteliti aktivitas antioksidannya.

  Pemilihan pelarut ekstraksi dengan menggunakan etanol juga didasarkan pada penelitian yang telah dilakukan oleh (Ozen,2009 ) yang menyebutkan bahwa dengan menggunakan pelarut etanol menghasilkan aktifitas antioksidan yang lebih besar dibandingkan dengan menggunakan pelarut yang lain. Pada penelitian yang dilakukan oleh (Mazandarani, Momeji, Moghaddam, 2013), menyebutkan bahwa pada selada air (Nasturtium officinale R) terdapat kandungan senyawa flavonoid total, yaitu sebesar (26,57±1,16) mg ekivalen dari kuarsetin untuk sampel vegetatif dan senyawa fenolik sebesar (36,89±2,23) mg untuk sampel vegetatif serta memiliki nilai aktifitas antioksidan yang dinyatakan sebagai IC

  50 , Sebesar 1227,5 µg/ml dengan metode TAC .

  Pada penelitian ini digunakan metode DPPH untuk menentukan aktivitas antioksidan fraksi etil asetat ekstrak etanolik karena dengan digunakannya radikal bebas DPPH dapat digunakan untuk menangkap aktivitas antioksidan dari sampel yang ditandai dengan nilai IC

  50 . Nilai IC 50 adalah nilai yang dibutuhkan oleh

  suatu sampel untuk menangkap radikal bebas sebanyak 50%. Pada uji aktivitas antioksidan dengan menggunakan metode DPPH telah dilakukan untuk mengukur aktivitas antioksidan telah digunakan untuk pengukuran antioksidan dari daun dewa dan hasilnya dinyatakan sebagai IC (Widyaningsih,2010).

  50 Penelitian ini juga menggunakan metode Folin-Ciocalteu dalam penetapan kadar

  senyawa fenolik total dengan prinsip adalah terjadinya reduksi ion fenolat oleh Folin-Ciocalteu yang kemudian dapat ditetapkan kadarnya dengan menggunakan spekrtoskopi, metode ini telah digunakan untuk menetapkan senyawa fenolik total pada sampel kulit buah pinang ( Ismail, Runtuwene, Fatimah, 2010). Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan metode DPPH untuk mengukur aktivitas antioksidan dan metode Folin-Ciocalteu untuk pengukuran kandungan senyawa fenolik total.

1. Permasalahan

  a. Berapakah nilai aktivitas antioksidan dari fraksi etil asetat ekstrak etanolik herba selada air dan pembanding rutin dengan metode DPPH yang dinyatakan sebagai nilai IC

  50 ? b. Berapakah kandungan senyawa fenolik total dari fraski etil asetat ekstrak etanolik herba selada air tersebut yang dinyatakan sebagai mg ekivalen asam galat per gram fraksi? 2.

   Keaslian penelitian

  Sejauh pengamatan yang diketahui oleh peneliti, penelitian ini belum pernah dilakukan, adapun untuk penelitian serupa yang pernah dilakukan oleh (Mazandari, et al,2013) dengan judul Evaluation of Phytochemical and

  

Antioxidant Activities From Different Parts of (Nasturtium officinale R. Br). Pada

  penelitian ini sampel herba selada air diambil dari provinsi Mazandaran dan dilakukan juga penetapan kadar senyawa flavonoid total dengan menggunakan metode aluminium klorida, dan penentuan aktivitas antioksidan dengan menggunakan metode TAC dengan pembanding BHA dan BHT ( Ozen, 2009) dengan judul Investigation Of Antioxidant Properties of (Nasturtium Officinale) (Watercress) Leaf Extract. Pada penelitian ini sampel herba selada air diperoleh dari daerah Arhavi-Artvin, Turki, pada periode Juni-Juli (2006). Metode aktivitas antioksidan pada penelitian ini adalah dengan menggunakan metode besi tiosianat.

  Perbedaan penelitian ini dengan penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya adalah tempat diambilnya sampel selada air yang diambil dari daerah Kaliurang, Indonesia dan metode uji aktivitas antioksidan yang berbeda yaitu dengan menggunakan metode DPPH dengan pembanding rutin.

3. Manfaat penelitian

  a. Manfaat teoretis

  Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kandungan senyawa fenolik total dan mengetahui aktivitas antioksidan fraksi etil asetat ekstrak etanolik pada herba selada air (Nasturtium officinale R.Br ) menggunakan metode DPPH .

  b. Manfaat praktis Penelitian ini dapat memberikan informasi kepada masyarakat tentang penggunaan herba selada air sebagai sumber antioksidan alami yang dapat melawan radikal bebas.

  c. Manfaat metodologis Penelitian ini dapat memberikan informasi mengenai aplikasi penggunaan metode DPPH sebagai salah satu uji aktivitas antioksidan yang terdapat pada bahan alam.

B. Tujuan Penelitian

  Tujuan penelitian ini, yaitu untuk mengetahui kandungan senyawa fenolik total yang dinyatakan sebagai mg ekivalen asam galat per gram fraksi dan menentukan aktivitas antioksidan fraksi etil asetat ekstrak etanolik dari herba selada air (Nasturtium officinale R.Br) dan pembanding rutin yang dinyatakan dengan IC 50 menggunakan metode DPPH.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Selada Air 1. Nama lain selada air Tanaman selada air (Nasturtium officinale R. Br) termasuk dalam famili Brasicacea . Tanaman ini memiliki berbagai nama lain sebagai berikut : Pani

  (Hindi), selada air (Indonesia), nasturcio , agretto aquatico (Italia), berro de agua , berro de fuente ( Spanyol), wodjanoj kren, sherucha wodnaja, brunkress (Rusia),

  

Echte Brunnenkresse, Bachkresse, Waserkresse, Wassersenf, Wiesenkren

  (Jerman), Xong (Vietnam).(Seidemann,2005). Nama sinonim dari tanaman ini adalah Caradaminum nasturtium Moench, Crucifera fontana E.H.L. Krause,

  

Nasturtium aquaticum Wahlenb , Nasturtium nasturtium Cockerell, Rorippa

nasturtium

• –aquaticum (L.) Hayek, Sisymbrium nasturtium Thunb (Seidemann, 2005).

2. Morfologi tanaman selada air

  Tanaman selada air merupakan tanaman air yang mendapatkan nutrisi dari langsung dari air dan dapat tumbuh di sungai kecil ataupun tumbuh di pinggir sungai yang memiliki air yang cukup tinggi. Tanaman selada air memiliki ciri-ciri batang yang tipis, merambat dan terkadang mengapung di atas air. Setiap daun terdiri dari 3 sampai 11 anak daun. Bunga berwarna kecil dan berukuran kecil dengan mahkota berbentuk silang. Bentuk buah siliques berukuran panjang 1,27 sampai 2,54 cm dengan 2 biji pada setiap lokus (Smith, 2007).

3. Kandungan kimia

  Senyawa yang terkandung dalam selada air (Nasturtium officinale) adalah adanya senyawa flavonoid yang terdapat di dalam selada air. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh (Mazandarani, et al, 2010) menyebutkan bahwa kandungan flavonoid totalnya sebesar 26,5 mg ekivalen quarsetin pada fase vegetatif dan 36,89 mg ekivalen kuarsetin pada fase generatif. Kandungan senyawa lain yang berpotensi sebagai antioksidan dalam spesies Brassica adalah lut ein dan β karoten. Vitamin E dalam bentuk α tokoferol dapat bertindak sebagai senyawa antioksidan dengan memberikan atom hidrogennya ke senyawa radikal bebas dan juga terdapat kandungan vitamin C yang dapat bertindak sebagai antioksidan dengan mekanisme penangkapan radikal hidroksil dan superoksida. (Pilar, Tamara, Pablo, and Maria, 2011).

4. Sistematika selada air

  Tanaman selada air memiliki taksnomi sebagai berikut : Kingdom : Plantae Subkingdom : Viridaeplantae Infrakingdom : Sterptophyta Divisi : Tracheophyta Subdivisi : Spermathophyta Infradivisi : Angiospermae Class : Magnoliopsida Superordo : Rosanae Ordo : Brassicales

  Famili : Brassicaceae Genus : Nasturtium Spesies : Nasturtium officinale R. Br.

  ( Anonim, 2013) B.

   Senyawa Fenolik

1. Pengertian senyawa fenolik

  Senyawa fenol mempunyai cincin aromatik yang mengandung bermacam gugus pengganti yang menempel, seperti gugus hidroksil , karboksil , metoksil (- O-CH

  3 ), dan sering juga berstruktur cincin bukan aromatik. Senyawa fenol

  berbeda dengan lipid, yaitu lebih larut dalam air dan kurang larut dalam pelarut organik tak-polar. Beberapa agak larut dalam eter, khususnya jika jika pH cukup rendah untuk mencegah ionisasi gugus karboksil dan hidroksil yang ada ( Frank., 1995).

  Banyak senyawa fenol juga dihasilkan dari lintasan asam sikimat dan reaksi berikutnya diantaranya adalah asam sinamat, p-kumarat, kafeat, ferulat, dan gallat.

  Gallat akan diubah menjadi galotanin, polimer heterogen yang mengandung berbagai molekul asam galat yang saling terkait dengan asam galat lain serta dengan sukrosa dan gula lainnya. Banyak galotanin yang sangat menghambat pertumbuhan tanaman, dan ketahanan tumbuhan karena galotanin diangkut ke vakuola dan disitu mereka tidak dapat merombak enzim sitoplasma (Frank., 1995).

  2. Senyawa fenolik dan antioksidan Dari sekian banyak senyawa fenolik di alam, flavonoid merupakan golongan terbesar, disusul fenolmonosiklik sederhana, fenilpropanoid, dan kuinon fenolik. Di alam, senyawa fenolik kerap dijumpai terikat pada protein, alkanoid, dan terdapat di antara terpenoid. Flavonoid berperan sebagai antioksidan karena dapat menangkap radikal bebas dengan melepaskan atom hidrogen dari gugus hidroksilnya. Pemberian atom hidrogen ini akan menyebabkan radikal bebas menjadi stabil dan berhenti melakukan perusakan terhadap lipida, protein dan DNA. Flavonoid dapat menghentikan tahap awal rekasi dengan melepaskan satu atom hidrogen kemudian berikatan dengan satu radikal bebas. Selanjutnya, dengan mekanisme seperti itu, radikal peroksi dapat dihancurkan atau distabilkan oleh resonansi dari gugus hidroksil yang membuat energi aktivasinya berkurang ( Ide., 2008).

  OH O O O H

• R RH +

  H (Silalahi, 2006).

   Gambar 1. Mekanisme penghambatan radikal bebas oleh senyawa fenolik

3.Senyawa fenolik pada tanaman

  Senyawa fenolik di dalam tanaman terdiri dari satu atau lebih struktur cincin aromatik dan terdapat gugus hidroksil. Senyawa ini tersebar secara luas di tanaman dan merupakan hasil dari metabolit sekunder. Fungsi senyawa fenolik pada tanaman adalah sebagai pelindung terhadap sinar UV, parasit, atau terhadap agen patogen. Senyawa fenolik yang terdapat di dalam tanaman meliputi asam fenolat, flavonoid dan tanin. Senyawa flavonoid terbagi menjadi 6 sub bagian tersendiri, yaitu: flavons, flavonols, flavanols, flavanones, isoflavones dan antosianin ( Dai and Mumper, 2010).

  Senyawa fenolik terdapat secara luas di dalam tanaman salah satu tanaman yang memiliki senyawa polifenol adalah teh hijau (Camellia sinensis) adalah sebagai berikut epicatechin, epigallocatechin, epicatechin-3-gallate dan

  

epigallo-catechin-3-gallate .Senyawa fenolik ini terdapat pada daun teh yang

  masih segar (Anesini, Ferarro,and Filip, 2008). Senyawa fenolik dapat ditemukan pada tanaman berkayu. Senyawa fenolik menyebabkan eksplan cepat berubah warna menjadi coklat dan mengering bahkan sesudah terbentuk kalus. Senyawa fenol tersebut akan teroksidasi membentuk quinon yang bersifat racun terhadap sel-sel tanaman ( Hendaryono, dan Wijayani,1994).

4.Kandungan senyawa fenolik pada tanaman selada air (Nasturtium officinale R.Br).

  Kandungan senyawa fenolik yang terdapat pada tanaman selada air (Nasturtium officinale) antara lain adalah terdapat senyawa flavonoid total pada tanaman ini yang telah dilakukan penelitian oleh (Mazandarani,et al, 2010).

  Senyawa flavonoid merupakan senyawa fenolik yang memiliki aktivitas antioksidan yang kuat. Kuersetin merupakan salah satu senyawa fenolik yang mengoksidasi dari reaksi radikal bebas. Pada penelitian ini digunakan standard antiokisdan rutin karena efek penghambatan flavonoid rutin dan quersetin terhadap peroksidasi lipid bergantung pada ion Fe dalam lesitin liposom. Senyawa flavonoid tersebut bekerja dengan cara mengkelat logam, serta menangkap aktivitas radikal bebas. Dalam hal ini terjadi interaksi rutin dengan ion superoksida. Rutin secara signifikan lebih efektif menghambat sistem peroksidasi lipid yang tergantung ion Fe. Pengkelatan ion Fe menyebabkan kompleks ion inert dan tidak dapat mengawali terjadinya peroksidasi lipid,mekanisme pengkelatan rutin lebih kuat dibandingkan dengan vitamin C. (Winarsih., 2007).

  OH OH HO O O Rhamoglikosida OH O

  

Gambar 2. Struktur rutin

C.

   Metode Folin-Ciocalteu Senyawa fenolik dapat ditetapkan dengan metode Folin-Ciocalteu.

• – Prinsip kerja dari metode ini adalah reaksi reduksi oksidasi. Reagen Folin Ciocalteu merupakan reagen pengoksidasi berupa larutan berwarna kuning. Senyawa fenolik dalam sampel akan dioksidasi oleh molybdotungstate yang merupakan komponen dari Folin –Ciocalteu membentuk senyawa berwarna biru.

Reaksi antara senyawa fenolik dengan Folin

• –Ciocalteu berjalan lambat pada suasana asam, sehingga perlu penambahan natrium bikarbonat agar terbentuk suasana basa dan reaksi dapat berjalan lebih cepat. Penggunaan metode ini telah digunakan oleh (Agustiningsih, Wildan, dan Mindaningsih, 2010) dalam menetapkan kandungan senyawa fenolik pada ekstrak daun pandan wangi ( Pandanus amaryllifous Roxb ).

  Pengukuran dengan Folin-Ciocalteu digunakan untuk pengukuran senyawa fenolik total. Prinsipnya berdasarkan pada rekasi oksidasi dari senyawa fenolik dan reduksi dari senyawa yang memiliki kromofor. Jika dalam sampel tersebut t terdapat agen pereduksi seperti asam askorbat, asam amino, xantin dan protein akan mengganggu pada pengukuran ini ( Makar., 2003). Reagen ini terdiri dari campuran polimer anionik yang akan tereduksi menjadi warna biru.

  Struktur dari bentuk kromofor ini tergantung dari sifat fenolik dan panjang gelombang maksimum pada 760 nm ( Hemingway and Laks,1992).

D. Antioksidan 1. Pengertian antioksidan

  Senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi elektron. Secara biologis pengertian antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak dari oksidan dalam tubuh. Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa oksidan teresbut bisa dihambat ( Winarsih, 2007).

2. Sumber antioksidan

  a. Antioksidan alami Tumbuhan mengandung berbagai jenis antioksidan , namun yang paling penting adalah vitamin C, vitamin E, senyawa fenol (meliputi flavonoid, tokoferol dan lignin). Khasiat antioksidan untuk mencegah bahaya radikal bebas terdapat pada tanaman dan buah-buahan yang kaya akan antioksidan. Mekanisme kerja dari zat tersebut sebagai antiokisdan adalah sebagai berikut.

  1) Vitamin E Vitamin E atau tokoferol adalah inhibitor terhadap lipida peroksidasi.

  Terdapat delapan jenis tokoferol alam yang mempunyai aktivitas sebagai vitamin E, tetapi alfa tokoferol yang paling aktif secara biologis.

  Tokoferol suatu antiokisdan yang sangat efektif, yang dengan mudah menyumbangkan atom hidrogen pada gugus hidroksil (OH) dari struktur cincin ke radikal bebas sehingga radikal bebas menjadi tidak reaktif. Dengan menyumbangkan hidrogen, vitamin E sendiri menajdi suatu radikal , tetapi lebih stabil karena elektron yang tidak berpasangan pada atom oksigen mengalami delokalisasi ke dalam struktur cincin aromatik(Silalahi, 2006).

  2) Vitamin C Vitamin C merupakan suatu antioksidan penting yang larut dalam air.

  Vitamin C secara efektif menagkap radikal-radikal O

  2 -, OH, peroksil dan oksigen singlet, dan juga berperan dalam melindungi membrane biologis. sitosol, vitamin C dapat melindungi membran biologis dari kerusakan peroksidatif. Sifat penting dari vitamin C sebagai antioksidan pertama, karena mempunyai potensial reduksi yang rendah sehingga radikal askorbil mampu bereaksi dengan radikal biologis dan mereduksi oksidan- oksidan. Stabilitas dan reaktivitas yang rendah dari radikal askorbil, yang terbentuk ketika askorbat yang menangkap SOR dan senyawa nitrogen yang reaktif (Silalahi, 2006). 3) β karoten

  Senyawa karotenoid bekerja sebagai antioksidan, yakni penangkap radikal bebas, terutama radikal peroksil dan hidroksil maupun oksigen singlet. Sebagai antioksidan, beta karoten memperlambat fase inisiasi. Senyawa ini lebih efektif sebagai antiokisdan biologis terutama pada bagian yang memiliki tekanan partial oksigen rendah ( Silalahi, 2006).

  b. Antioksidan sintetik Antioksidan sintetik merupakan antiokisdan yang dibuat di pabrik untuk tujuan tertentu misalnya untuk mengawetkan makanan. Sebagai contoh dari senyawa antiokisdan sintetik adalah BHA (Butil Hidroksi Anisol), BHT (Butil hidroksi toluena) dan TBHQ (Tersier Butil Hidro Quinon ). Namun saat ini penggunaan dari antiokisdan bautan mulai dibatasi penggunaannya karena dapat menimbulkan penyakit seperti kanker, asma, urtikaria, dsb ( Race, 2009).

3. Penggolongan antioksidan

  Berdasarkan mekanisme kerjanya , antioksidan digolongkan menjadi tiga kelompok, yaitu antioksidan primer, sekunder, dan tersier.

  a. Antioksidan primer Antioksidan primer meliputi enzim superoksida dismutase (SOD) , katalase, dan glutation peroksidase (GSH-Px). Suatu senyawa dikatakan sebagai antioksidan primer, apabila dapat memberikan atom hydrogen secara tepat kepada senyawa radikal, kemudian radikal antioksidan yang terbentuk segera berubah menjadi senyawa yang lebih stabil.sebagai antioksidan, enzim-enzim tersebut menghambat pembentukan radikal bebas, dengan cara memutus rekasi berantai polimerisasi), kemudian mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil (Winarsi, 2007).

  b. Antioksidan sekunder Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau non enzimatis. Antioksidan dalam kelompok ini juga disebut sistem pertahanan .

  Dalam sistem pertahanan ini, terbentuknya senyawa oksigen reaktif dihambat dengan cara pengkelatan metal atau dirusak pembentukannya. Pengkelatan metal terjadi dalam cairan ekstraseluler. Antioksidan non-enzimatis dapat berupa komponen-nutrisi dan komponen nutrisi dari sayuran dan buah-buahan. Kerja sistem antioksidan non enzimatik, yaitu dengan cara memotong reaksi oksidasi berantai dan radikal bebas atau dengan cara menangkapnya. Akibatnya, radikal bebas tidak akan bereaksi dengan komponen seluler. Antioksidan sekunder c. Antioksidan tersier Kelompok antioksidan tersier meliputi enzim DNA repair dan metionin sulfoksida reduktase. Enzim-enzim ini berfungsi sebagai perbaikan biomolekuler yang rusak akibat reaktivitas radikal bebas. Kerusakan DNA yang terinduksi senyawa radikal bebas dicirikan dengan rusaknya single dan double strand, baik gugus non-basa maupun basa ( Winarsi, 2007).

4. Metode uji aktivitas antiokisdan

  a. Metode DPPH Salah satu metode yang digunakan untuk pengujian aktivitas antioksidan suatu bahan adalah dengan menggunakan radikal bebas DPPH. DPPH adalah radikal bebas yang bersifat stabil dan beraktivitas dengan cara mendelokasi elektron bebas pada suatu molekul, sehingga molekul tersebut tidak aktif sebagaimana radikal bebas yang lain. Proses delokalisasi ini ditunjukkan dengan adanya warna ungu (violet) pekat yang dapat dikaraterisasi pada absorbansi (Molyneux, 2004).

  Pengukuran aktivitas antioksidan dengan metode DPPH menggunakan prinsip spektrofotometer. Senyawa DPPH akan berwarna ungu pada panjang gelombang 517 nm. Suatu senyawa dapat dikatakan memiliki aktivitas antioksidan apabila senyawa tersebut mampu mendonorkan atom hidrogennya untuk berikatan dengan DPPH membentuk DPPH tereduksi,ditandai dengan semakin hilangnya warna ungu menjadi kuning (Molyneux, 2004). Struktur DPPH dan DPPH tereduksi hasil reaksi dengan antioksidan adalah sebagai

  NO NO

  2

  2 H

• DH

  N N N N O N O N + D

  2

  2 NO NO

  2

  2 Gambar 3. Reaksi DPPH dengan senyawa antioksidan

  b. Metode CUPPRAC Metode pengukuran aktivitas antioksidan dengan menggunakan metode

  Cupprac menggunakan bahan bis (neurokoprin) tembaga (II) sebagai pewarna kromogenik. Pereaksi bis (neurokoprin) tembaga (II) yang berwarna biru akan mengalami reaksi reduksi setelah senyawa yang berpotensi sebagai antiokisdan ditambahkan ke dalamnya dan akan mengakibatkan terbentuknya warna kuning dari hasil reaksi reduksi menjadi bentuk bis (neurokoprin) tembaga (I). Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang 453,4 nm (Widyastuti., 2010).

  c. Metode FRAP Metode pengujian antiokisdan dengan metode FRAP menggunakan kompleks besi ligan 2,4,6

• –tripiridil –triazin sebagai pereaksi. Senyawa kompleks ini memiliki warna biru akan berfungsi sebagai zat yang melakukan pengoksidasi dengan adanya senyawa antioksidan dan akan mengalami reaksi reduksi yang menghasilkan produk yang berwarna kuning pada suasana asam .Pengukuran kemudian dilakukan pada panjang gelombang 598 nm. Metode pengujian ini harus dilakukan apabila senyawa antioksidan dapat mereduksi Fe (III) TPTZ pada

kondisi reaksi secara termodinamika dan memiliki laju reaksi yang cukup cepat ( Widyastuti, 2010).

  Dari ketiga metode pengujian antioksidan yang ada, peneliti memilih menggunakan pengujian dengan metode DPPH karena metode ini lebih praktis dibandingkan dengan menggunakan pengujian aktivitas antioksidan dengan menggunakan metode yang lain.

E. Radikal Bebas

  1. Pengertian radikal bebas