BAB II TINJAUAN PUSTAKA - UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN EKSTRAK ETANOL UBI JALAR UNGU (Ipomoeabatatas (L.) Lam) DENGAN METODE 1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazil (DPPH) - repository perpustakaan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Ubi Jalar Ungu 1. Sistematika Nama Dalam sistematika (taksonomi) tumbuhan, klasifikasi tanaman ubi

  jalar adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae Devisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotylodonnae Ordo : Convolvulales Famili : Convolvulaceae Genus : Ipomoea Spesies : Ipomoea batatas (L.) Lam

Gambar 2.1 Ubi Jalar Ungu (Depkes, 2008) 2. Nama Lain

  Ubi jalar ungu mempunyai nama lain yaitu:

  a. Nama daerah : Huwi boled (sunda), tela rambat (jawa), b. Nama asing : Sweet potato (inggris) dan shoyu (Jepang).

3. Kandungan Ubi Jalar Ungu Ubi jalar mengandung sumber karbohidrat yang cukup tinggi.

  Karbohidrat yang terkandung dalam ubi jalar terdiri dari monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida (Polatu, 2011), dan termasuk dalam klasifikasi Low Glycemic index, sehingga cocok untuk penderita diabetes. Selain itu karbohidrat, vitamin (vitamin A, C, B1, dan B12), mineral (Fe, Ca, dan Na), lemak, protein, abu, kalori, dan serat kasar juga merupakan kandungan dalam ubi jalar (Jairani, 2011).

  Ubi jalar ungu biasa disebut Ipomoea batatas blackie karena memiliki kulit dan daging umbi yang berwarna ungu kehitaman atau ungu pekat. Pada abad ke 16 di Spanyol pada daerah Tahiti, kepulauan Guam, Fuji dan Selandia baru, ubi jalar ungu mulai dikenal dan menyebar ke seluruh dunia terutama negara-negara yang beriklim tropis (Kristiyani, 2012).

  Ubi jalar ungu (Ipomoea batatas var ayumurasaki) memiliki warna ungu yang cukup pekat pada daging dan kulitnya. Warna ungu pada ubi jalar disebabkan oleh adanya pigmen ungu antosianin yang tinggi dibandingkan dengan ubi jalar jenis lainya (Susanto, 2014). Pigmen antosianin pada ubi jalar memiliki kemampuan antioksidan, antimutagen dan karsinogenik karena antosianin mampu menghalangi laju perusakan sel radikal bebas akibat polusi, nikotin, dan bahan kimia lainya.

  Antosianin merupakan senyawa organik golongan senyawa Flavonoid yang larut dalam air. Antosianin juga berperan penting dalam merefleksi dan memperbaiki DNA, yang dapat mengoptimalkan fungsi- fungsi sel tubuh, selain itu antosianin juga dapat menaikan daya tahan kapiler serta mereduksi tekanan plasma dan membantu penyerapan vitamin C (Putri, 2013).

  Kadar antosianin pada ubi jalar ungu mencapai 519 mg/100 g berat basah, sehingga memiliki potensi besar sebagai sumber antioksidan alami bagi kesehatan (Hardoko et al., 2010). Kandungan nutrisi pada ubi jalar ungu juga lebih tinggi dibandingkan dengan ubi jalar variansi lain, terutama kandungan lisin, Cu, Mg, K dan Zn dengan rata-rata 20%. Komposisi zat gizi dari ubi jalar dapat dilihat pada Tabel 2.1 dan Kandungan antioksidan pada setiap jenis ubi jalar dapat dilihat pada Tabel

  2.2 Tabel 2.1Kandungan Gizi ubi jalar ungu

  Kandungan Kimiawi Jumlah Kadar air % 61,64 Kadar abu %

  1.62 Kadar protein % 4,40 Kadar lemak % 0,75 Kadar karbohidrat % 93,23 Sumber: (Kristiyani, 2012)

  Tabel 2.2Kandungan antioksidan pada ubi jalar Antioksidan per 100 gr Ubi jalar putih Ubi jalar kuning Ubi jalar ungu Betakaroten 260 mkg 290 mkg 990 mkg Vitamin C 28,68 mg 29,22 mg 21,43 mg

  Antosianin 0,06 mg 4,56 mg 110,51 mg Vitamin A 770 mg

  Sumber : (Putri, 2013) B.

   Radikal Bebas

  Radikal bebas merupakan salah satu bentuk senyawa yang mempunyai elektron tidak berpasangan. Adanya elektron tidak berpasangan menyebabkan senyawa tersebut sangat reaktif mencari pasangan. Radikal bebas ini akan merebut elektron dari molekul lain yang ada disekitarnya untuk menstabilkan diri. Radikal bebas juga dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal (Winarsi, 2007).

  Serangan radikal bebas terhadap molekul sekelilingnya dapat menyebabkan reaksi berantai dan kemudian menghasilkan senyawa radikal baru. Hal ini akan menimbulkan kerusakan jaringan atau sel, penyakit degeneratif hingga kanker. Berbagai gangguan akibat kerja radikal bebas adalah gangguan fungsi sel, kerusakan struktur sel, molekul yang tidak teridentifikasi oleh sistem imun. Semua gangguan tersebut memicu timbulnya berbagai macam penyakit (Winarsih, 2007).

  Tahapan reaksi pembentukan reaksi radikal bebas secara umum melalui 3 tahapan yaitu tahap inisiasi merupakan awal pembantukan radikal bebas, tahap reaksi propagasi merupakan pemanjangan rantai, dan tahap reaksi terminasi merupakan bereaksinya senyawa radikal dengan radikal lain atau dengan penangkapan radikal sehingga potensi propagasinya rendah.

  Radikal bebas dalam tubuh pada dasarnya berperan dalam pemeliharaan kesehatan karena sifatnya yang reaktif untuk bereaksi dengan molekul asing yang masuk ke dalam tubuh. Ketidak seimbangan antara radikal bebas dengan molekul antioksidan dalam tubuh dapat memyebabkan terganggunya sistem metabolisme, hal ini diakibatkan karena sifat radikal bebas yang dapat menyerang lipid, DNA, dan protein komponen sel dan jaringan (Ulfa, 2016).

  Endogen dan eksogen adalah sumber radikal bebas yang terdapat dalam tubuh. Radikal bebas endogen merupakan sumber radikal bebas yang berasal dari tubuh sendiri yang terbentuk dari sisa proses metabolisme (protein, karbohidrat dan lemak pada mitokondia), proses inflamasi, reaksi antara besi logam transisi dalam tubuh. Contoh radikal bebas endogen yaitu :

  1. Autoksidasi Autoksidasi merupakan produk dari proses metabolisme aerobik.

  Ketokolamin, hemoglobin, mioglobin merupakan asal dari molekul yang mengalami autoksidasi yang akan menghasilkan redukisi dari oksigen diradikal dan pembentukan kelompok reaktif oksigen.

  2. Oksidasi enzimatik

  Xanthine oxidase prostaglandin synthese, lypoxygenase, amino acid

oxidase, aldehyd oxidase merupakan sistem enzim yang mampu

  menhasilkan radikal bebas.

  3. Respiratory burst .

  respiratory burst adalah terminologi yang menggambarkan proses

  sel fagosit menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar selama fagositosi.

  Radikal bebas ekstrogen merupakan sumber radikal bebas yang berasal dari luar tubuh seperti oabat-obatan, radiasi, dan asap rokok.

  a. Radiasi Radioterapi merupakan radiasi yang memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas. Radikal primer merupakan hasil dari radiasi elektromagnetik (sinar gamma, sinar X) dan radiasi partikel seperti partikel neutron, partikel elektron, photon) dengan cara memindahkan energi pada komponen seluler seperti air.

  b. Obat-obatan Antibiotik kelompok quinoid, obat kanker (bleomycin,

  anthracyclines dan methotrexate) yang memiliki aktifitas pro-oksidan

  merupakan beberapa obat yang dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam bentuk meningkatkan tekanan oksigen, hal tersebut terjadi karena bereaksi bersaman hiperoksia yang dapat mempercepat tingkat kerusakan.

  c. Asap rokok Asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler dalam sel paru melalui mekanisme yang diikatkan terhadap tekanan oksidan.

  Oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk berperan terjadinya kerusakan saluran nafas.

C. Antioksidan

  Antioksidan adalah senyawa-senyawa yang mampu menghilangkan, membersihkan, menahan pembentukan ataupun memadukan efek spesies oksigen dan nitrogen reaktif. Antioksidan adalah senyawa yang mempunyai struktur molekul yang dapat memberikan elektronnya kepada molekul radikal bebas dan dapat memutus reaksi berantai dari radikal bebas.

  Berdasarkan mekanisme kerjanya antioksidan dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu : a. Antioksidan Primer

  Antioksidan primer merupakan antioksidan yang bekerja dengan cara mencegah terbentuknya radikal bebas yang baru dan mengubah radikal bebas menjadi molekul yang tidak merugikan. Contohnya adalah BHT (Butylated Hidroxy Toluen), PG (Propil Galat), dan TBHQ (Tert- butyl hidroxyquinone ).

  b. Antioksidan sekunder Antioksidan sekunder merupakan suatu senyawa yang dapat mencegah kerja prooksidan yaitu faktor-faktor yang mempercepat terjadinya reaksi oksidasi terutama logam-logam seperti Fe, Cu, Pb, dan Mn. Antioksidan sekunder berfungsi menangkap radikal bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai sehingga tidak terjadi kerusakan yang lebih besar. Contoknya seperti vitamin E, vitamin C dan betakaroten.

  c. Antioksidan tersier Antioksidan tersier merupakan enzim yang dapat memperbaiki sel- sel jaringan yang rusak karena serangan radikal bebas. Enzim tersebut seperti metionin sulfaksidan reduktase yang dapat memperbaiki DNA dalam inti sel yang bermanfaat untuk memperbaiki DNA pada penderita kanker.

  Berdasarkan sumbernya, antioksidan terbagi menjadi antioksidan alami dan antioksidan sintetik. Antioksidan sintetik seperti BHA (Butyl Hidroxy

  

Anisol ), profil galat dan BHT (Butylated Hydroxytoluene), namun

penggunaan antioksidan sintetik dibatasi karena dapat bersifat karsinogenek.

  Antioksidan alami umumnya adalah senyawa fenolik atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavonoid,turunan asam sinamat, kumarin, tokoferol, dan asam-asam organik polifungsional. (Apriandi, 2011; Susilowati, 2010).

  Antioksidan didalam sel di bedakan menjadi 2 kelompok yaitu antioksidan enzimatik (primer) dan nonenzimatik (sekunder). Antioksidan enzimatik disebut juga sebagai antioksidan pencegah yang bekerja dengan cara mencegah terbentuknya senyawa radikal bebas baru. Antioksidan enzimatik meliputi enzim superoksida dismutase (SOD), Catalase (CAT), dan glutation peroksidase (GSH-Px).Mekanisme kerja antioksidan ensimatik yaitu mengkatalisir pemusnahan radikal bebas dalam sel. Antioksidan pemutus rantai adalah molekul kecil yang dapat menerima atau memberi elektron adari atau keradikal bebas sehingga membentuk senyawa yang stabil.

  Antioksidan non enzimatik disebut juga antioksidan pertahanan preventif yang bekerja dengan cara memotong atau menangkap reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas sehingga tidak akan bereaksi. Mekanisme non enzimatik terdiri dari (1) Glutathlone yang merupakan antioksidan yang sangat penting dan banyak terdapat di sitiplasma, (2) Bilirubin yaitu antioksidan yang terdapat di dalam darah, (3) Melatonin yaitu sejenis hormon yang merupakan antioksidan yang kuat dan (4) koenzim Q yang berperan sebagai antioksidan yang larut di dalam membran lemak. Selain itu vitamin C, β-karoten, flavonoid, albumin yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan. Salah satu komponen flavonoid dari tumbuh-tumbuhan yang dapat berfungsi sebagai antioksidan adalah zat pewarna alami yang di sebut antosianin (Winarsih, 2007).

  Antioksidan berperan penting untuk menjaga kesehatan, yaitu mampu mengurangi resiko berbagai penyakit kronis. Hal ini disebabkan karena antioksidan mampu menangkap radikal bebas yang dihasilkan oleh tubuh secara alami. Tubuh yang normal memiliki sistem pertahanan alami yang dapat menetralisir radikal bebas agar tidak berkembang menjadi penyakit yang berbahaya. Hal ini terjadi karena faktor-faktor yang dapat meningkatkan radikal bebas sehingga sistem pertahanan tubuh tidak mampu menetralisir radikal bebas, faktor-faktor tersebut seperti polusi, peptisida, sinar violet serta asap rokok.

D. Aktivitas Antioksidan

  Radikal bebas yang umumnya digunakan sebagai model dalam penelitian antioksidan atau peredam radikal bebas adalah DPPH. Metode DPPH (2,2-diphenil-1-picrylhydrazil) merupakan metode yang sederhana, mudah, cepat peka, serta hanya memerlukan sedikit sempel. DPPH adalah senyawa radikal bebas stabil kelompok nitrit oksida. Senyawa yang mempunyai ciri-ciri padatan berwarna ungu kehitaman, larut dalam pelarut etanol/metanol. DPPH merupakan radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering di gunakan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau ekstrak bahan alam. Pada Metode ini, DPPH berperan sebagai radikal bebas akan bereaksi dengan senyawa antioksidan, sehingga DPPH akan berubah menjadi diphenilpycrilhydrazine yang bersifat non-radikal yang tidak barbahaya (Green, 2004).

  Interaksi antioksidan dengan DPPH baik secara transfer elektron akan menetralkan karakter radikal bebas dari DPPH. Jika semua elektron pada radikal bebas DPPH menjadi berpasangan maka warna larutan akan berubah dari ungu menjadi kuning terang dan absorbansinya pada panjang gelombang 517nm akan hilang.

  Perubahan tersebut dapat diukur dengan spektrofotometer, dan diplotkan terhadap konsentrasi. Penurunan intensitas warna yang terjadi disebabkan oleh berkurangnya ikatan rangkap terkonjugasi pada DDPH. Hal ini dapat terjadi apabila adanya penangkapan satu elektron oleh zat antioksidan, menyebabkan tidak adanya kesempatan elektron tersebut untuk beresonansi.

  Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan menggunakan metode peredaman radikal bebas DPPH berdasarkan prinsip kerjanya pada sempel (mengandung senyawa bersifat antioksidan) yang dapat meredam radikal bebas (DPPH). Mekanisme reaksi antara DPPH dengan senyawa penangkap radikal bebas adalah sebagai berikut :

Gambar 2.2 Reaksi DPPH dari senyawa peredam radikal bebas

  Hasil dari metode DPPH umumnya dibuat dalam bentuk IC

  50 (Inhibitor

concentration 50 ), yang didefinisikan sebagai konsentrasi larutan substrat

atau sempel yang akan menyebabkan tereduksi aktivitas DPPH sebesar 50%.

  Semakin besar aktivitas antioksidan makan nilai IC 50 akan semakin kecil. Suatu senyawa antioksidan dinyatakan baik jika nilai IC

  50 semakin kecil (Molyneux, 2004).