Nanopartikel Ekstrak Kulit Bawang Merah (Allium cepa) sebagai Inhibitor Tirosinase
NANOPARTIKEL EKSTRAK KULIT BAWANG MERAH
NANOPARTIKEL EKSTRAK KULIT BAWANG MERAH
(Allium cepa) SEBAGAI INHIBITOR TIROSINASE
(Allium cepa) SEBAGAI INHIBITOR TIROSINASE
GESA AMARINTA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Nanopartikel Ekstrak
Kulit Bawang Merah (Allium cepa) sebagai Inhibitor Tirosinase” 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, Januari 2015
Gesa Amarinta
NIM G44124015
ABSTRAK
GESA AMARINTA. Nanopartikel Ekstrak Kulit Bawang Merah (Allium cepa)
sebagai Inhibitor Tirosinase. Dibimbing oleh ETI ROHAETI dan IRMANIDA
BATUBARA.
Kulit bawang merah (Allium cepa) diketahui berpotensi sebagai inhibitor
tirosinase, namun beraroma tidak sedap. Penelitian ini bertujuan mengurangi
kelemahan tersebut dan mendapatkan nanopartikel lipid padat (NLP) ekstrak kulit
bawang merah sebagai inhibitor tirosinase. Nanopartikel lipid padat dibuat pada
konsentrasi ekstrak kulit bawang merah 0.10% dan 1.00%. Diperoleh ukuran
partikel dengan konsentrasi 0.10% dan 1.00%, yaitu masing-masing 203 nm dan
251 nm. Nilai IC50 inhibitor tirosinase pada Ac-NLP 1.00% sebesar 6075 μg/mL,
nilai IC50 penangkapan radikal bebas DPPH pada Ac-NLP 0.10% dan 1.00%
sebesar 11453 μg/mL dan 1366 μg/mL. Potensi Ac-NLP dibandingkan dengan
produk pemutih kulit komersial, diperoleh nilai IC50 inhibitor tirosinase dan
penangkapan radikal bebas DPPH masing-masing 14464 μg/mL dan 13920
μg/mL. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa Ac-NLP 1.00% yang
terbentuk cukup baik bila diaplikasikan sebagai produk kosmetik pemutih kulit.
Kata Kunci: antioksidan, inhibitor tirosinase, kulit bawang merah, nanopartikel
lipid padat.
ABSTRACT
GESA AMARINTA. Nanoparticles from Shallot Peel (Allium cepa) Extract as
Tyrosinase Inhibitor. Supervised by ETI ROHAETI and IRMANIDA
BATUBARA.
Shallot (Allium cepa) peels has been known as a potential tyrosinase
inhibitor, however, it has objectionable odor. The study aims to reduce this
weakness and to obtain extracts of solid liquid nanoparticle (SLN) shallot peel as
tyrosinase inhibitor. The solid lipid nanoparticle was prepared at concentration of
shallot peel extract 0.10% and 1.00%. From the experiment, the particle sizes of
0.10% and 1.00% concentrations were 203 nm and 251 nm respectively. Tyrosine
inhibitor resulted IC50 value of 1.00% Ac-SLN was 6075 μg/mL. The IC50 of
DPPH free radical scavenging by Ac-SLN 0.10% and 1.00% were 11453 μg/mL
dan 1366 μg/mL respectively. By comparing with a commercial cosmetic product,
the tyrosin inhibitor gave IC50 value and DPPH free radical scavenging were
14464 μg/mL and 13920 μg/mL, respectively. It can be concluded that the AcNLP 1.00% were sufficiently effective as a skincare cosmetic whitening product.
Keywords: antioxidant, shallot peel, solid liquid nanoparticle, tyrosinase inhibitor.
NANOPARTIKEL EKSTRAK KULIT BAWANG MERAH
(Allium cepa) SEBAGAI INHIBITOR TIROSINASE
GESA AMARINTA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Judul Skripsi : Nanopartikel Ekstrak Kulit Bawang Merah (Allium cepa) sebagai
Inhibitor Tirosinase
Nama
: Gesa Amarinta
NIM
: G44124015
Disetujui oleh
Dr Eti Rohaeti, MS
Pembimbing I
Dr Irmanida Batubara, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan hadirat Allah SWT atas segala rahmat,
nikmat, karunia, dan ridho-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan karya ilmiah dengan judul “Nanopartikel Ekstrak Kulit Bawang
Merah (Allium cepa) sebagai Inhibitor Tirosinase”. Karya ilmiah ini disusun
berdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada bulan Februari 2014 hingga
Oktober 2014 di Laboratorium Kimia Analitik dan Laboratorium Biomaterial
Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian
Bogor, dan Pusat Studi Biofarmaka IPB, Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Eti Rohaeti, MS dan Dr
Irmanida Batubara, MSi selaku pembimbing yang telah memberikan arahan,
bimbingan, motivasi, dan doa selama penelitian. Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada Pusat Studi Biofarmaka dan pemberi bantuan dana kegiatan
BOPTN PSB tahun 2014 Program Penguatan dan Upaya Menjaga Kesinambungan Program LITBANG RAP Pusat Unggulan.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan pada kedua orang tua dan adik
yang telah memberikan doa, semangat, kasih sayang, dan dukungan selama masa
studi hingga proses penyusunan karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih juga
penulis sampaikan kepada Jasika Gita Pramesti, Nurul Sri Wulandari dan staf
Kependidikan Laboratorium Kimia Analitik, yaitu Bapak Eman Suherman dan
Ibu Nunung yang turut membantu dan memberikan semangat selama penelitian
berlangsung. Semoga Allah SWT memberikan balasan atas segala amal yang
diperbuat dan senantiasa menyertai hamba-Nya dengan kasih dan sayang-Nya.
Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat.
Bogor, Januari 2015
Gesa Amarinta
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
METODE
Alat dan Bahan
Prosedur Penelitian
2
2
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Air
Ekstraksi Kulit Bawang Merah
KLT dan Flavonoid Total
Pembuatan Nanopartikel Lipid Padat
Flavonoid Total Ac-NLP dan Analisis Ukuran Partikel
Aktivitas Inhibitor Tirosinase dan Antioksidan
6
6
6
7
8
9
9
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
12
12
12
DAFTAR PUSTAKA
12
LAMPIRAN
15
RIWAYAT HIDUP
29
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Ukuran partikel Ac-NLP
Aktivitas tirosinase asam kojat, ekstrak kulit bawang merah, dan Ac-NLP
Nilai IC50 penangkapan radikal bebas DPPH
Nilai IC50 inhibitor tirosinase dan penangkapan radikal bebas DPPH
9
10
11
12
DAFTAR GAMBAR
1 Struktur kimia kuersetin 4’-O-β-D-glukopiranosida
2 Bawang merah
3 Kromatogram KLT ekstrak kulit bawang merah pada eluen tunggal (A)
(1) metanol, (2) n-heksan, (3) klorofom, (4) etil asetat, (5) aseton, (6) eter,
(7) etanol, dan campuran (B) n-heksana:etil asetat perbandingan (1:9-7:3)
4 Emulsi (a) Ac-NLP 0.01%, (b) Ac-NLP 0.10%, dan (c) Ac-NLP 1.00%
5 Skema pembentukan melanin
2
6
7
8
10
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
Diagram alir penelitian
Hasil determinasi kulit bawang merah
Kadar air dan % rendemen ekstrak kulit bawang merah
Kadar flavonoid total ekstrak kasar kulit bawang merah
Kadar flavonoid total nanopartikel lipid padat ekstrak kulit bawang merah
Perhitungan IC50 asam kojat, ekstrak kasar kulit bawang merah, Ac-NLP,
dan produk komersial
7 Perhitungan IC50 penangkapan radikal bebas DPPH asam askorbat, ekstrak
kasar kulit bawang merah, Ac-NLP, dan produk komersial
15
16
17
18
19
21
23
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Era globalisasi menuntut seseorang untuk dapat berkomunikasi dengan
banyak orang, sehingga saat ini banyak orang yang sangat memperhatikan
penampilannya. Salah satu faktor pendukung penampilan seseorang adalah
kondisi kulitnya. Indonesia merupakan negara tropis yang kaya akan paparan
sinar matahari. Paparan sinar matahari (sinar UV) dalam waktu yang lama dengan
frekuensi yang sering serta dengan bantuan biokatalis (enzim) dapat
meningkatkan sintesis melanin di kulit dan menyebabkan penumpukan melanin
pada lapisan epidermal (hiperpigmentasi) (Mahardika 2012).
Melanin merupakan pigmen yang memberikan warna pada kulit, rambut,
dan sel-sel tumor tertentu. Pembentukan melanin dikulit dapat dikurangi dengan
melakukan penghambatan terhadap aktivitas enzim tirosinase (Lloyd et al. 2011).
Enzim tirosinase atau fenol oksidase merupakan biokatalis utama yang terlibat
dalam biosintesis melanin. Biosintesis melanin oleh enzim tirosinase dilakukan
dengan mengatalisis orto-hidroksilasi tirosin menjadi 3,4-dihidroksifenilalanina
atau DOPA (monofenolase) dan oksidasi DOPA menjadi dopakuinona
(difenolase).
Saat ini, banyak produk kosmetik dengan fungsi sebagai pemutih atau
pencerah kulit, namun beberapa produk pemutih tersebut tidak aman dipakai
karena mengandung zat berbahaya seperti merkuri dan hidrokuinon yang bersifat
karsinogenik serta mengakibatkan kerusakan pada kulit. Seperti salah satu
konsumen produk pemutih merkuri, pada awal pemakaian kulit lebih putih dan
mengkilap tapi saat penggunaan dihentikan kulit wajah semakin kusam dan
muncul jerawat besar-besar yang tidak terkendali sehingga perlu perawatan wajah
secara intensif untuk mengobati wajahnya. Penggunaan tanaman atau bahan alam
sebagai pemutih serta senyawa aktif dari bahan alam tersebut diharapkan aman
bagi konsumen. Salah satu bahan alam di Indonesia yang telah diketahui memiliki
aktivitas sebagai inhibitor tirosinase diantaranya bakau (Rhizophora apiculata),
alamanda (Allamanda schottii), binahong (Anredera cordifolia), merbau (Intsia
palembanica), dan daun kayu bawang (Protium javanicum) (Abdullah 2011;
Rahayu 2012; Batubara & Adfa 2013).
Kulit bawang merah merupakan salah satu tanaman yang diketahui memiliki
senyawa metabolit sekunder yang berfungsi sebagai inhibitor tirosinase. Hasil
penelitian Arung et al. (2011) menyebutkan senyawa aktif kuersetin 4’-O-β-Dglukopiranosida (Gambar 1) yang terdapat pada kulit Allium cepa dapat
menurunkan penyakit hiperpigmentasi dan melanogenesis pada kulit dengan nilai
IC50 sebesar 4.3 µM (monofenolase) dan 52.7 µM (difenolase). Kelemahannya,
kulit bawang merah memiliki aroma yang tidak sedap sehingga jika diaplikasikan
sebagai krim pemutih tidak banyak diminati oleh konsumen. Masalah tersebut
dapat diatasi dengan penyatuan sampel ke dalam sistem koloid pembawa. Di
antara pembawa pengantaran obat modern, nanopartikel tersalut lemak padat telah
menjadi sistem koloid pembawa yang menjanjikan dan diharapkan dapat
mengurangi aroma yang tidak sedap dari kulit bawang merah serta berpotensi
sebagai inhibitor enzim tirosinase.
2
Material berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika
yang unggul (Setiowati 2011) yaitu, nanopartikel memiliki kisaran ukuran 101000 nm. Nanopartikel memiliki luas permukaan yang besar serta jumlah atom
yang banyak di permukaan, sehingga memiliki energi permukaan dan tegangan
permukaan yang rendah yang memudahkan partikel menembus ke dalam
membran sel (Greco 2002). Selain itu material berukuran nano dapat
meningkatkan bioavailabilitas obat karena obat menjadi lebih mudah diserap,
sehingga dapat menurunkan dosis dan meminimumkan efek samping. Hal ini pula
yang mendorong pengembangan ekstrak kulit bawang merah berukuran nano
sebagai inhibitor tirosinase.
Gambar 1 Struktur kimia kuersetin 4’-O-β-D-glukopiranosida.
Tujuan
Penelitian bertujuan mendapatkan nanopartikel lipid padat ekstrak kulit
bawang merah sebagai inhibitor tirosinase dengan metode ultrasonikasi.
Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari 2014 sampai Oktober 2014
di Laboratorium Kimia Analitik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Institut Pertanian Bogor dan Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB, Bogor.
METODE
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah peralatan kaca, ultrasonikasi, particle size
analyzer (PSA), eksikator, penangas air, pipet mikro, pelat 96-sumur, multi-well
plate reader, spektrofotometer UV Hitachi U-2000 dan neraca analitik.
Bahan yang digunakan adalah kulit bawang merah, kertas saring, minyak
kacang kedelai, virgin coconut oil (VCO), metanol, dimetil sulfoksida (DMSO),
enzim tirosinase, buffer fosfat, asam kojat, standar kuersetin, akuades, DPPH,
etanol, substrat (L-tirosin 2 mM atau L-DOPA 2 mM), HCl 25%, aseton,
heksametilena tetramina 0.5% (b/v), AlCl3 2% dan asam asetat glasial 5% (v/v).
3
Lingkup Kerja
Metode penelitian yang dilakukan mengikuti diagram alir (Lampiran 1)
yang meliputi penentuan kadar air dengan metode AOAC 2006, ekstraksi,
formulasi nanopartikel lipid padat metode ultrasonikasi, dan uji aktivitas inhibitor
tirosinase dan antioksidan pada ekstrak kasar, nanopartikel lipid padat dan produk
komersial.
Preparasi sampel
Preparasi awal sampel dilakukan dengan pengambilan sampel kulit bawang
merah di pasar tradisional Jakarta, Indonesia. Kulit bawang merah dipilih yang
bersih kemudian sampel dikeringkan dan diserbukkan. Sampel yang dihasilkan
dimaserasi menggunakan pelarut metanol. Ekstrak yang diperoleh kemudian
disaring dan filtratnya dipekatkan dengan menggunakan penguap putar.
Rendemen ditentukan dengan koreksi kadar air dari sempel.
Penentuan kadar air (AOAC 2006)
Cawan porselin dikeringkan di dalam oven bersuhu 105°C selama 60 menit.
Selanjutnya cawan didinginkan dalam eksikator selama 30 menit, kemudian
ditimbang bobot kosongnya. Sebanyak 3 g serbuk kering kulit bawang merah
dimasukkan ke dalam cawan dan dikeringkan di dalam oven selama 3 jam pada
suhu 105°C. Setelah itu, cawan didinginkan dalam eksikator sekitar 30 menit
kemudian ditimbang sampai diperoleh bobot konstan. Penentuan kadar air
dilakukan sebanyak 3 kali ulangan (triplo).
Keterangan:
A= bobot sampel awal sebelum dikeringkan (g)
B= bobot sampel setelah dikeringkan (g)
Preparasi dan ekstraksi Allium cepa (Nurrefiyanti 2010)
Serbuk kering kulit bawang merah diekstraksi dengan metanol dengan
nisbah 1:10 selama 24 jam sebanyak 3 kali ulangan. Ekstrak yang diperoleh
disaring menggunakan kertas saring Whatman dan dipekatkan dengan penguap
putar pada suhu 30-40°C. Rendemen dari ekstrak yang diperoleh ditentukan
dengan koreksi kadar air bahan.
Keterangan:
a: bobot ekstrak (g)
b: bobot sampel kering (g)
Ka: kadar air
4
Persiapan formulasi Allium cepa-Nanopartikel Lipid Padat (Ac-NLP)
(Modifikasi Setiowati 2011;Hermanus 2012; Mujib 2011).
Pembuatan nanopartikel lipid padat dilakukan dengan berbagai varian bobot
ekstrak. Fase lipid yang terdiri atas 1% virgin coconut oil (VCO) dan ekstrak
Allium cepa (0.01, 0.10, 1.00%) dipanaskan pada suhu 70°C sambil diaduk. Fase
berair yang terdiri atas 0.50% minyak kacang kedelai dan akuades juga
dipanaskan pada suhu yang sama. Fase lipid lalu didispersikan ke dalam fase
berair sambil diaduk menggunakan pengaduk magnet selama 1 jam dengan
kecepatan 1000 rpm. Masing-masing emulsi yang dihasilkan kemudian
diultrasonikasi dengan frekuensi 20 KHz dan amplitudo 20% selama 1 jam.
Proses sonikasi ini sangat berperan dalam memperkecil ukuran NLP. Ac-NLP
yang diperoleh didinginkan pada suhu kamar dengan cara ditempatkan pada
penangas air sehingga dihasilkan Ac-NLP dalam bentuk emulsi.
Identifikasi senyawa aktif Ac-NLP (Modifikasi Setiowati 2011 &
Mardisadora 2010)
Identifikasi senyawa aktif Ac-NLP dilakukan dengan kromatografi lapis
tipis silika GF254. Standar kuersetin dan sampel diaplikasikan di lempengan silika.
Lempengan silika dimasukkan ke dalam bejana KLT yang berisi eluen jenuh.
Selanjutnya sampel akan terpisah menjadi beberapa fraksi. Fraksi yang diperoleh
divisualisasikan di bawah sinar lampu UV (panjang gelombang 254-366).
Penentuan kadar flavonoid total (BPOM 2004)
Ekstrak kulit bawang merah dan Ac-NLP ditimbang dengan bobot tertentu
lalu dimasukkan ke dalam labu alas bulat. Sistem hidrolisis dilakukan dengan
menambahkan 1.0 mL heksametilena tetramina 0.5% (b/v), 20 mL aseton, dan 2
mL larutan HCl 25%, kemudian dipanaskan sampai mendidih selama 30 menit,
campuran disaring kemudian filtrat dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL.
Setelah labu mendingin, volume ditepatkan dengan aseton sampai 100 mL dan
dikocok hingga tercampur sempurna.
Filtrat hasil hidrolisis diambil sebanyak 20 mL, dimasukkan ke dalam
corong pemisah, ditambahkan akuades sebanyak 20 mL, kemudian ditambahkan
15 mL etil asetat untuk pengocokan pertama dan 10 mL etil asetat untuk
pengocokan kedua dan ketiga. Fraksi etil asetat dikumpulkan ke dalam labu ukur
50 mL dan ditambahkan etil asetat sampai tepat 50 mL. Sepuluh mL filtrat yang
dihasilkan dipindahkan ke dalam labu takar 25 mL, kemudian ditambahkan 1 mL
larutan 2 g AlCl3 dalam 100 mL asam asetat glasial 5% (v/v). Larutan asam asetat
glasial 5% (v/v) lalu ditambahkan secukupnya sampai tepat 25 mL. Absorbans
diukur dengan menggunakan spektrofotometer UV-VIS pada panjang gelombang
425 nm dengan kuersetin sebagai standar. Kadar flavonoid total ditentukan
dengan rumus berikut:
(
)
5
Keterangan:
A: volume labu takar (mL)
B: konsentrasi sampel (mg/L)
fp: faktor pengenceran
Ukuran partikel (Triani 2011)
Ac-NLP ditentukan ukuran partikelnya menggunakan PSA (Particles Size
Analyzer).
Uji aktivitas Ac-NLP sebagai inhibitor tirosinase (Batubara et al. 2010)
Ekstrak kulit bawang merah dan Ac-NLP dilarutkan dalam DMSO hingga
konsentrasi tertentu. Larutan stok disiapkan dengan cara melarutkan ekstrak pekat
ke dalam buffer fosfat 50 mM (pH 6.5). Setelah itu, ekstrak diuji dengan rentang
konsentrasi tertentu. Asam kojat sebagai kontrol positif juga diuji dalam pelat
tetes 96 sumur. Sampel masing-masing ditambahkan sebanyak 70 µL ke dalam
pelat tetes 96 sumur. Kemudian ke dalam tiap sumur ditambahkan 30 µL enzim
tirosinase (Sigma, 333 unit/mL dalam buffer fosfat) dan campuran diinkubasi
selama 5 menit. Setelah itu, sebanyak 110 µL substrat (L-tirosin 2 mM atau LDOPA 2 mM) ditambahkan dan campurannya diinkubasi pada suhu 37°C selama
30 menit. Larutan pada masing-masing sumur diukur absorbannya dengan
menggunakan multi-well plate reader pada panjang gelombang 492 nm untuk
menentukan persen inhibisi dan nilai konsentrasi hambat 50% (IC50).
Keterangan: A = absorbansi tanpa sampel
B = absorbansi dengan sampel
Uji aktivitas antioksidan (Salazar-Alandra 2009)
Ekstrak dan Ac-NLP dilarutkan dalam etanol dan dibuat dengan rentang
konsentrasi tertentu. Sebanyak 100 μL larutan ekstrak DPPH 125 μM dalam
etanol ditambahkan ke dalam 100 μL larutan sampel sehingga volume total
menjadi 200 μL. Campuran diinkubasi pada suhu 37°C selama 30 menit. Serapan
kemudian diukur pada 517 nm menggunakan multi-well plate reader. Asam
askorbat digunakan sebagai kontrol positif. Kapasitas penangkapan radikal bebas
DPPH dihitung dengan persamaan :
Inhibisi (%) = (A blangko – A sampel) x 100%
A blangko
Keterangan: A blangko = Absorban larutan DPPH dalam etanol
A sampel = absorban larutan DPPH dalam larutan sampel
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Air
Perolehan kandungan air pada sampel serbuk kering kulit bawang merah
sebesar 8.32% (Lampiran 3). Penentuan kadar air bertujuan mengetahui
kandungan air pada sampel yang dinyatakan dalam persen bahan kering. Jumlah
air yang terkandung dalam bahan bergantung pada perlakuan yang telah dialami
bahan tersebut dan kelembaban udara tempat penyimpanan bahan (Harjadi 1986).
Menurut Departemen Kesehatan RI (1995), kadar air yang baik untuk
simplisia berdasarkan persyaratan mutu Materia Medika Indonesia adalah kurang
dari 10%. Bila kadar air yang terkandung dalam suatu bahan kurang dari 10%,
maka kestabilan optimum bahan akan tercapai dan pertumbuhan mikrob dapat
dikurangi. Berdasarkan syarat tersebut maka kadar air sampel sudah memenuhi
standar karena memiliki nilai di bawah 10%. Hal ini menunjukkan bahwa sampel
tersebut dapat disimpan dalam waktu yang relatif lebih lama sebelum digunakan
lebih lanjut.
Ekstraksi Kulit Bawang Merah
Kulit bawang merah (Allium cepa) (Gambar 2) diperoleh dari pasar
tradisional di Jakarta, Indonesia, dan dibuat menjadi simplisia untuk mengurangi
kadar air pada pengujian tahap selanjutnya.
Gambar 2 Bawang merah.
Ekstraksi merupakan proses yang secara selektif mengambil zat terlarut dari
suatu campuran dengan bantuan pelarut (Harborne 1987). Metode ekstraksi yang
digunakan adalah maserasi. Proses maserasi sangat menguntungkan dalam isolasi
senyawa bahan alam karena proses perendaman akan memecah dinding sel akibat
perbedaan tekanan antara di dalam dan di luar sel, sehingga metabolit sekunder
yang ada dalam sitoplasma akan terlarut dalam pelarut organik. Metode ini
mengekstraksi komponen tanpa pemanasan, sehingga dapat mengurangi rusaknya
komponen dalam sampel. Ekstraksi dilakukan dengan metanol selama 1x24 jam
sebanyak 3 kali ulangan, kemudian ekstrak yang diperoleh dipekatkan dengan
7
evaporator. Rendemen yang diperoleh dari ektrak kulit bawang merah adalah
8.73% (Lampiran 3).
KLT dan Flavonoid Total
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dilakukan sebagai uji kualitatif kuersetin
yang selanjutnya akan digunakan untuk identifikasi kuersetin dalam Allium cepaNanopartikel Lipid Padat (Ac-NLP). Hasil yang baik adalah ekstrak dengan noda
yang banyak dan terpisah dengan jarak yang tidak berdekatan. Uji KLT dilakukan
terhadap tujuh eluen tunggal, dari uji tersebut tidak diperoleh hasil yang baik
karena noda tidak terpisah dengan sempurna (berekor) (Gambar 3). Karena itu,
dilakukan pencampuran eluen yang mengacu pada Arung et al. (2011). Eluen
yang dicampurkan adalah n-heksana:etil asetat dengan perbandingan 1:9 sampai
7:3.
1:9
(A)
2:8
3:7
4:6
5:5
6:4
7:3
(B)
Gambar 3 Kromatogram KLT ekstrak kulit bawang merah pada eluen tunggal
(A) (1) metanol, (2) n-heksana, (3) klorofom, (4) etil asetat, (5) aseton,
(6) dietil eter, (7) etanol, dan campuran (B) n-heksana:etil asetat
perbandingan (1:9 - 7:3).
Berdasarkan pencampuran eluen yang telah dilakukan, ekstrak kulit bawang
merah tidak terpisah dengan baik (berekor) sehingga uji ini tidak dapat
dilanjutkan. Hal ini disebabkan ekstrak yang digunakan adalah ekstrak kasar yang
masih beragam komponen aktifnya dan di dalam ekstrak kulit bawang merah
senyawa aktif yang terkandung tidak hanya kuersetin tetapi terdapat kuersetin
glikosida seperti kuersetin 3,4’-O-diglukosida, kuersetin 3-O-glukosida, dan
kuersetin 4’-O-glukosida (Arung et al. 2011), sehingga keberadaan kuersetin sulit
diidentifikasi secara kualitatif.
Alternatif lain yang digunakan untuk mengetahui adanya kuersetin di dalam
ekstrak kulit bawang merah yaitu menggunakan metode kuantitatif penentuan
kadar flavonoid total dengan standar kuersetin. Flavonoid merupakan golongan
8
senyawa fenol yang menunjukkan berbagai aktivitas farmakologi. Senyawa
flavonoid yang banyak terkandung dalam ekstrak kulit bawang merah adalah
kuersetin yang biasanya terikat dengan glikosidanya (Arung et al. 2011). Kadar
flavonoid total yang diperoleh sebesar 5.0058 mg/g ekstrak (Lampiran 4).
Pembuatan Nanopartikel Lipid Padat
Komposisi bahan untuk pembuatan nanopartikel pada penelitian ini
dilakukan dengan varian konsentrasi ekstrak kulit bawang merah, yaitu
konsentrasi Virgin Coconut Oil (VCO) 1.00% : ekstrak kulit bawang merah
(1.00%; 0.10%; 0.01%) : minyak kedelai 0.50% (b/v) dengan volume 100 mL.
Pada percobaan ini digunakan VCO sebagai lipid karena VCO relatif tahan
terhadap pemanasan dan memiliki nilai fungsional terhadap kesehatan (Syah
2005), sedangkan minyak kedelai berfungsi sebagai pengemulsi yang dapat
digunakan untuk menstabilkan tebaran lemak.
Formula dibuat dengan mencampurkan fase lipid (VCO dan ekstrak kulit
bawang merah) dengan fase berair (akuades dan minyak kedelai) pada suhu 70°C.
Formulasi dilakukan pada suhu 70°C, yaitu kondisi saat fase lipid yang berupa
cairan didispersikan ke dalam fase berair sehingga fase lipid akan terdispersi
dalam bentuk tetesan-tetesan kecil pada fase berair yang distabilkan oleh
pengemulsi. Pendinginan emulsi dimaksudkan agar tetesan-tetesan lipid yang
terdispersi pada fase cair dapat sesegera mungkin mengkristal dengan ukuran
partikel kecil sebelum tetesan-tetesan tersebut menggumpal menjadi tetesantetesan yang lebih besar (Anton et al. 2008).
Emulsi yang terbentuk selanjutnya diultrasonikasi untuk memecah partikel
menjadi partikel yang lebih kecil. Ultrasonikasi dapat memperkecil ukuran
partikel karena adanya gelombang ultrasonik, aliran cairan berkecepatan sangat
tinggi yang dihasilkan dari kavitasi akustik akan membuat partikel-partikel
bertubrukan satu sama lain, sehingga partikel besar mengalami pengikisan atau
pengecilan ukuran. Emulsi hasil ultrasonikasi dapat dilihat pada Gambar 4,
gambar a, b dan c secara berurutan adalah emulsi berwarna putih keruh, jingga
keruh dan merah keruh.
(a)
(b)
(c)
Gambar 4 Emulsi (a) Ac-NLP 0.01%, (b) Ac-NLP 0.10%, dan (c) Ac-NLP 1.00%.
9
Flavonoid Total Ac-NLP dan Analisis Ukuran Partikel
Kadar flavonoid total yang diperoleh untuk masing-masing formulasi dapat
dilihat pada Tabel 1 dan contoh perhitungannya dilihat pada Lampiran 5. Kadar
flavonoid total untuk Ac-NLP 0.01% tidak dapat ditentukan karena tidak
memberikan serapan pada pengukuran. Hal ini disebabkan konsentrasi ekstrak
yang terlalu kecil, sehingga analisis untuk Ac-NLP 0.01% tidak dilanjutkan,
contoh perhitungan dapat dilihat pada lampiran 5.
Ukuran partikel merupakan karakteristik yang paling penting di dalam suatu
sistem nanopartikel. Ukuran partikel nanopartikel lipid padat diukur
menggunakan alat particle size analyzer. Prinsip kerja dari alat ini adalah
hamburan cahaya dinamis atau dynamic light scattering (DLS). Dengan teknik
DLS ini, PSA dapat diaplikasikan untuk mengukur ukuran dari partikel dan
molekul yang terdispersi atau terlarut di dalam sebuah larutan, contohnya antara
lain protein, polimer, misel, karbohidrat, nanopartikel, dispersi koloid, emulsi, dan
mikroemulsi (Trisnaeni 2012). Hasil pengukuran nanopartikel lipid padat dapat
dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Ukuran partikel Ac-NLP
Ukuran partikel
Kadar flavonoid
Formula
(nm)
total (mg/g ekstrak)
Ac-NLP
202.7
0.0158
0.10%
Ac-NLP
250.8
0.1325
1.00%
Berdasarkan tabel di atas dapat dilihat bahwa NLP formula 1.00% memiliki
ukuran yang lebih besar dibandingkan NLP formula 0.10%. Hal ini disebabkan
karena konsentrasi ekstrak formula 1.00% lebih besar sehingga viskositas
larutannya lebih besar dibandingkan formula 0.10%. Semakin besar konsentrasi
ekstrak yang digunakan menyebabkan ukuran partikel yang dihasilkan lebih besar.
Begitu juga dengan konsentrasi lipid, namun pada penelitian ini konsentrasi lipid
tidak divariasikan (Freitas dan Muller 1999).
Aktivitas Inhibitor Tirosinase dan Antioksidan
Tirosinase merupakan enzim yang berperan dalam pembentukan pigmen
kulit dari seseorang karena terlibat dalam proses melanogenesis. Tirosinase
berperan sebagai katalis pada dua reaksi yang berbeda yaitu proses hidroksilasi
tirosin menjadi dihidroksi-fenilalanin atau L-DOPA (monofenolase) dan oksidasi
L-DOPA menjadi DOPA quinon (difenolase) (Fais et al. 2009). Pengujian
aktivitas inhibitor tirosinase dilakukan pada ekstrak kulit bawang merah dan AcNLP. Kebaikan inhibisi dapat dilihat dari nilai IC50 monofenolase dan IC50
difenolase inhibitor tirosinase. Rendahnya nilai IC50 menunjukkan aktivitas
inhibisi yang semakin baik.
10
Reaksi antara substrat L-Tirosin dan L-DOPA dengan enzim tirosinase
menghasilkan dopakrom dan dilanjutkan dengan terbentuknya melanin (Gambar
5). Pembentukan dopakrom dapat dihambat oleh inhibitor tirosinase. Ekstrak yang
memiliki daya inhibisi terhadap enzim tirosinase dapat menghambat produksi
melanin. Pembentukan dopakrom dalam penelitian ini ditandai dengan
pembentukan warna cokelat. Adanya inhibitor tirosinase dapat menyebabkan
terhambatnya reaksi substrat-tirosinase sehingga produk dopakrom semakin
berkurang. Hal ini ditandai dengan penurunan intensitas warna cokelat yang
dihasilkan. Kemudian intensitas warna cokelat yang terbentuk diukur
menggunakan multi-well plate reader pada panjang gelombang 492 nm. Nilai IC50
monofenolase dan difenolase dapat dilihat pada Tabel 2 dan contoh perhitungan
dapat dilihat pada Lampiran 6.
Tabel 2 Aktivitas tirosinase asam kojat, ekstrak kulit bawang merah dan Ac-NLP
Senyawa
IC50 (μg/mL)
Monofenolase
Difenolase
Asam Kojat
56.97
121.88
Ekstrak kulit
63.14
288.31
bawang merah
Ac-NLP 1.00%
6074.70
Ket: (-) = persen inhibisi tidak mencapai 50% dengan konsentrasi
maksimum 10000 µg/mL
Berdasarkan Tabel di atas, ekstrak kulit bawang merah memiliki aktivitas
inhibisi yang baik karena tidak berbeda jauh dari asam kojat (kontrol positif).
Nilai ini menunjukkan bahwa, dibutuhkan konsentrasi 63.14 μg/mL untuk
monofenolase dan 288.31 μg/mL untuk difenolase dalam menghambat aktivitas
enzim tirosinase sebesar 50%. Sedangkan pada Ac-NLP dibutuhkan konsentrasi
yang sangat tinggi untuk menghambat aktivitas enzim tirosinase. Hal ini
disebabkan konsentrasi ekstrak yang kecil, yaitu 1 gram dalam 100 mL pelarut.
Gambar 5 Skema pembentukan melanin (Balsam & Sagarin 1972).
11
Aktivitas antioksidan dalam suatu produk kecantikan diperlukan untuk
menjaga agar bahan aktif tidak mudah teroksidasi. Sehingga dalam penelitian ini
dilakukan uji aktivitas antioksidan metode DPPH. Metode DPPH merupakan
metode yang mudah, cepat, dan sensitif untuk pengujian aktivitas antioksidan
senyawa tertentu atau ekstrak tanaman (Koleva et al 2001; Prakash et al 2001).
Metode ini secara luas digunakan untuk menguji kemampuan senyawa untuk
menangkap radikal bebas atau donor hidrogen. Pada metode ini, DPPH berperan
sebagai radikal bebas yang diredam oleh antioksidan dari bahan uji. DPPH akan
bereaksi dengan antioksidan membentuk DPP Hidrazin yang stabil. Reaksi ini
menyebabkan terjadinya perubahan warna yang dapat diukur dengan multi-well
plate reader, sehingga aktivitas peredaman radikal bebas oleh sampel dapat
ditentukan. Radikal DPPH berwarna ungu dan memberikan serapan maksimum
pada kisaran panjang gelombang 515-520 nm (Uminah 2010). DPPH akan
berubah menjadi bentuk tereduksi dan kehilangan warna ungunya ketika
ditambahkan dengan zat yang mampu bertindak sebagai donor atom hidrogen.
Penentuan potensi antioksidan dilakukan terhadap asam askorbat sebagai
kontrol positif, ekstrak kasar kulit bawang merah, dan Ac-NLP. Pengukuran
potensi antioksidan pada bahan uji menggunakan blanko yang berisi DPPH
dengan etanol. Larutan blanko digunakan untuk memberikan kestabilan pada saat
pengukuran aktivitas antioksidan bahan uji. Proses pengukuran antioksidan
dengan metode DPPH ini ditandai dengan adanya perubahan warna, setelah dan
sebelum inkubasi. Proses inkubasi ini dilakukan selama 30 menit. Tujuan inkubasi
ini adalah untuk mempercepat reaksi antara radikal DPPH dengan bahan uji yang
bertindak sebagai senyawa antioksidan. Nilai IC50 dari masing-masing bahan uji
dapat dilihat pada Tabel 3 dan contoh perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 7.
Tabel 3 Nilai IC50 penangkapan radikal bebas DPPH
IC50
Senyawa
(μg/mL)
Asam askorbat
2.91
Ekstrak kulit
30.09
bawang merah
Ac-NLP 1.00%
1365.83
Berdasarkan nilai IC50 Ac-NLP 1.00%, dibutuhkan konsentrasi yang cukup tinggi
untuk meredam radikal bebas sebesar 50%.
Aktivitas Ac-NLP baik sebagai inhibitor tirosinase maupun penangkapan
radikal bebas DPPH tergolong baik, namun nilai IC50-nya cukup besar. Dalam
aplikasi produk pemutih, kadar bahan aktif yang diberikan pun tidak besar. Oleh
karena itu potensi Ac-NLP dibandingkan dengan produk pemutih komersial.
Berdasarkan hasil yang diperoleh, produk komersial memiliki nilai IC50 yang
cukup besar baik sebagai inhibitor tirosinase maupun penangkapan radikal DPPH
(Tabel 4). Dalam formulasi kosmetik pelindung menurut Latifah dan Tranggono
(2007), bahan aktif dan sunscreen agent yang ditambahkan yaitu q.s atau quantum
satis yang berarti secukupnya, sehingga aktivitas Ac-NLP yang diperoleh tidak
dapat dibandingkan efektivitasnya dengan produk komersial karena konsentrasi
bahan aktif dalam produk tidak diketahui. Dapat dilihat pada Tabel 4 bahwa nilai
IC50 penangkapan radikal bebas DPPH Ac-NLP 0.10% mendekati IC50 produk
12
komersial, yang berarti aktivitas produk tersebut hampir setara dengan Ac-NLP
0.10%. Sedangkan untuk inhibitor tirosinase, Ac-NLP 1.00% lebih aktif dari pada
produk komersial sehingga Ac-NLP 1.00% dapat diencerkan lagi untuk dibuat
menjadi produk. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa Ac-NLP
1.00% yang terbentuk cukup baik bila diaplikasikan sebagai produk pemutih.
Tabel 4 Nilai IC50 inhibitor tirosinase dan penangkapan radikal bebas DPPH
Senyawa
IC50 (μg/mL)
Inhibitor tirosinase
DPPH
(monofenolase)
Produk komersial
14463.94
13919.75
Ac-NLP 0.10%
11453.24
Ac-NLP 1.00%
6074.70
1365.83
Ket: (-) = persen inhibisi tidak mencapai 50% dengan konsentrasi
maksimum 16000 µg/mL
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Nanopartikel lipid padat ekstrak kulit bawang merah telah terbentuk dengan
menggunakan metode ultrasonikasi. Ukuran partikel untuk konsentrasi 0.10% dan
1.00% berturut-turut 202.7 nm dan 250.8 nm. Nilai IC50 inhibitor tirosinase pada
Ac-NLP (Allium cepa-nanopartikel lipid padat) 1.00% sebesar 6074.70 μg/mL,
sedangkan nilai IC50 penangkapan radikal bebas DPPH pada Ac-NLP 0.10% dan
1.00% sebesar 11453.24 μg/mL dan 1365.83μg/mL. Ac-NLP 1.00% dapat
dikembangkan menjadi produk pemutih kulit dengan menambahi bahan pengisi
tambahan.
Saran
Perlu dilakukan formulasi Ac-NLP lebih lanjut agar aktivitas peredaman
radikal bebas DPPH dan inhibitor tirosinase lebih optimal.
DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] The Association of Official Analytical Chemist. 2006. Official Methods
of Analysis. Ed ke-18. Washington DC (US): Association of Official
Analytical Chemist.
[BPOM] Badan Pengawas Obat dan Makanan. 2004. Monografi Ekstrak
Tumbuhan Obat Indonesia. Jakarta (ID): BPOM RI.
13
[Depkes RI] Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Materia Medika
Indonesia, Jilid IV. Jakarta (ID): Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan
Makanan.
Abdullah. 2011. Potensi bakau Rhizophora apiculata sebagai inhibitor tirosinase
dan antioksidan [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Anton N, Benoit JP, Saulnier P. 2008. Design and production of nanoparticles
formulated from nano-emulsion. J Control Release. 128: 185-199.
Arung ET, Kusuma IW, Shimizu K, Kondo R. 2011. Tyrosinase inhibitor effect of
quercetin 4’-O-β-D-glucopyranoside from dried skin of red onion (Allium
cepa). Nat Prod Res. 25(3):256-263.
Balsam MS, Sagarin E. 1972. Cosmetics Science and Technology 2nd ed. New
York (US): John Wiley and Sons. Vol 3.
Batubara I, Adfa M. 2013. Potensi daun kayu bawang (Protium javanicum)
sebagai penghambat kerja enzim tirosinase. J Sains & Mat. 1: 52-56
Batubara I, Darusman LK, Mitsunaga T, Rahminiwati M, Djauhari E. 2010.
Potency of Indonesia medicinal plants as tyrosinase inhibitor and
antioxidant agent. J Biol Sci. 10: 138-144.
Fais A, Corda M, Era B, Fadda MB, Matos MJ, Quezada E, Santana L, Picciau C,
Podda G, Delogu G. 2009. Tyrosinase inhibitor activity of coumarinresveratrol hybrids [open access]. J Molecules. 14:2514-2520. doi:10.3390.
Freitas C, Muller R. 1999. Correlation between long-term stability of solid lipid
nanoparticles (SLN) and crystallinity of the lipid phase. Eur J Pharm
Biopharm. 47: 125-132.
Greco RS. 2002. Nanoscale Technology in Biological System. Florida (US) : CRC
Pr.
Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia: Penuntun Cara Modern Menganalisis
Tumbuhan, Cetakan Kedua. Padmawita K & Soediro I, penerjemah.
Bandung (ID): ITB Press. Terjemahan dari: Phytochemical methods.
Harjadi W. 1986. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta (ID): Gramedia.
Hermanus DKN. 2012. Sintesis dan karakterisasi nanopartikel ekstrak kulit kayu
mahoni (Swietenia macrophylla King.) sebagai bahan suplemen
antihiperkolesterolemia [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Koleva II, Van Beek TA, Linssen JPH, De Groot A, dan Evstatieva LN. 2001.
Screening of Plant Extracts for Antioxidant Activity: A Comparative Study
On Three Testing Methods, Phytochem Anal. 13, 8–17.
Latifah F, Tranggono RI. 2007. Buku Pegangan Ilmu Pengetahuan Kosmetik.
Jakarta (ID): Gramedia.
Lloyd HW, Jenna N, Kammer BA. 2011. Treatment of hyperpigmentation.
Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery. 30:171-175.
Mahardika H. 2012. Uji penghambatan tirosinase secara in vitro serta stabilitas
fisik dan stabilitas kimia sediaan krim yang mengandung asam azelat
[skripsi]. Depok (ID): Universitas Indonesia.
Mardisadora O. 2010. Identifikasi dan potensi antioksidan flavonoid kulit kayu
mahoni (Swietenia macrophylla KING) [Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Mujib MA. 2011. Pencirian nanopartikel kurkuminoid tersalut lemak padat
[Tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
14
Nurrefiyanti ANL. 2010. Potensi ekstrak Rhizophora sp. sebagai inhibitor
tirosinase [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Prakash A, Rigelhif F dan Miller E.2001. Antioxidant Activity. Medallion
Laboratories Analytical Progress.
Rahayu E. 2012 Aktivitas gabungan ekstrak bakau (Rhizophora apiculata),
alamanda (Allamanda schottii), dan binahong (Anredera cordifolia)
terhadap enzim tirosinase [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Salazar-Alandra R, Perez-Lopez LA, Loppez Arroyo J, Alanis-Garza BA, Torres
NW. 2009. Antimicrobial and antioxidant activities of plants from Northeast
of Mexico. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine: 1-6.
Setiowati N. 2011. Penentuan kondisi optimum pembentukan nanopartikel ekstrak
kayu secang (Caesalpinia sappan) sebagai antijerawat [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Syah ANA. 2005. Virgin Coconut Oil: Minyak Penakluk Aneka Penyakit. Depok
(ID): Agromedia Pustaka.
Triani SUD. 2011. Pengaruh waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik
terhadap stabilitas suspensi dan mutu sari kacang hijau [skripsi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.
Trisnaeni S. 2012. Pengaruh polietilen glikol dan rhodamin B terhadap
nanopartikel perak sebagai indicator logam pencemar dalam udang windu
(Penaeus monodon) [skripsi]. Depok (ID): Universitas Indonesia.
Uminah S. 2010. Aktivitas antioksidan fraksi teraktif buah dan daun asam
[Skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Institut Pertanian Bogor.
15
LAMPIRAN
Lampiran 1 Diagram alir penelitian
Kulit bawang
merah
Dikeringkan dan digiling
Serbuk kulit bawang merah
dibandingkan
Produk
komersial
+ metanol
Ekstrak metanol
Uji inhibitor tirosinase
Uji Flavonoid
total
Pembuatan Ac-NLP*
Uji antioksidan
Ac-NLP*
Pencirian Ac-NLP
dengan PSA
Uji Flavonoid total
*Ac-NLP : Allium cepa Nanopartikel Lipid Padat
16
Lampiran 2 Determinasi kulit bawang merah
17
Lampiran 3 Kadar air dan % rendemen ekstrak kulit bawang merah
Kadar air serbuk kulit bawang merah
Bobot (g)
Ulangan
Cawan
Kulit
Kering+kosong
kosong
awal
1
1.9791
3.0002
4.7278
2
1.9134
3.0000
4.6592
3
1.9447
3.0002
4.7013
rerata
Kulit
akhir
2.7487
2.7458
2.7566
Kadar
air
(%)
8.38
8.47
8.12
8.32
Contoh perhitungan kadar air (Ulangan 1)
Bobot kulit akhir = (bobot bahan kering + bobot cawan kosong) – bobot cawan
kosong
= 4.7278 g – 1.9791 g
= 2.7487 g
Kadar air = bobot kulit awal – bobot bobot kulit akhir x 100%
bobot kulit awal
= 3.0002 g – 2.7487 g x 100%
3.0002
= 8.38 %
Rerata kadar air (%) = 8.38% + 8.47% + 8.12%
3
= 8.32 %
% Rendemen ekstrak kasar kulit bawang merah
Rerata kadar Bobot sampel
Sampel
air (%)
(g)
Ekstrak kulit
8.32
100.0014
Bawang
merah
Bobot ekstrak
kasar (g)
Rendemen
(%)
8.0026
8.73
Contoh perhitungan penentuan % rendemen ekstrak kulit bawang merah
% Rendemen =
bobot ekstrak kasar
x 100%
Bobot sampel x (1-kadar air)
=
8.0026 g
x 100%
100.0014 g x (1-0.0832)
= 8.73 %
18
Lampiran 4 Kadar flavonoid total ekstrak kasar kulit bawang merah
Absorbans
Absorbansi standar kuersetin
Konsentrasi standar
Absorbans
kuersetin (ppm)
(A)
1
0.112
3
0.301
5
0.470
7
0.662
9
0.860
11
1.040
1.200
1.000
0.800
0.600
0.400
0.200
0.000
y = 0.0930x + 0.0163
R² = 0.9998
0
5
10
Konsentrasi (ppm)
15
Kurva hubungan konsentrasi kuersetin dan absorbans
Absorbansi sampel dan kandungan total flavonoid ekstrak kasar kulit bawang
merah
Kandungan
Kandungan total
Ulangan
Absorbansi
flavonoid awal
flavonoid
(mg/L)
(mg/g eks)
1
0.375
3.8570
4.8092
2
0.394
4.0613
5.0639
3
0.400
4.1258
5.1444
rerata
5.0058
Contoh perhitungan:
a. Kandungan flavonoid awal (x)
Persamaan linier: y = 0.0163 + 0.0930x
y
= 0.0163 + 0.0930x
0.375 = 0.0163 + 0.0930x
x
= 3.8570 mg/L
b. Kandungan total flavonoid
19
Lampiran 5 Kadar flavonoid total nanopartikel lipid padat ekstrak kulit bawang
merah
Absorbansi standar kuersetin
Konsentrasi standar
Absorbans
kuersetin (ppm)
(A)
0.5
0.035
1
0.071
3
0.229
5
0.389
7
0.543
9
0.704
11
0.869
1
y = 0.0793x - 0.0078
R² = 0.9999
Absorbans
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
Konsentrasi (ppm)
Kurva hubungan konsentrasi kuersetin dan absorbans
15
20
Absorbansi dan kandungan total flavonoid nanopartikel lipid padat
Kandungan
Kandungan total
Konsentrasi
Ulangan Absorbansi
flavonoid awal
flavonoid
Ac-NLP (%)
(mg/L)
(mg/g eks)
1
0.090
1.2333
0.0154
0.10
2
0.092
1.2585
0.0157
3
0.096
1.3089
0.0163
rerata
0.0158
1
0.141
1.8764
0.1302
1.00
2
0.141
1.8764
0.1302
3
0.149
1.9773
0.1372
rerata
0.1325
Contoh perhitungan (NLP 0.10% ulangan 1):
a. Kandungan flavonoid awal (x)
Persamaan linier : y = -0.0078 + 0.0793 x
y
= -0.0078 + 0.0793 x
0.090 = -0.0078 + 0.0793 x
x
= 1.2333 mg/L
b. Kandungan total flavonoid
21
Lampiran 6 Perhitungan IC50 asam kojat, ekstrak kasar kulit bawang merah, AcNLP, dan produk komersial
Asam Kojat
Absorbans
A
B
C
(B-A)
(C-A)
Blangko
mono
0.058
0.058
0.058
0.058
0.058
0.058
0.058
%
Inhibisi
mono
Blangko
difenol
0.383
0.383
0.383
0.383
0.383
0.383
0.383
0.045
0.045 0.056 0.000 0.011
100.00
0.044
0.053 0.124 0.009 0.080
84.48
0.043
0.064 0.189 0.021 0.146
63.79
0.041
0.066 0.200 0.025 0.159
56.90
0.032
0.060 0.229 0.028 0.197
51.72
0.033
0.063 0.250 0.030 0.217
48.28
0.024
0.056 0.233 0.032 0.209
44.83
0.017
0.058 0.383
Keterangan : (A) sampel+enzim, (B) monofenolase, dan (C) difenolase
%
Inhibisi
difenol
Konsentrasi
(μg/mL)
97.13
79.11
61.88
58.49
48.56
43.34
45.43
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
Contoh perhitungan :
=B-A
= Amonofenolase – Asampel+enzim
= 0.053 – 0.044
= 0.009
Absorbans difenol-sampel = C – A
= Adifenolase – Asampel+enzim
= 0.124 – 0.044
= 0.080
% Inhibisi monofenolase = A blangko mono – (A mono-sampel) x 100%
A blangko mono
= 0.058 – 0.009 x 100%
0.058
= 84.48%
% Inhibisi difenolase
= A blangko difenol – (A difenol-sampel) x 100%
A blangko difenol
= 0.383 – 0.080 x 100%
0.383
= 79.11%
Persentase Inhibisi
(%)
Kurva Kalibrasi
Monofenolase
y = 0.0280x + 48.4047
R² = 0.9557
IC50 = 56.97 μg/mL
150.00
100.00
50.00
0.00
0
A
1000
2000
3000
Konsentrasi (μg/mL)
Persentase Inhibisi
(%)
Absorbans mono-sampel
Difenolase
y = 0.0270x + 46.7093
R² = 0.9563
IC50 = 121.88 μg/mL
150.00
100.00
50.00
0.00
0
B
1000
2000
3000
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva kalibrasi asam kojat (A) monofenolase dan (B) difenolase
22
Ekstrak kasar kulit bawang merah
Absorbans
A
B
C
(B-A)
(C-A)
Blangko
mono
Blangko
difenol
%
Inhibisi
mono
Monofenolase
150.00
y = 0.0266x + 48.3204
R² = 0.9712
IC50 = 63.14 μg/mL
0.00
0
A
Konsentrasi
(μg/mL)
82.80
70.04
58.16
50.35
43.97
41.84
43.97
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
Difenolase
100.00
100.00
50.00
Persentase Inhibisi
(%)
Persentase Inhibisi
(%)
0.381
0.385 0.478 0.004 0.097
0.387
0.564
98.97
0.227
0.312 0.396 0.085 0.169
0.387
0.564
78.04
0.148
0.284 0.384 0.136 0.236
0.387
0.564
64.86
0.092
0.254 0.372 0.162 0.280
0.387
0.564
58.14
0.070
0.255 0.386 0.185 0.316
0.387
0.564
52.20
0.074
0.280 0.402 0.206 0.328
0.387
0.564
46.77
0.082
0.295 0.398 0.213 0.316
0.387
0.564
44.96
0.044
0.387 0.564
Keterangan : (A) sampel+enzim, (B) monofenolase, dan (C) difenolase
%
Inhibisi
difenol
2000
4000
Konsentrasi (μg/mL)
80.00
60.00
y = 0.0211x + 43.9166
R² = 0.9517
IC50 = 288.31μg/mL
40.00
20.00
0.00
B
0
1000
2000
3000
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva kalibrasi ekstrak kasar kulit bawang merah (A) monofenolase dan (B)
difenolase
Ac-NLP 1%
Absorbans
A
B
(B-A)
Blangko
mono
0.493
0.493
0.493
0.493
0.493
0.493
0.493
%
Inhibisi
mono
0.066
0.260
0.194
60.65
0.062
0.320
0.258
47.67
0.054
0.335
0.281
43.00
0.055
0.366
0.311
36.92
0.055
0.376
0.321
34.89
0.058
0.395
0.337
31.64
0.045
0.401
0.356
27.79
0.042
0.493
Keterangan : (A) sampel+enzim dan (B) monofenolase
Monofenolase
Persentase
Inhibisi (%)
100.00
50.00
y = 0.0030x + 31.7759
R² = 0.9461
IC50 = 6074.70 (μg/mL)
0.00
0
5000
10000
15000
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva kalibrasi Ac-NLP monofenolase
Konsentrasi
10000
5000
2500
1250
625
312.5
156.25
23
Produk komersial
Absorbans
A
B
(B-A)
0.057
0.056
0.055
0.055
0.058
0.061
0.045
0.166
0.163
0.217
0.246
0.274
0.297
0.321
0.109
0.107
0.162
0.191
0.216
0.236
Blangko
mono
0.321
0.321
0.321
0.321
0.321
0.321
%
Inhibisi
mono
Konsentrasi
66.04
66.67
49.53
40.50
32.71
26.48
25000
20000
15000
10000
5000
1000
Persentase Inhibisi (%)
Keterangan : (A) sampel+enzim dan (B) monofenolase
Monofenolase
80.00
60.00
y = 0.0018x + 23.9649
R² = 0.9594
IC50 = 14463.94 μg/mL
40.00
20.00
0.00
0
10000
20000
Konsentrasi (μg/mL)
30000
Kurva kalibrasi produk komersial monofenolase
Lampiran 7 Perhitungan IC50 penangkapan radikal bebas DPPH asam askorbat,
ekstrak kasar kulit bawang merah, Ac-NLP, dan produk komersial
Asam askorbat
Konsentrasi (μg/mL)
8
6
4
2
1
Absorbansi
0.053
0.089
0.160
0.210
0.248
% Inhibisi
85.94
76.39
57.56
44.30
34.22
Contoh perhitungan :
Inhibisi (%) = (A blangko – A sampel) x 100%
A blangko
= (0.377-0.053) x 100%
0.377
= 85.94%
24
% Inhibisi
100.00
y = 7.4885x + 28.2299
R² = 0.9897
IC50 = 2.91 μg/mL
50.00
0.00
0
5
Konsentrasi (μg/mL)
10
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi asam askorbat
Ekstrak kasar kulit bawang merah
Konsentrasi
Ulangan
(μg/mL)
50
25
1
12.5
6.25
3.125
50
25
2
12.5
6.25
3.125
50
25
3
12.5
6.25
3.125
rerata
Absorbans
%Inhibisi
0.098
0.182
0.263
0.317
0.345
0.101
0.183
0.276
0.328
0.357
0.098
0.184
0.274
0.326
0.358
74.01
51.72
30.24
15.92
8.49
73.21
51.46
26.79
13.00
5.31
74.01
51.19
27.32
13.53
5.04
Contoh perhitungan :
Inhibisi (%) = (A blangko – A sampel) x 100%
A blangko
= (0.377-0.098) x 100%
0.377
= 74.01%
rerata = (IC50 ulangan 1 + IC50 ulangan 1 + IC50 ulangan 1)
3
= (29.48 + 30.53 + 30.26) μg/mL
3
= 30.09 μg/mL
IC50
(μg/mL)
29.48
30.53
30.26
30.09
100 y = 1.3782x + 9.3722
R² = 0.9566
IC50 = 29.48 μg/mL
50
Ulangan 1
A
20
40
Konsentrasi (μg/mL)
% Inhibisi
0
60
0
B
y = 1.4500x + 6.1229
R² = 0.955
IC50 = 30.26 μg/mL
100
50
Ulangan 2
50
0
0
y = 1.4386x + 6.0787
R² = 0.952
IC50 = 30.53 μg/mL
100
% Inhibisi
% Inhibisi
25
20
40
Konsentrasi (μg/mL)
60
Ulangan 3
0
C
0
20
40
Konsentrasi (μg/mL)
60
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi ekstrak kasar kulit bawang
merah (A) ulangan 1, (B) ulangan 2, dan (C) ulangan 3
Ac-NLP 1%
Ulangan
1
2
3
Konsentrasi
(μg/mL)
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
rerata
Absorbans
%Inhibisi
0.125
0.220
0.274
0.325
0.372
0.374
0.376
0.126
0.205
0.276
0.329
0.358
0.372
0.374
0.120
0.213
0.272
0.329
0.358
0.371
0.375
66.84
41.64
27.32
13.79
1.33
0.80
0.27
66.58
45.62
26.79
12.73
5.04
1.33
0.80
68.17
43.50
27.85
12.73
5.04
1.59
0.53
IC50
(μg/mL)
1387.59
1360.43
1349.48
1365.83
y = 0.0345x + 2.1281
R² = 0.9576
IC50 = 1387.59 μg/mL
80
60
40
20
0
0
Ulangan 1
1000
2000
Konsentrasi (μg/mL)
A
3000
Ulangan 2
80
60
40
20
0
% Inhibisi
% Inhibisi
26
y = 0.0344x + 3.2013
R² = 0.9555
IC50= 1360.43 μg/mL
0
% Inhibisi
80
3000
Ulangan 3
60
40
y = 0.0348x + 3.0382
R² = 0.9640
IC50 = 1349.48 μg/mL
20
0
C
1000
2000
Konsentrasi (μg/mL)
B
0
500
1000 1500 2000 2500
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi Ac-NLP 1% (A) ulangan 1,
(B) ulangan 2, dan (C) ulangan 3
% Inhibisi
100.00
Absorbans
%Inhibisi
0.167
0.297
0.364
0.439
0.477
0.171
0.348
0.358
0.439
0.478
0.167
0.320
0.366
0.435
0.479
66.80
40.95
27.63
12.72
5.17
66.00
30.82
28.83
12.72
4.97
66.80
36.38
27.24
13.52
4.77
y = 0.0039x + 6.1879 Ulangan 1
R² = 0.9686
IC50 = 11233.87 μg/mL
50.00
0.00
A
IC50
(μg/mL)
11233.87
11749.68
11376.18
11453.24
y = 0.0038x + 5.3512 Ulangan 2
R² = 0.9504
IC50 = 11749.68 μg/mL
100.00
% Inhibisi
Ac-NLP 0.10%
Konsentrasi
Ulangan
(μg/mL)
16000
8000
1
4000
2000
1000
16000
8000
2
4000
2000
1000
16000
8000
3
4000
2000
1000
rerata
50.00
0.00
0
10000
20000
Konsentrasi (µg/mL)
B
0
5000 10000 15000 20000
Konsentrasi (µg/mL)
% Inhibisi
27
y = 0.0039x + 5.6329 Ulangan 3
R² = 0.9739
IC50 = 11376.18 μg/mL
100.00
50.00
0.00
0
C
10000
20000
Konsentrasi (µg/mL)
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi Ac-NLP 0.1% (A) ulangan
1, (B) ulangan 2, dan (C) ulangan 3
%Inhibisi
0.224
0.323
0.414
0.454
0.481
0.227
0.325
0.425
0.448
0.493
0.228
0.341
0.429
0.448
0.491
55.47
35.79
17.69
9.74
4.37
54.87
35.39
15.51
10.93
1.99
54.67
32.21
14.71
10.93
2.39
y = 0.0034x + 3.5537 Ulangan 1
R² = 0.9779
IC50 = 13660.68 μg/mL
100.00
% Inhibisi
Absorbans
50.00
13660.68
13987.15
14111.41
y = 0.0034x + 2.4437 Ulangan 2
R² = 0.9699
IC50 = 13987.15 μg/mL
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
A
IC50
(μg/mL)
13919.75
% Inhibisi
Produk komersial
Konsentrasi
Ulangan
(μg/mL)
16000
8000
1
4000
2000
1000
16000
8000
2
4000
2000
1000
16000
8000
3
4000
2000
1000
rerata
0.00
0
5000 10000 15000 20000
Konsentrasi (μg/mL)
B
0
10000
20000
Konsentrasi (μg/mL)
28
Ulangan 3
% Inhibisi
60.00
40.00
y = 0.0034x + 2.0212
R² = 0.9847
IC50 = 14111.41 μg/mL
20.00
0.00
C
0
10000
20000
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi produk komersial (A)
ulangan 1, (B) ulangan 2, dan (C) ulangan 3
29
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 15 Agustus 1991 sebagai putri
pertama dari Bapak Nasran Amar dan Ibu Marlina. Penulis lulus dari SMA Negeri
22 Jakarta pada tahun 2009 dan pada tahun yang sama diterima di Analisis Kimia
Program Diploma Institut Pertanian Bogor (IPB). Penulis lulus dari Diploma IPB
pada tahun 2012 dan melanjutkan pendidikan S1 melalui Program Alih Jenis
Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB pada tahun 2012.
Selama menjalani masa perkuliahan S1 IPB, penulis pernah mengikuti
kegiatan Pelatihan Pengenalan HACCP SNI CAC/RCP 1:2
NANOPARTIKEL EKSTRAK KULIT BAWANG MERAH
(Allium cepa) SEBAGAI INHIBITOR TIROSINASE
(Allium cepa) SEBAGAI INHIBITOR TIROSINASE
GESA AMARINTA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Nanopartikel Ekstrak
Kulit Bawang Merah (Allium cepa) sebagai Inhibitor Tirosinase” 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, Januari 2015
Gesa Amarinta
NIM G44124015
ABSTRAK
GESA AMARINTA. Nanopartikel Ekstrak Kulit Bawang Merah (Allium cepa)
sebagai Inhibitor Tirosinase. Dibimbing oleh ETI ROHAETI dan IRMANIDA
BATUBARA.
Kulit bawang merah (Allium cepa) diketahui berpotensi sebagai inhibitor
tirosinase, namun beraroma tidak sedap. Penelitian ini bertujuan mengurangi
kelemahan tersebut dan mendapatkan nanopartikel lipid padat (NLP) ekstrak kulit
bawang merah sebagai inhibitor tirosinase. Nanopartikel lipid padat dibuat pada
konsentrasi ekstrak kulit bawang merah 0.10% dan 1.00%. Diperoleh ukuran
partikel dengan konsentrasi 0.10% dan 1.00%, yaitu masing-masing 203 nm dan
251 nm. Nilai IC50 inhibitor tirosinase pada Ac-NLP 1.00% sebesar 6075 μg/mL,
nilai IC50 penangkapan radikal bebas DPPH pada Ac-NLP 0.10% dan 1.00%
sebesar 11453 μg/mL dan 1366 μg/mL. Potensi Ac-NLP dibandingkan dengan
produk pemutih kulit komersial, diperoleh nilai IC50 inhibitor tirosinase dan
penangkapan radikal bebas DPPH masing-masing 14464 μg/mL dan 13920
μg/mL. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa Ac-NLP 1.00% yang
terbentuk cukup baik bila diaplikasikan sebagai produk kosmetik pemutih kulit.
Kata Kunci: antioksidan, inhibitor tirosinase, kulit bawang merah, nanopartikel
lipid padat.
ABSTRACT
GESA AMARINTA. Nanoparticles from Shallot Peel (Allium cepa) Extract as
Tyrosinase Inhibitor. Supervised by ETI ROHAETI and IRMANIDA
BATUBARA.
Shallot (Allium cepa) peels has been known as a potential tyrosinase
inhibitor, however, it has objectionable odor. The study aims to reduce this
weakness and to obtain extracts of solid liquid nanoparticle (SLN) shallot peel as
tyrosinase inhibitor. The solid lipid nanoparticle was prepared at concentration of
shallot peel extract 0.10% and 1.00%. From the experiment, the particle sizes of
0.10% and 1.00% concentrations were 203 nm and 251 nm respectively. Tyrosine
inhibitor resulted IC50 value of 1.00% Ac-SLN was 6075 μg/mL. The IC50 of
DPPH free radical scavenging by Ac-SLN 0.10% and 1.00% were 11453 μg/mL
dan 1366 μg/mL respectively. By comparing with a commercial cosmetic product,
the tyrosin inhibitor gave IC50 value and DPPH free radical scavenging were
14464 μg/mL and 13920 μg/mL, respectively. It can be concluded that the AcNLP 1.00% were sufficiently effective as a skincare cosmetic whitening product.
Keywords: antioxidant, shallot peel, solid liquid nanoparticle, tyrosinase inhibitor.
NANOPARTIKEL EKSTRAK KULIT BAWANG MERAH
(Allium cepa) SEBAGAI INHIBITOR TIROSINASE
GESA AMARINTA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Judul Skripsi : Nanopartikel Ekstrak Kulit Bawang Merah (Allium cepa) sebagai
Inhibitor Tirosinase
Nama
: Gesa Amarinta
NIM
: G44124015
Disetujui oleh
Dr Eti Rohaeti, MS
Pembimbing I
Dr Irmanida Batubara, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan hadirat Allah SWT atas segala rahmat,
nikmat, karunia, dan ridho-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan karya ilmiah dengan judul “Nanopartikel Ekstrak Kulit Bawang
Merah (Allium cepa) sebagai Inhibitor Tirosinase”. Karya ilmiah ini disusun
berdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada bulan Februari 2014 hingga
Oktober 2014 di Laboratorium Kimia Analitik dan Laboratorium Biomaterial
Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian
Bogor, dan Pusat Studi Biofarmaka IPB, Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Eti Rohaeti, MS dan Dr
Irmanida Batubara, MSi selaku pembimbing yang telah memberikan arahan,
bimbingan, motivasi, dan doa selama penelitian. Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada Pusat Studi Biofarmaka dan pemberi bantuan dana kegiatan
BOPTN PSB tahun 2014 Program Penguatan dan Upaya Menjaga Kesinambungan Program LITBANG RAP Pusat Unggulan.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan pada kedua orang tua dan adik
yang telah memberikan doa, semangat, kasih sayang, dan dukungan selama masa
studi hingga proses penyusunan karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih juga
penulis sampaikan kepada Jasika Gita Pramesti, Nurul Sri Wulandari dan staf
Kependidikan Laboratorium Kimia Analitik, yaitu Bapak Eman Suherman dan
Ibu Nunung yang turut membantu dan memberikan semangat selama penelitian
berlangsung. Semoga Allah SWT memberikan balasan atas segala amal yang
diperbuat dan senantiasa menyertai hamba-Nya dengan kasih dan sayang-Nya.
Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat.
Bogor, Januari 2015
Gesa Amarinta
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
METODE
Alat dan Bahan
Prosedur Penelitian
2
2
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Air
Ekstraksi Kulit Bawang Merah
KLT dan Flavonoid Total
Pembuatan Nanopartikel Lipid Padat
Flavonoid Total Ac-NLP dan Analisis Ukuran Partikel
Aktivitas Inhibitor Tirosinase dan Antioksidan
6
6
6
7
8
9
9
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
12
12
12
DAFTAR PUSTAKA
12
LAMPIRAN
15
RIWAYAT HIDUP
29
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Ukuran partikel Ac-NLP
Aktivitas tirosinase asam kojat, ekstrak kulit bawang merah, dan Ac-NLP
Nilai IC50 penangkapan radikal bebas DPPH
Nilai IC50 inhibitor tirosinase dan penangkapan radikal bebas DPPH
9
10
11
12
DAFTAR GAMBAR
1 Struktur kimia kuersetin 4’-O-β-D-glukopiranosida
2 Bawang merah
3 Kromatogram KLT ekstrak kulit bawang merah pada eluen tunggal (A)
(1) metanol, (2) n-heksan, (3) klorofom, (4) etil asetat, (5) aseton, (6) eter,
(7) etanol, dan campuran (B) n-heksana:etil asetat perbandingan (1:9-7:3)
4 Emulsi (a) Ac-NLP 0.01%, (b) Ac-NLP 0.10%, dan (c) Ac-NLP 1.00%
5 Skema pembentukan melanin
2
6
7
8
10
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
Diagram alir penelitian
Hasil determinasi kulit bawang merah
Kadar air dan % rendemen ekstrak kulit bawang merah
Kadar flavonoid total ekstrak kasar kulit bawang merah
Kadar flavonoid total nanopartikel lipid padat ekstrak kulit bawang merah
Perhitungan IC50 asam kojat, ekstrak kasar kulit bawang merah, Ac-NLP,
dan produk komersial
7 Perhitungan IC50 penangkapan radikal bebas DPPH asam askorbat, ekstrak
kasar kulit bawang merah, Ac-NLP, dan produk komersial
15
16
17
18
19
21
23
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Era globalisasi menuntut seseorang untuk dapat berkomunikasi dengan
banyak orang, sehingga saat ini banyak orang yang sangat memperhatikan
penampilannya. Salah satu faktor pendukung penampilan seseorang adalah
kondisi kulitnya. Indonesia merupakan negara tropis yang kaya akan paparan
sinar matahari. Paparan sinar matahari (sinar UV) dalam waktu yang lama dengan
frekuensi yang sering serta dengan bantuan biokatalis (enzim) dapat
meningkatkan sintesis melanin di kulit dan menyebabkan penumpukan melanin
pada lapisan epidermal (hiperpigmentasi) (Mahardika 2012).
Melanin merupakan pigmen yang memberikan warna pada kulit, rambut,
dan sel-sel tumor tertentu. Pembentukan melanin dikulit dapat dikurangi dengan
melakukan penghambatan terhadap aktivitas enzim tirosinase (Lloyd et al. 2011).
Enzim tirosinase atau fenol oksidase merupakan biokatalis utama yang terlibat
dalam biosintesis melanin. Biosintesis melanin oleh enzim tirosinase dilakukan
dengan mengatalisis orto-hidroksilasi tirosin menjadi 3,4-dihidroksifenilalanina
atau DOPA (monofenolase) dan oksidasi DOPA menjadi dopakuinona
(difenolase).
Saat ini, banyak produk kosmetik dengan fungsi sebagai pemutih atau
pencerah kulit, namun beberapa produk pemutih tersebut tidak aman dipakai
karena mengandung zat berbahaya seperti merkuri dan hidrokuinon yang bersifat
karsinogenik serta mengakibatkan kerusakan pada kulit. Seperti salah satu
konsumen produk pemutih merkuri, pada awal pemakaian kulit lebih putih dan
mengkilap tapi saat penggunaan dihentikan kulit wajah semakin kusam dan
muncul jerawat besar-besar yang tidak terkendali sehingga perlu perawatan wajah
secara intensif untuk mengobati wajahnya. Penggunaan tanaman atau bahan alam
sebagai pemutih serta senyawa aktif dari bahan alam tersebut diharapkan aman
bagi konsumen. Salah satu bahan alam di Indonesia yang telah diketahui memiliki
aktivitas sebagai inhibitor tirosinase diantaranya bakau (Rhizophora apiculata),
alamanda (Allamanda schottii), binahong (Anredera cordifolia), merbau (Intsia
palembanica), dan daun kayu bawang (Protium javanicum) (Abdullah 2011;
Rahayu 2012; Batubara & Adfa 2013).
Kulit bawang merah merupakan salah satu tanaman yang diketahui memiliki
senyawa metabolit sekunder yang berfungsi sebagai inhibitor tirosinase. Hasil
penelitian Arung et al. (2011) menyebutkan senyawa aktif kuersetin 4’-O-β-Dglukopiranosida (Gambar 1) yang terdapat pada kulit Allium cepa dapat
menurunkan penyakit hiperpigmentasi dan melanogenesis pada kulit dengan nilai
IC50 sebesar 4.3 µM (monofenolase) dan 52.7 µM (difenolase). Kelemahannya,
kulit bawang merah memiliki aroma yang tidak sedap sehingga jika diaplikasikan
sebagai krim pemutih tidak banyak diminati oleh konsumen. Masalah tersebut
dapat diatasi dengan penyatuan sampel ke dalam sistem koloid pembawa. Di
antara pembawa pengantaran obat modern, nanopartikel tersalut lemak padat telah
menjadi sistem koloid pembawa yang menjanjikan dan diharapkan dapat
mengurangi aroma yang tidak sedap dari kulit bawang merah serta berpotensi
sebagai inhibitor enzim tirosinase.
2
Material berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika
yang unggul (Setiowati 2011) yaitu, nanopartikel memiliki kisaran ukuran 101000 nm. Nanopartikel memiliki luas permukaan yang besar serta jumlah atom
yang banyak di permukaan, sehingga memiliki energi permukaan dan tegangan
permukaan yang rendah yang memudahkan partikel menembus ke dalam
membran sel (Greco 2002). Selain itu material berukuran nano dapat
meningkatkan bioavailabilitas obat karena obat menjadi lebih mudah diserap,
sehingga dapat menurunkan dosis dan meminimumkan efek samping. Hal ini pula
yang mendorong pengembangan ekstrak kulit bawang merah berukuran nano
sebagai inhibitor tirosinase.
Gambar 1 Struktur kimia kuersetin 4’-O-β-D-glukopiranosida.
Tujuan
Penelitian bertujuan mendapatkan nanopartikel lipid padat ekstrak kulit
bawang merah sebagai inhibitor tirosinase dengan metode ultrasonikasi.
Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari 2014 sampai Oktober 2014
di Laboratorium Kimia Analitik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Institut Pertanian Bogor dan Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB, Bogor.
METODE
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah peralatan kaca, ultrasonikasi, particle size
analyzer (PSA), eksikator, penangas air, pipet mikro, pelat 96-sumur, multi-well
plate reader, spektrofotometer UV Hitachi U-2000 dan neraca analitik.
Bahan yang digunakan adalah kulit bawang merah, kertas saring, minyak
kacang kedelai, virgin coconut oil (VCO), metanol, dimetil sulfoksida (DMSO),
enzim tirosinase, buffer fosfat, asam kojat, standar kuersetin, akuades, DPPH,
etanol, substrat (L-tirosin 2 mM atau L-DOPA 2 mM), HCl 25%, aseton,
heksametilena tetramina 0.5% (b/v), AlCl3 2% dan asam asetat glasial 5% (v/v).
3
Lingkup Kerja
Metode penelitian yang dilakukan mengikuti diagram alir (Lampiran 1)
yang meliputi penentuan kadar air dengan metode AOAC 2006, ekstraksi,
formulasi nanopartikel lipid padat metode ultrasonikasi, dan uji aktivitas inhibitor
tirosinase dan antioksidan pada ekstrak kasar, nanopartikel lipid padat dan produk
komersial.
Preparasi sampel
Preparasi awal sampel dilakukan dengan pengambilan sampel kulit bawang
merah di pasar tradisional Jakarta, Indonesia. Kulit bawang merah dipilih yang
bersih kemudian sampel dikeringkan dan diserbukkan. Sampel yang dihasilkan
dimaserasi menggunakan pelarut metanol. Ekstrak yang diperoleh kemudian
disaring dan filtratnya dipekatkan dengan menggunakan penguap putar.
Rendemen ditentukan dengan koreksi kadar air dari sempel.
Penentuan kadar air (AOAC 2006)
Cawan porselin dikeringkan di dalam oven bersuhu 105°C selama 60 menit.
Selanjutnya cawan didinginkan dalam eksikator selama 30 menit, kemudian
ditimbang bobot kosongnya. Sebanyak 3 g serbuk kering kulit bawang merah
dimasukkan ke dalam cawan dan dikeringkan di dalam oven selama 3 jam pada
suhu 105°C. Setelah itu, cawan didinginkan dalam eksikator sekitar 30 menit
kemudian ditimbang sampai diperoleh bobot konstan. Penentuan kadar air
dilakukan sebanyak 3 kali ulangan (triplo).
Keterangan:
A= bobot sampel awal sebelum dikeringkan (g)
B= bobot sampel setelah dikeringkan (g)
Preparasi dan ekstraksi Allium cepa (Nurrefiyanti 2010)
Serbuk kering kulit bawang merah diekstraksi dengan metanol dengan
nisbah 1:10 selama 24 jam sebanyak 3 kali ulangan. Ekstrak yang diperoleh
disaring menggunakan kertas saring Whatman dan dipekatkan dengan penguap
putar pada suhu 30-40°C. Rendemen dari ekstrak yang diperoleh ditentukan
dengan koreksi kadar air bahan.
Keterangan:
a: bobot ekstrak (g)
b: bobot sampel kering (g)
Ka: kadar air
4
Persiapan formulasi Allium cepa-Nanopartikel Lipid Padat (Ac-NLP)
(Modifikasi Setiowati 2011;Hermanus 2012; Mujib 2011).
Pembuatan nanopartikel lipid padat dilakukan dengan berbagai varian bobot
ekstrak. Fase lipid yang terdiri atas 1% virgin coconut oil (VCO) dan ekstrak
Allium cepa (0.01, 0.10, 1.00%) dipanaskan pada suhu 70°C sambil diaduk. Fase
berair yang terdiri atas 0.50% minyak kacang kedelai dan akuades juga
dipanaskan pada suhu yang sama. Fase lipid lalu didispersikan ke dalam fase
berair sambil diaduk menggunakan pengaduk magnet selama 1 jam dengan
kecepatan 1000 rpm. Masing-masing emulsi yang dihasilkan kemudian
diultrasonikasi dengan frekuensi 20 KHz dan amplitudo 20% selama 1 jam.
Proses sonikasi ini sangat berperan dalam memperkecil ukuran NLP. Ac-NLP
yang diperoleh didinginkan pada suhu kamar dengan cara ditempatkan pada
penangas air sehingga dihasilkan Ac-NLP dalam bentuk emulsi.
Identifikasi senyawa aktif Ac-NLP (Modifikasi Setiowati 2011 &
Mardisadora 2010)
Identifikasi senyawa aktif Ac-NLP dilakukan dengan kromatografi lapis
tipis silika GF254. Standar kuersetin dan sampel diaplikasikan di lempengan silika.
Lempengan silika dimasukkan ke dalam bejana KLT yang berisi eluen jenuh.
Selanjutnya sampel akan terpisah menjadi beberapa fraksi. Fraksi yang diperoleh
divisualisasikan di bawah sinar lampu UV (panjang gelombang 254-366).
Penentuan kadar flavonoid total (BPOM 2004)
Ekstrak kulit bawang merah dan Ac-NLP ditimbang dengan bobot tertentu
lalu dimasukkan ke dalam labu alas bulat. Sistem hidrolisis dilakukan dengan
menambahkan 1.0 mL heksametilena tetramina 0.5% (b/v), 20 mL aseton, dan 2
mL larutan HCl 25%, kemudian dipanaskan sampai mendidih selama 30 menit,
campuran disaring kemudian filtrat dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL.
Setelah labu mendingin, volume ditepatkan dengan aseton sampai 100 mL dan
dikocok hingga tercampur sempurna.
Filtrat hasil hidrolisis diambil sebanyak 20 mL, dimasukkan ke dalam
corong pemisah, ditambahkan akuades sebanyak 20 mL, kemudian ditambahkan
15 mL etil asetat untuk pengocokan pertama dan 10 mL etil asetat untuk
pengocokan kedua dan ketiga. Fraksi etil asetat dikumpulkan ke dalam labu ukur
50 mL dan ditambahkan etil asetat sampai tepat 50 mL. Sepuluh mL filtrat yang
dihasilkan dipindahkan ke dalam labu takar 25 mL, kemudian ditambahkan 1 mL
larutan 2 g AlCl3 dalam 100 mL asam asetat glasial 5% (v/v). Larutan asam asetat
glasial 5% (v/v) lalu ditambahkan secukupnya sampai tepat 25 mL. Absorbans
diukur dengan menggunakan spektrofotometer UV-VIS pada panjang gelombang
425 nm dengan kuersetin sebagai standar. Kadar flavonoid total ditentukan
dengan rumus berikut:
(
)
5
Keterangan:
A: volume labu takar (mL)
B: konsentrasi sampel (mg/L)
fp: faktor pengenceran
Ukuran partikel (Triani 2011)
Ac-NLP ditentukan ukuran partikelnya menggunakan PSA (Particles Size
Analyzer).
Uji aktivitas Ac-NLP sebagai inhibitor tirosinase (Batubara et al. 2010)
Ekstrak kulit bawang merah dan Ac-NLP dilarutkan dalam DMSO hingga
konsentrasi tertentu. Larutan stok disiapkan dengan cara melarutkan ekstrak pekat
ke dalam buffer fosfat 50 mM (pH 6.5). Setelah itu, ekstrak diuji dengan rentang
konsentrasi tertentu. Asam kojat sebagai kontrol positif juga diuji dalam pelat
tetes 96 sumur. Sampel masing-masing ditambahkan sebanyak 70 µL ke dalam
pelat tetes 96 sumur. Kemudian ke dalam tiap sumur ditambahkan 30 µL enzim
tirosinase (Sigma, 333 unit/mL dalam buffer fosfat) dan campuran diinkubasi
selama 5 menit. Setelah itu, sebanyak 110 µL substrat (L-tirosin 2 mM atau LDOPA 2 mM) ditambahkan dan campurannya diinkubasi pada suhu 37°C selama
30 menit. Larutan pada masing-masing sumur diukur absorbannya dengan
menggunakan multi-well plate reader pada panjang gelombang 492 nm untuk
menentukan persen inhibisi dan nilai konsentrasi hambat 50% (IC50).
Keterangan: A = absorbansi tanpa sampel
B = absorbansi dengan sampel
Uji aktivitas antioksidan (Salazar-Alandra 2009)
Ekstrak dan Ac-NLP dilarutkan dalam etanol dan dibuat dengan rentang
konsentrasi tertentu. Sebanyak 100 μL larutan ekstrak DPPH 125 μM dalam
etanol ditambahkan ke dalam 100 μL larutan sampel sehingga volume total
menjadi 200 μL. Campuran diinkubasi pada suhu 37°C selama 30 menit. Serapan
kemudian diukur pada 517 nm menggunakan multi-well plate reader. Asam
askorbat digunakan sebagai kontrol positif. Kapasitas penangkapan radikal bebas
DPPH dihitung dengan persamaan :
Inhibisi (%) = (A blangko – A sampel) x 100%
A blangko
Keterangan: A blangko = Absorban larutan DPPH dalam etanol
A sampel = absorban larutan DPPH dalam larutan sampel
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Air
Perolehan kandungan air pada sampel serbuk kering kulit bawang merah
sebesar 8.32% (Lampiran 3). Penentuan kadar air bertujuan mengetahui
kandungan air pada sampel yang dinyatakan dalam persen bahan kering. Jumlah
air yang terkandung dalam bahan bergantung pada perlakuan yang telah dialami
bahan tersebut dan kelembaban udara tempat penyimpanan bahan (Harjadi 1986).
Menurut Departemen Kesehatan RI (1995), kadar air yang baik untuk
simplisia berdasarkan persyaratan mutu Materia Medika Indonesia adalah kurang
dari 10%. Bila kadar air yang terkandung dalam suatu bahan kurang dari 10%,
maka kestabilan optimum bahan akan tercapai dan pertumbuhan mikrob dapat
dikurangi. Berdasarkan syarat tersebut maka kadar air sampel sudah memenuhi
standar karena memiliki nilai di bawah 10%. Hal ini menunjukkan bahwa sampel
tersebut dapat disimpan dalam waktu yang relatif lebih lama sebelum digunakan
lebih lanjut.
Ekstraksi Kulit Bawang Merah
Kulit bawang merah (Allium cepa) (Gambar 2) diperoleh dari pasar
tradisional di Jakarta, Indonesia, dan dibuat menjadi simplisia untuk mengurangi
kadar air pada pengujian tahap selanjutnya.
Gambar 2 Bawang merah.
Ekstraksi merupakan proses yang secara selektif mengambil zat terlarut dari
suatu campuran dengan bantuan pelarut (Harborne 1987). Metode ekstraksi yang
digunakan adalah maserasi. Proses maserasi sangat menguntungkan dalam isolasi
senyawa bahan alam karena proses perendaman akan memecah dinding sel akibat
perbedaan tekanan antara di dalam dan di luar sel, sehingga metabolit sekunder
yang ada dalam sitoplasma akan terlarut dalam pelarut organik. Metode ini
mengekstraksi komponen tanpa pemanasan, sehingga dapat mengurangi rusaknya
komponen dalam sampel. Ekstraksi dilakukan dengan metanol selama 1x24 jam
sebanyak 3 kali ulangan, kemudian ekstrak yang diperoleh dipekatkan dengan
7
evaporator. Rendemen yang diperoleh dari ektrak kulit bawang merah adalah
8.73% (Lampiran 3).
KLT dan Flavonoid Total
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dilakukan sebagai uji kualitatif kuersetin
yang selanjutnya akan digunakan untuk identifikasi kuersetin dalam Allium cepaNanopartikel Lipid Padat (Ac-NLP). Hasil yang baik adalah ekstrak dengan noda
yang banyak dan terpisah dengan jarak yang tidak berdekatan. Uji KLT dilakukan
terhadap tujuh eluen tunggal, dari uji tersebut tidak diperoleh hasil yang baik
karena noda tidak terpisah dengan sempurna (berekor) (Gambar 3). Karena itu,
dilakukan pencampuran eluen yang mengacu pada Arung et al. (2011). Eluen
yang dicampurkan adalah n-heksana:etil asetat dengan perbandingan 1:9 sampai
7:3.
1:9
(A)
2:8
3:7
4:6
5:5
6:4
7:3
(B)
Gambar 3 Kromatogram KLT ekstrak kulit bawang merah pada eluen tunggal
(A) (1) metanol, (2) n-heksana, (3) klorofom, (4) etil asetat, (5) aseton,
(6) dietil eter, (7) etanol, dan campuran (B) n-heksana:etil asetat
perbandingan (1:9 - 7:3).
Berdasarkan pencampuran eluen yang telah dilakukan, ekstrak kulit bawang
merah tidak terpisah dengan baik (berekor) sehingga uji ini tidak dapat
dilanjutkan. Hal ini disebabkan ekstrak yang digunakan adalah ekstrak kasar yang
masih beragam komponen aktifnya dan di dalam ekstrak kulit bawang merah
senyawa aktif yang terkandung tidak hanya kuersetin tetapi terdapat kuersetin
glikosida seperti kuersetin 3,4’-O-diglukosida, kuersetin 3-O-glukosida, dan
kuersetin 4’-O-glukosida (Arung et al. 2011), sehingga keberadaan kuersetin sulit
diidentifikasi secara kualitatif.
Alternatif lain yang digunakan untuk mengetahui adanya kuersetin di dalam
ekstrak kulit bawang merah yaitu menggunakan metode kuantitatif penentuan
kadar flavonoid total dengan standar kuersetin. Flavonoid merupakan golongan
8
senyawa fenol yang menunjukkan berbagai aktivitas farmakologi. Senyawa
flavonoid yang banyak terkandung dalam ekstrak kulit bawang merah adalah
kuersetin yang biasanya terikat dengan glikosidanya (Arung et al. 2011). Kadar
flavonoid total yang diperoleh sebesar 5.0058 mg/g ekstrak (Lampiran 4).
Pembuatan Nanopartikel Lipid Padat
Komposisi bahan untuk pembuatan nanopartikel pada penelitian ini
dilakukan dengan varian konsentrasi ekstrak kulit bawang merah, yaitu
konsentrasi Virgin Coconut Oil (VCO) 1.00% : ekstrak kulit bawang merah
(1.00%; 0.10%; 0.01%) : minyak kedelai 0.50% (b/v) dengan volume 100 mL.
Pada percobaan ini digunakan VCO sebagai lipid karena VCO relatif tahan
terhadap pemanasan dan memiliki nilai fungsional terhadap kesehatan (Syah
2005), sedangkan minyak kedelai berfungsi sebagai pengemulsi yang dapat
digunakan untuk menstabilkan tebaran lemak.
Formula dibuat dengan mencampurkan fase lipid (VCO dan ekstrak kulit
bawang merah) dengan fase berair (akuades dan minyak kedelai) pada suhu 70°C.
Formulasi dilakukan pada suhu 70°C, yaitu kondisi saat fase lipid yang berupa
cairan didispersikan ke dalam fase berair sehingga fase lipid akan terdispersi
dalam bentuk tetesan-tetesan kecil pada fase berair yang distabilkan oleh
pengemulsi. Pendinginan emulsi dimaksudkan agar tetesan-tetesan lipid yang
terdispersi pada fase cair dapat sesegera mungkin mengkristal dengan ukuran
partikel kecil sebelum tetesan-tetesan tersebut menggumpal menjadi tetesantetesan yang lebih besar (Anton et al. 2008).
Emulsi yang terbentuk selanjutnya diultrasonikasi untuk memecah partikel
menjadi partikel yang lebih kecil. Ultrasonikasi dapat memperkecil ukuran
partikel karena adanya gelombang ultrasonik, aliran cairan berkecepatan sangat
tinggi yang dihasilkan dari kavitasi akustik akan membuat partikel-partikel
bertubrukan satu sama lain, sehingga partikel besar mengalami pengikisan atau
pengecilan ukuran. Emulsi hasil ultrasonikasi dapat dilihat pada Gambar 4,
gambar a, b dan c secara berurutan adalah emulsi berwarna putih keruh, jingga
keruh dan merah keruh.
(a)
(b)
(c)
Gambar 4 Emulsi (a) Ac-NLP 0.01%, (b) Ac-NLP 0.10%, dan (c) Ac-NLP 1.00%.
9
Flavonoid Total Ac-NLP dan Analisis Ukuran Partikel
Kadar flavonoid total yang diperoleh untuk masing-masing formulasi dapat
dilihat pada Tabel 1 dan contoh perhitungannya dilihat pada Lampiran 5. Kadar
flavonoid total untuk Ac-NLP 0.01% tidak dapat ditentukan karena tidak
memberikan serapan pada pengukuran. Hal ini disebabkan konsentrasi ekstrak
yang terlalu kecil, sehingga analisis untuk Ac-NLP 0.01% tidak dilanjutkan,
contoh perhitungan dapat dilihat pada lampiran 5.
Ukuran partikel merupakan karakteristik yang paling penting di dalam suatu
sistem nanopartikel. Ukuran partikel nanopartikel lipid padat diukur
menggunakan alat particle size analyzer. Prinsip kerja dari alat ini adalah
hamburan cahaya dinamis atau dynamic light scattering (DLS). Dengan teknik
DLS ini, PSA dapat diaplikasikan untuk mengukur ukuran dari partikel dan
molekul yang terdispersi atau terlarut di dalam sebuah larutan, contohnya antara
lain protein, polimer, misel, karbohidrat, nanopartikel, dispersi koloid, emulsi, dan
mikroemulsi (Trisnaeni 2012). Hasil pengukuran nanopartikel lipid padat dapat
dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Ukuran partikel Ac-NLP
Ukuran partikel
Kadar flavonoid
Formula
(nm)
total (mg/g ekstrak)
Ac-NLP
202.7
0.0158
0.10%
Ac-NLP
250.8
0.1325
1.00%
Berdasarkan tabel di atas dapat dilihat bahwa NLP formula 1.00% memiliki
ukuran yang lebih besar dibandingkan NLP formula 0.10%. Hal ini disebabkan
karena konsentrasi ekstrak formula 1.00% lebih besar sehingga viskositas
larutannya lebih besar dibandingkan formula 0.10%. Semakin besar konsentrasi
ekstrak yang digunakan menyebabkan ukuran partikel yang dihasilkan lebih besar.
Begitu juga dengan konsentrasi lipid, namun pada penelitian ini konsentrasi lipid
tidak divariasikan (Freitas dan Muller 1999).
Aktivitas Inhibitor Tirosinase dan Antioksidan
Tirosinase merupakan enzim yang berperan dalam pembentukan pigmen
kulit dari seseorang karena terlibat dalam proses melanogenesis. Tirosinase
berperan sebagai katalis pada dua reaksi yang berbeda yaitu proses hidroksilasi
tirosin menjadi dihidroksi-fenilalanin atau L-DOPA (monofenolase) dan oksidasi
L-DOPA menjadi DOPA quinon (difenolase) (Fais et al. 2009). Pengujian
aktivitas inhibitor tirosinase dilakukan pada ekstrak kulit bawang merah dan AcNLP. Kebaikan inhibisi dapat dilihat dari nilai IC50 monofenolase dan IC50
difenolase inhibitor tirosinase. Rendahnya nilai IC50 menunjukkan aktivitas
inhibisi yang semakin baik.
10
Reaksi antara substrat L-Tirosin dan L-DOPA dengan enzim tirosinase
menghasilkan dopakrom dan dilanjutkan dengan terbentuknya melanin (Gambar
5). Pembentukan dopakrom dapat dihambat oleh inhibitor tirosinase. Ekstrak yang
memiliki daya inhibisi terhadap enzim tirosinase dapat menghambat produksi
melanin. Pembentukan dopakrom dalam penelitian ini ditandai dengan
pembentukan warna cokelat. Adanya inhibitor tirosinase dapat menyebabkan
terhambatnya reaksi substrat-tirosinase sehingga produk dopakrom semakin
berkurang. Hal ini ditandai dengan penurunan intensitas warna cokelat yang
dihasilkan. Kemudian intensitas warna cokelat yang terbentuk diukur
menggunakan multi-well plate reader pada panjang gelombang 492 nm. Nilai IC50
monofenolase dan difenolase dapat dilihat pada Tabel 2 dan contoh perhitungan
dapat dilihat pada Lampiran 6.
Tabel 2 Aktivitas tirosinase asam kojat, ekstrak kulit bawang merah dan Ac-NLP
Senyawa
IC50 (μg/mL)
Monofenolase
Difenolase
Asam Kojat
56.97
121.88
Ekstrak kulit
63.14
288.31
bawang merah
Ac-NLP 1.00%
6074.70
Ket: (-) = persen inhibisi tidak mencapai 50% dengan konsentrasi
maksimum 10000 µg/mL
Berdasarkan Tabel di atas, ekstrak kulit bawang merah memiliki aktivitas
inhibisi yang baik karena tidak berbeda jauh dari asam kojat (kontrol positif).
Nilai ini menunjukkan bahwa, dibutuhkan konsentrasi 63.14 μg/mL untuk
monofenolase dan 288.31 μg/mL untuk difenolase dalam menghambat aktivitas
enzim tirosinase sebesar 50%. Sedangkan pada Ac-NLP dibutuhkan konsentrasi
yang sangat tinggi untuk menghambat aktivitas enzim tirosinase. Hal ini
disebabkan konsentrasi ekstrak yang kecil, yaitu 1 gram dalam 100 mL pelarut.
Gambar 5 Skema pembentukan melanin (Balsam & Sagarin 1972).
11
Aktivitas antioksidan dalam suatu produk kecantikan diperlukan untuk
menjaga agar bahan aktif tidak mudah teroksidasi. Sehingga dalam penelitian ini
dilakukan uji aktivitas antioksidan metode DPPH. Metode DPPH merupakan
metode yang mudah, cepat, dan sensitif untuk pengujian aktivitas antioksidan
senyawa tertentu atau ekstrak tanaman (Koleva et al 2001; Prakash et al 2001).
Metode ini secara luas digunakan untuk menguji kemampuan senyawa untuk
menangkap radikal bebas atau donor hidrogen. Pada metode ini, DPPH berperan
sebagai radikal bebas yang diredam oleh antioksidan dari bahan uji. DPPH akan
bereaksi dengan antioksidan membentuk DPP Hidrazin yang stabil. Reaksi ini
menyebabkan terjadinya perubahan warna yang dapat diukur dengan multi-well
plate reader, sehingga aktivitas peredaman radikal bebas oleh sampel dapat
ditentukan. Radikal DPPH berwarna ungu dan memberikan serapan maksimum
pada kisaran panjang gelombang 515-520 nm (Uminah 2010). DPPH akan
berubah menjadi bentuk tereduksi dan kehilangan warna ungunya ketika
ditambahkan dengan zat yang mampu bertindak sebagai donor atom hidrogen.
Penentuan potensi antioksidan dilakukan terhadap asam askorbat sebagai
kontrol positif, ekstrak kasar kulit bawang merah, dan Ac-NLP. Pengukuran
potensi antioksidan pada bahan uji menggunakan blanko yang berisi DPPH
dengan etanol. Larutan blanko digunakan untuk memberikan kestabilan pada saat
pengukuran aktivitas antioksidan bahan uji. Proses pengukuran antioksidan
dengan metode DPPH ini ditandai dengan adanya perubahan warna, setelah dan
sebelum inkubasi. Proses inkubasi ini dilakukan selama 30 menit. Tujuan inkubasi
ini adalah untuk mempercepat reaksi antara radikal DPPH dengan bahan uji yang
bertindak sebagai senyawa antioksidan. Nilai IC50 dari masing-masing bahan uji
dapat dilihat pada Tabel 3 dan contoh perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 7.
Tabel 3 Nilai IC50 penangkapan radikal bebas DPPH
IC50
Senyawa
(μg/mL)
Asam askorbat
2.91
Ekstrak kulit
30.09
bawang merah
Ac-NLP 1.00%
1365.83
Berdasarkan nilai IC50 Ac-NLP 1.00%, dibutuhkan konsentrasi yang cukup tinggi
untuk meredam radikal bebas sebesar 50%.
Aktivitas Ac-NLP baik sebagai inhibitor tirosinase maupun penangkapan
radikal bebas DPPH tergolong baik, namun nilai IC50-nya cukup besar. Dalam
aplikasi produk pemutih, kadar bahan aktif yang diberikan pun tidak besar. Oleh
karena itu potensi Ac-NLP dibandingkan dengan produk pemutih komersial.
Berdasarkan hasil yang diperoleh, produk komersial memiliki nilai IC50 yang
cukup besar baik sebagai inhibitor tirosinase maupun penangkapan radikal DPPH
(Tabel 4). Dalam formulasi kosmetik pelindung menurut Latifah dan Tranggono
(2007), bahan aktif dan sunscreen agent yang ditambahkan yaitu q.s atau quantum
satis yang berarti secukupnya, sehingga aktivitas Ac-NLP yang diperoleh tidak
dapat dibandingkan efektivitasnya dengan produk komersial karena konsentrasi
bahan aktif dalam produk tidak diketahui. Dapat dilihat pada Tabel 4 bahwa nilai
IC50 penangkapan radikal bebas DPPH Ac-NLP 0.10% mendekati IC50 produk
12
komersial, yang berarti aktivitas produk tersebut hampir setara dengan Ac-NLP
0.10%. Sedangkan untuk inhibitor tirosinase, Ac-NLP 1.00% lebih aktif dari pada
produk komersial sehingga Ac-NLP 1.00% dapat diencerkan lagi untuk dibuat
menjadi produk. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa Ac-NLP
1.00% yang terbentuk cukup baik bila diaplikasikan sebagai produk pemutih.
Tabel 4 Nilai IC50 inhibitor tirosinase dan penangkapan radikal bebas DPPH
Senyawa
IC50 (μg/mL)
Inhibitor tirosinase
DPPH
(monofenolase)
Produk komersial
14463.94
13919.75
Ac-NLP 0.10%
11453.24
Ac-NLP 1.00%
6074.70
1365.83
Ket: (-) = persen inhibisi tidak mencapai 50% dengan konsentrasi
maksimum 16000 µg/mL
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Nanopartikel lipid padat ekstrak kulit bawang merah telah terbentuk dengan
menggunakan metode ultrasonikasi. Ukuran partikel untuk konsentrasi 0.10% dan
1.00% berturut-turut 202.7 nm dan 250.8 nm. Nilai IC50 inhibitor tirosinase pada
Ac-NLP (Allium cepa-nanopartikel lipid padat) 1.00% sebesar 6074.70 μg/mL,
sedangkan nilai IC50 penangkapan radikal bebas DPPH pada Ac-NLP 0.10% dan
1.00% sebesar 11453.24 μg/mL dan 1365.83μg/mL. Ac-NLP 1.00% dapat
dikembangkan menjadi produk pemutih kulit dengan menambahi bahan pengisi
tambahan.
Saran
Perlu dilakukan formulasi Ac-NLP lebih lanjut agar aktivitas peredaman
radikal bebas DPPH dan inhibitor tirosinase lebih optimal.
DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] The Association of Official Analytical Chemist. 2006. Official Methods
of Analysis. Ed ke-18. Washington DC (US): Association of Official
Analytical Chemist.
[BPOM] Badan Pengawas Obat dan Makanan. 2004. Monografi Ekstrak
Tumbuhan Obat Indonesia. Jakarta (ID): BPOM RI.
13
[Depkes RI] Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Materia Medika
Indonesia, Jilid IV. Jakarta (ID): Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan
Makanan.
Abdullah. 2011. Potensi bakau Rhizophora apiculata sebagai inhibitor tirosinase
dan antioksidan [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Anton N, Benoit JP, Saulnier P. 2008. Design and production of nanoparticles
formulated from nano-emulsion. J Control Release. 128: 185-199.
Arung ET, Kusuma IW, Shimizu K, Kondo R. 2011. Tyrosinase inhibitor effect of
quercetin 4’-O-β-D-glucopyranoside from dried skin of red onion (Allium
cepa). Nat Prod Res. 25(3):256-263.
Balsam MS, Sagarin E. 1972. Cosmetics Science and Technology 2nd ed. New
York (US): John Wiley and Sons. Vol 3.
Batubara I, Adfa M. 2013. Potensi daun kayu bawang (Protium javanicum)
sebagai penghambat kerja enzim tirosinase. J Sains & Mat. 1: 52-56
Batubara I, Darusman LK, Mitsunaga T, Rahminiwati M, Djauhari E. 2010.
Potency of Indonesia medicinal plants as tyrosinase inhibitor and
antioxidant agent. J Biol Sci. 10: 138-144.
Fais A, Corda M, Era B, Fadda MB, Matos MJ, Quezada E, Santana L, Picciau C,
Podda G, Delogu G. 2009. Tyrosinase inhibitor activity of coumarinresveratrol hybrids [open access]. J Molecules. 14:2514-2520. doi:10.3390.
Freitas C, Muller R. 1999. Correlation between long-term stability of solid lipid
nanoparticles (SLN) and crystallinity of the lipid phase. Eur J Pharm
Biopharm. 47: 125-132.
Greco RS. 2002. Nanoscale Technology in Biological System. Florida (US) : CRC
Pr.
Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia: Penuntun Cara Modern Menganalisis
Tumbuhan, Cetakan Kedua. Padmawita K & Soediro I, penerjemah.
Bandung (ID): ITB Press. Terjemahan dari: Phytochemical methods.
Harjadi W. 1986. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta (ID): Gramedia.
Hermanus DKN. 2012. Sintesis dan karakterisasi nanopartikel ekstrak kulit kayu
mahoni (Swietenia macrophylla King.) sebagai bahan suplemen
antihiperkolesterolemia [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Koleva II, Van Beek TA, Linssen JPH, De Groot A, dan Evstatieva LN. 2001.
Screening of Plant Extracts for Antioxidant Activity: A Comparative Study
On Three Testing Methods, Phytochem Anal. 13, 8–17.
Latifah F, Tranggono RI. 2007. Buku Pegangan Ilmu Pengetahuan Kosmetik.
Jakarta (ID): Gramedia.
Lloyd HW, Jenna N, Kammer BA. 2011. Treatment of hyperpigmentation.
Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery. 30:171-175.
Mahardika H. 2012. Uji penghambatan tirosinase secara in vitro serta stabilitas
fisik dan stabilitas kimia sediaan krim yang mengandung asam azelat
[skripsi]. Depok (ID): Universitas Indonesia.
Mardisadora O. 2010. Identifikasi dan potensi antioksidan flavonoid kulit kayu
mahoni (Swietenia macrophylla KING) [Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Mujib MA. 2011. Pencirian nanopartikel kurkuminoid tersalut lemak padat
[Tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
14
Nurrefiyanti ANL. 2010. Potensi ekstrak Rhizophora sp. sebagai inhibitor
tirosinase [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Prakash A, Rigelhif F dan Miller E.2001. Antioxidant Activity. Medallion
Laboratories Analytical Progress.
Rahayu E. 2012 Aktivitas gabungan ekstrak bakau (Rhizophora apiculata),
alamanda (Allamanda schottii), dan binahong (Anredera cordifolia)
terhadap enzim tirosinase [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Salazar-Alandra R, Perez-Lopez LA, Loppez Arroyo J, Alanis-Garza BA, Torres
NW. 2009. Antimicrobial and antioxidant activities of plants from Northeast
of Mexico. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine: 1-6.
Setiowati N. 2011. Penentuan kondisi optimum pembentukan nanopartikel ekstrak
kayu secang (Caesalpinia sappan) sebagai antijerawat [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Syah ANA. 2005. Virgin Coconut Oil: Minyak Penakluk Aneka Penyakit. Depok
(ID): Agromedia Pustaka.
Triani SUD. 2011. Pengaruh waktu sonikasi dan amplitudo gelombang ultrasonik
terhadap stabilitas suspensi dan mutu sari kacang hijau [skripsi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.
Trisnaeni S. 2012. Pengaruh polietilen glikol dan rhodamin B terhadap
nanopartikel perak sebagai indicator logam pencemar dalam udang windu
(Penaeus monodon) [skripsi]. Depok (ID): Universitas Indonesia.
Uminah S. 2010. Aktivitas antioksidan fraksi teraktif buah dan daun asam
[Skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Institut Pertanian Bogor.
15
LAMPIRAN
Lampiran 1 Diagram alir penelitian
Kulit bawang
merah
Dikeringkan dan digiling
Serbuk kulit bawang merah
dibandingkan
Produk
komersial
+ metanol
Ekstrak metanol
Uji inhibitor tirosinase
Uji Flavonoid
total
Pembuatan Ac-NLP*
Uji antioksidan
Ac-NLP*
Pencirian Ac-NLP
dengan PSA
Uji Flavonoid total
*Ac-NLP : Allium cepa Nanopartikel Lipid Padat
16
Lampiran 2 Determinasi kulit bawang merah
17
Lampiran 3 Kadar air dan % rendemen ekstrak kulit bawang merah
Kadar air serbuk kulit bawang merah
Bobot (g)
Ulangan
Cawan
Kulit
Kering+kosong
kosong
awal
1
1.9791
3.0002
4.7278
2
1.9134
3.0000
4.6592
3
1.9447
3.0002
4.7013
rerata
Kulit
akhir
2.7487
2.7458
2.7566
Kadar
air
(%)
8.38
8.47
8.12
8.32
Contoh perhitungan kadar air (Ulangan 1)
Bobot kulit akhir = (bobot bahan kering + bobot cawan kosong) – bobot cawan
kosong
= 4.7278 g – 1.9791 g
= 2.7487 g
Kadar air = bobot kulit awal – bobot bobot kulit akhir x 100%
bobot kulit awal
= 3.0002 g – 2.7487 g x 100%
3.0002
= 8.38 %
Rerata kadar air (%) = 8.38% + 8.47% + 8.12%
3
= 8.32 %
% Rendemen ekstrak kasar kulit bawang merah
Rerata kadar Bobot sampel
Sampel
air (%)
(g)
Ekstrak kulit
8.32
100.0014
Bawang
merah
Bobot ekstrak
kasar (g)
Rendemen
(%)
8.0026
8.73
Contoh perhitungan penentuan % rendemen ekstrak kulit bawang merah
% Rendemen =
bobot ekstrak kasar
x 100%
Bobot sampel x (1-kadar air)
=
8.0026 g
x 100%
100.0014 g x (1-0.0832)
= 8.73 %
18
Lampiran 4 Kadar flavonoid total ekstrak kasar kulit bawang merah
Absorbans
Absorbansi standar kuersetin
Konsentrasi standar
Absorbans
kuersetin (ppm)
(A)
1
0.112
3
0.301
5
0.470
7
0.662
9
0.860
11
1.040
1.200
1.000
0.800
0.600
0.400
0.200
0.000
y = 0.0930x + 0.0163
R² = 0.9998
0
5
10
Konsentrasi (ppm)
15
Kurva hubungan konsentrasi kuersetin dan absorbans
Absorbansi sampel dan kandungan total flavonoid ekstrak kasar kulit bawang
merah
Kandungan
Kandungan total
Ulangan
Absorbansi
flavonoid awal
flavonoid
(mg/L)
(mg/g eks)
1
0.375
3.8570
4.8092
2
0.394
4.0613
5.0639
3
0.400
4.1258
5.1444
rerata
5.0058
Contoh perhitungan:
a. Kandungan flavonoid awal (x)
Persamaan linier: y = 0.0163 + 0.0930x
y
= 0.0163 + 0.0930x
0.375 = 0.0163 + 0.0930x
x
= 3.8570 mg/L
b. Kandungan total flavonoid
19
Lampiran 5 Kadar flavonoid total nanopartikel lipid padat ekstrak kulit bawang
merah
Absorbansi standar kuersetin
Konsentrasi standar
Absorbans
kuersetin (ppm)
(A)
0.5
0.035
1
0.071
3
0.229
5
0.389
7
0.543
9
0.704
11
0.869
1
y = 0.0793x - 0.0078
R² = 0.9999
Absorbans
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
Konsentrasi (ppm)
Kurva hubungan konsentrasi kuersetin dan absorbans
15
20
Absorbansi dan kandungan total flavonoid nanopartikel lipid padat
Kandungan
Kandungan total
Konsentrasi
Ulangan Absorbansi
flavonoid awal
flavonoid
Ac-NLP (%)
(mg/L)
(mg/g eks)
1
0.090
1.2333
0.0154
0.10
2
0.092
1.2585
0.0157
3
0.096
1.3089
0.0163
rerata
0.0158
1
0.141
1.8764
0.1302
1.00
2
0.141
1.8764
0.1302
3
0.149
1.9773
0.1372
rerata
0.1325
Contoh perhitungan (NLP 0.10% ulangan 1):
a. Kandungan flavonoid awal (x)
Persamaan linier : y = -0.0078 + 0.0793 x
y
= -0.0078 + 0.0793 x
0.090 = -0.0078 + 0.0793 x
x
= 1.2333 mg/L
b. Kandungan total flavonoid
21
Lampiran 6 Perhitungan IC50 asam kojat, ekstrak kasar kulit bawang merah, AcNLP, dan produk komersial
Asam Kojat
Absorbans
A
B
C
(B-A)
(C-A)
Blangko
mono
0.058
0.058
0.058
0.058
0.058
0.058
0.058
%
Inhibisi
mono
Blangko
difenol
0.383
0.383
0.383
0.383
0.383
0.383
0.383
0.045
0.045 0.056 0.000 0.011
100.00
0.044
0.053 0.124 0.009 0.080
84.48
0.043
0.064 0.189 0.021 0.146
63.79
0.041
0.066 0.200 0.025 0.159
56.90
0.032
0.060 0.229 0.028 0.197
51.72
0.033
0.063 0.250 0.030 0.217
48.28
0.024
0.056 0.233 0.032 0.209
44.83
0.017
0.058 0.383
Keterangan : (A) sampel+enzim, (B) monofenolase, dan (C) difenolase
%
Inhibisi
difenol
Konsentrasi
(μg/mL)
97.13
79.11
61.88
58.49
48.56
43.34
45.43
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
Contoh perhitungan :
=B-A
= Amonofenolase – Asampel+enzim
= 0.053 – 0.044
= 0.009
Absorbans difenol-sampel = C – A
= Adifenolase – Asampel+enzim
= 0.124 – 0.044
= 0.080
% Inhibisi monofenolase = A blangko mono – (A mono-sampel) x 100%
A blangko mono
= 0.058 – 0.009 x 100%
0.058
= 84.48%
% Inhibisi difenolase
= A blangko difenol – (A difenol-sampel) x 100%
A blangko difenol
= 0.383 – 0.080 x 100%
0.383
= 79.11%
Persentase Inhibisi
(%)
Kurva Kalibrasi
Monofenolase
y = 0.0280x + 48.4047
R² = 0.9557
IC50 = 56.97 μg/mL
150.00
100.00
50.00
0.00
0
A
1000
2000
3000
Konsentrasi (μg/mL)
Persentase Inhibisi
(%)
Absorbans mono-sampel
Difenolase
y = 0.0270x + 46.7093
R² = 0.9563
IC50 = 121.88 μg/mL
150.00
100.00
50.00
0.00
0
B
1000
2000
3000
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva kalibrasi asam kojat (A) monofenolase dan (B) difenolase
22
Ekstrak kasar kulit bawang merah
Absorbans
A
B
C
(B-A)
(C-A)
Blangko
mono
Blangko
difenol
%
Inhibisi
mono
Monofenolase
150.00
y = 0.0266x + 48.3204
R² = 0.9712
IC50 = 63.14 μg/mL
0.00
0
A
Konsentrasi
(μg/mL)
82.80
70.04
58.16
50.35
43.97
41.84
43.97
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
Difenolase
100.00
100.00
50.00
Persentase Inhibisi
(%)
Persentase Inhibisi
(%)
0.381
0.385 0.478 0.004 0.097
0.387
0.564
98.97
0.227
0.312 0.396 0.085 0.169
0.387
0.564
78.04
0.148
0.284 0.384 0.136 0.236
0.387
0.564
64.86
0.092
0.254 0.372 0.162 0.280
0.387
0.564
58.14
0.070
0.255 0.386 0.185 0.316
0.387
0.564
52.20
0.074
0.280 0.402 0.206 0.328
0.387
0.564
46.77
0.082
0.295 0.398 0.213 0.316
0.387
0.564
44.96
0.044
0.387 0.564
Keterangan : (A) sampel+enzim, (B) monofenolase, dan (C) difenolase
%
Inhibisi
difenol
2000
4000
Konsentrasi (μg/mL)
80.00
60.00
y = 0.0211x + 43.9166
R² = 0.9517
IC50 = 288.31μg/mL
40.00
20.00
0.00
B
0
1000
2000
3000
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva kalibrasi ekstrak kasar kulit bawang merah (A) monofenolase dan (B)
difenolase
Ac-NLP 1%
Absorbans
A
B
(B-A)
Blangko
mono
0.493
0.493
0.493
0.493
0.493
0.493
0.493
%
Inhibisi
mono
0.066
0.260
0.194
60.65
0.062
0.320
0.258
47.67
0.054
0.335
0.281
43.00
0.055
0.366
0.311
36.92
0.055
0.376
0.321
34.89
0.058
0.395
0.337
31.64
0.045
0.401
0.356
27.79
0.042
0.493
Keterangan : (A) sampel+enzim dan (B) monofenolase
Monofenolase
Persentase
Inhibisi (%)
100.00
50.00
y = 0.0030x + 31.7759
R² = 0.9461
IC50 = 6074.70 (μg/mL)
0.00
0
5000
10000
15000
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva kalibrasi Ac-NLP monofenolase
Konsentrasi
10000
5000
2500
1250
625
312.5
156.25
23
Produk komersial
Absorbans
A
B
(B-A)
0.057
0.056
0.055
0.055
0.058
0.061
0.045
0.166
0.163
0.217
0.246
0.274
0.297
0.321
0.109
0.107
0.162
0.191
0.216
0.236
Blangko
mono
0.321
0.321
0.321
0.321
0.321
0.321
%
Inhibisi
mono
Konsentrasi
66.04
66.67
49.53
40.50
32.71
26.48
25000
20000
15000
10000
5000
1000
Persentase Inhibisi (%)
Keterangan : (A) sampel+enzim dan (B) monofenolase
Monofenolase
80.00
60.00
y = 0.0018x + 23.9649
R² = 0.9594
IC50 = 14463.94 μg/mL
40.00
20.00
0.00
0
10000
20000
Konsentrasi (μg/mL)
30000
Kurva kalibrasi produk komersial monofenolase
Lampiran 7 Perhitungan IC50 penangkapan radikal bebas DPPH asam askorbat,
ekstrak kasar kulit bawang merah, Ac-NLP, dan produk komersial
Asam askorbat
Konsentrasi (μg/mL)
8
6
4
2
1
Absorbansi
0.053
0.089
0.160
0.210
0.248
% Inhibisi
85.94
76.39
57.56
44.30
34.22
Contoh perhitungan :
Inhibisi (%) = (A blangko – A sampel) x 100%
A blangko
= (0.377-0.053) x 100%
0.377
= 85.94%
24
% Inhibisi
100.00
y = 7.4885x + 28.2299
R² = 0.9897
IC50 = 2.91 μg/mL
50.00
0.00
0
5
Konsentrasi (μg/mL)
10
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi asam askorbat
Ekstrak kasar kulit bawang merah
Konsentrasi
Ulangan
(μg/mL)
50
25
1
12.5
6.25
3.125
50
25
2
12.5
6.25
3.125
50
25
3
12.5
6.25
3.125
rerata
Absorbans
%Inhibisi
0.098
0.182
0.263
0.317
0.345
0.101
0.183
0.276
0.328
0.357
0.098
0.184
0.274
0.326
0.358
74.01
51.72
30.24
15.92
8.49
73.21
51.46
26.79
13.00
5.31
74.01
51.19
27.32
13.53
5.04
Contoh perhitungan :
Inhibisi (%) = (A blangko – A sampel) x 100%
A blangko
= (0.377-0.098) x 100%
0.377
= 74.01%
rerata = (IC50 ulangan 1 + IC50 ulangan 1 + IC50 ulangan 1)
3
= (29.48 + 30.53 + 30.26) μg/mL
3
= 30.09 μg/mL
IC50
(μg/mL)
29.48
30.53
30.26
30.09
100 y = 1.3782x + 9.3722
R² = 0.9566
IC50 = 29.48 μg/mL
50
Ulangan 1
A
20
40
Konsentrasi (μg/mL)
% Inhibisi
0
60
0
B
y = 1.4500x + 6.1229
R² = 0.955
IC50 = 30.26 μg/mL
100
50
Ulangan 2
50
0
0
y = 1.4386x + 6.0787
R² = 0.952
IC50 = 30.53 μg/mL
100
% Inhibisi
% Inhibisi
25
20
40
Konsentrasi (μg/mL)
60
Ulangan 3
0
C
0
20
40
Konsentrasi (μg/mL)
60
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi ekstrak kasar kulit bawang
merah (A) ulangan 1, (B) ulangan 2, dan (C) ulangan 3
Ac-NLP 1%
Ulangan
1
2
3
Konsentrasi
(μg/mL)
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
2000
1000
500
250
125
62.5
31.25
rerata
Absorbans
%Inhibisi
0.125
0.220
0.274
0.325
0.372
0.374
0.376
0.126
0.205
0.276
0.329
0.358
0.372
0.374
0.120
0.213
0.272
0.329
0.358
0.371
0.375
66.84
41.64
27.32
13.79
1.33
0.80
0.27
66.58
45.62
26.79
12.73
5.04
1.33
0.80
68.17
43.50
27.85
12.73
5.04
1.59
0.53
IC50
(μg/mL)
1387.59
1360.43
1349.48
1365.83
y = 0.0345x + 2.1281
R² = 0.9576
IC50 = 1387.59 μg/mL
80
60
40
20
0
0
Ulangan 1
1000
2000
Konsentrasi (μg/mL)
A
3000
Ulangan 2
80
60
40
20
0
% Inhibisi
% Inhibisi
26
y = 0.0344x + 3.2013
R² = 0.9555
IC50= 1360.43 μg/mL
0
% Inhibisi
80
3000
Ulangan 3
60
40
y = 0.0348x + 3.0382
R² = 0.9640
IC50 = 1349.48 μg/mL
20
0
C
1000
2000
Konsentrasi (μg/mL)
B
0
500
1000 1500 2000 2500
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi Ac-NLP 1% (A) ulangan 1,
(B) ulangan 2, dan (C) ulangan 3
% Inhibisi
100.00
Absorbans
%Inhibisi
0.167
0.297
0.364
0.439
0.477
0.171
0.348
0.358
0.439
0.478
0.167
0.320
0.366
0.435
0.479
66.80
40.95
27.63
12.72
5.17
66.00
30.82
28.83
12.72
4.97
66.80
36.38
27.24
13.52
4.77
y = 0.0039x + 6.1879 Ulangan 1
R² = 0.9686
IC50 = 11233.87 μg/mL
50.00
0.00
A
IC50
(μg/mL)
11233.87
11749.68
11376.18
11453.24
y = 0.0038x + 5.3512 Ulangan 2
R² = 0.9504
IC50 = 11749.68 μg/mL
100.00
% Inhibisi
Ac-NLP 0.10%
Konsentrasi
Ulangan
(μg/mL)
16000
8000
1
4000
2000
1000
16000
8000
2
4000
2000
1000
16000
8000
3
4000
2000
1000
rerata
50.00
0.00
0
10000
20000
Konsentrasi (µg/mL)
B
0
5000 10000 15000 20000
Konsentrasi (µg/mL)
% Inhibisi
27
y = 0.0039x + 5.6329 Ulangan 3
R² = 0.9739
IC50 = 11376.18 μg/mL
100.00
50.00
0.00
0
C
10000
20000
Konsentrasi (µg/mL)
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi Ac-NLP 0.1% (A) ulangan
1, (B) ulangan 2, dan (C) ulangan 3
%Inhibisi
0.224
0.323
0.414
0.454
0.481
0.227
0.325
0.425
0.448
0.493
0.228
0.341
0.429
0.448
0.491
55.47
35.79
17.69
9.74
4.37
54.87
35.39
15.51
10.93
1.99
54.67
32.21
14.71
10.93
2.39
y = 0.0034x + 3.5537 Ulangan 1
R² = 0.9779
IC50 = 13660.68 μg/mL
100.00
% Inhibisi
Absorbans
50.00
13660.68
13987.15
14111.41
y = 0.0034x + 2.4437 Ulangan 2
R² = 0.9699
IC50 = 13987.15 μg/mL
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
A
IC50
(μg/mL)
13919.75
% Inhibisi
Produk komersial
Konsentrasi
Ulangan
(μg/mL)
16000
8000
1
4000
2000
1000
16000
8000
2
4000
2000
1000
16000
8000
3
4000
2000
1000
rerata
0.00
0
5000 10000 15000 20000
Konsentrasi (μg/mL)
B
0
10000
20000
Konsentrasi (μg/mL)
28
Ulangan 3
% Inhibisi
60.00
40.00
y = 0.0034x + 2.0212
R² = 0.9847
IC50 = 14111.41 μg/mL
20.00
0.00
C
0
10000
20000
Konsentrasi (μg/mL)
Kurva hubungan konsentrasi (μg/mL) dan % inhibisi produk komersial (A)
ulangan 1, (B) ulangan 2, dan (C) ulangan 3
29
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 15 Agustus 1991 sebagai putri
pertama dari Bapak Nasran Amar dan Ibu Marlina. Penulis lulus dari SMA Negeri
22 Jakarta pada tahun 2009 dan pada tahun yang sama diterima di Analisis Kimia
Program Diploma Institut Pertanian Bogor (IPB). Penulis lulus dari Diploma IPB
pada tahun 2012 dan melanjutkan pendidikan S1 melalui Program Alih Jenis
Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB pada tahun 2012.
Selama menjalani masa perkuliahan S1 IPB, penulis pernah mengikuti
kegiatan Pelatihan Pengenalan HACCP SNI CAC/RCP 1:2