Pemeriksaan Flavonoid dan Polifenol Serta Uji Aktivitas Antioksidan Teh Daun Sirsak Kemasan (Annona muricata Linn.) Dengan Metode Pemerangkapan DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Sirsak
Sirsak merupakan tanaman buah yang dapat tumbuh dan berkembang

dengan baik di dataran rendah sampai daerah berketinggian 500 meter dari
permukaan laut (mdpl). Tanaman sirsak akan tumbuh dengan baik di daerah
beriklim basah sampai daerah kering bersuhu 22-28oC, kelembapan udara (RH)
60-80%, dan curah hujan berkisar antara 1.500-2.500 mm/ tahun. Berbeda dengan
tanaman buah pada umumnya, manfaat sirsak bagi kesehatan tidak hanya terletak
pada daging buahnya. Namun khasiat sirsak tersebar ke bagian daunnya (Zuhud,
2011).
Dalam sistematika tumbuhan (taksonomi), tanaman sirsak diklasifikasikan
sebagai anggota famili Annonaceae dengan nama ilmiah A. macrocarpa, A.
bonplandiana, A. cearensis, dan Guanabanus muricatus. Tanaman sirsak
berkerabat dekat dengan srikaya (Annona squamosa Linn) (Mardiana, 2013).
Daun sirsak merupakan bagian yang banyak mengandung zat di antaranya
annocatalin, annohexocin, annonacin, annomuricin, annomurine, caclourine,

gentisic acid, gigantetronin, linoleic acid, serta muricapentocin. Daun sirsak
secara tradisional biasa dimanfaatkan untuk mengobati abses, arthritis, asthenia,
asma, bronkitis, kolik, batuk, diabetes, diuretik, disentri, demam, gangguan
empedu, influensa, jantung, hipertensi, gangguan pencernaan, infeksi, cacingan,
lactogogue, gangguan hati, malaria, jantung berdebar, reumatik, kurap, kejang,
obat penahan darah, tonik, obat penenang, tumor, dan borok (Mardiana, 2013).

5
Universitas Sumatera Utara

Daun sirsak memiliki panjang 6-18 cm, lebar 3-7 cm, betekstur kasar,
berbentuk bulat telur terbalik bentuk eliptik, ujungnya lancip pendek, daun bagian
atas mengilap hijau dan gundul pucat kusam di bagian bawah daun, berbentuk
lateral saraf. Daun sirsak memiliki bau tajam menyengat dengan tangkai daun
pendek sekitar 3-10 mm. Daun sirsak nomor 4 sampai 5 dari pucuk memiliki
kandungan acetogenins tertinggi. Daun sirsak yang terlalu muda belum banyak
mengandung acetogenins yang terbentuk, sedangkan kandungan acetogenins pada
daun yang terlalu tua sudah mulai rusak sehingga kadarnya berkurang (Zuhud,
2011).
2.2

Teh
Teh adalah minuman yang paling banyak dikonsumsi oleh manusia

sesudah air putih, dalam jumlah kira-kira 120 ml/ kapita per hari (Silalahi, 2006).
Teh herbal merupakan istilah umum yang digunakan untuk minuman yang
bukan berasal dari tanaman teh (Camelia sinensis). Pengertian teh herbal sudah
umum dikalangan masyarakat, sehingga masyarakat sudah menggunakan kata
“teh” untuk minuman yang bukan berasal dari daun teh (Camelia sinensis). Teh
herbal adalah sebutan untuk ramuan bunga, daun, biji, akar atau buah kering untuk
membuat minuman yang juga disebut teh herbal (Harun, 2014).
Hambali et al., (2005) menambahkan bahwa teh herbal biasanya disajikan
dalam bentuk kering seperti penyajian teh dari tanaman teh. Tanaman obat dalam
bentuk kering yang diformulasikan menjadi herbal tea dapat dimanfaatkan untuk
konsumsi sehari-hari oleh rumah tangga maupun industri. Proses pembuatan teh
herbal meliputi pencucian, pengirisan, pengeringan, pengecilan ukuran, dan

6
Universitas Sumatera Utara

pengemasan. Kondisi proses tersebut harus diperhatikan untuk menghindari
hilangnya zat-zat penting yang berkhasiat dari bahan segar (Daroini, 2011).
Berbagai herbal atau tanaman obat sebenarnya dapat diolah menjadi herbal
kering. Pada dasarnya, proses pengolahan semua jenis tanaman obat hampir sama.
Biasanya, perbedaan terletak pada lama dan suhu pengeringan karena disesuaikan
dengan karakteristik bahan segar. Herbal-herbal kering tersebut selanjutnya
dicampur dengan komposisi tertentu sesuai dengan jenis teh herbal yang akan
dihasilkan (Daroini, 2011).
Teh dapat dikelompokkan dalam tiga jenis, yaitu teh hijau (tidak
difermentasikan), teh oolong (semi fermentasi), dan teh hitam (fermentasi penuh).
Teh hijau dibuat melalui inaktivasi enzim polifenol oksidasenya didalam teh
segar. Metode inaktivasi enzim polifenol oksidase teh hijau dapat dilakukan
melalui pemanasan (udara panas) dan penguapan (steam/ uap air). Kedua metode
itu berguna untuk mencegah terjadinya oksidasi enzimatis katekin. Teh hitam
dibuat melalui oksidasi katekin dalam daun segar dengan katalis polifenol
oksidase atau disebut dengan fermentasi. Proses fermentasi ini dihasilkan dalam
oksidasi polifenol sederhana, yaitu katekin teh diubah menjadi molekul yang lebih
kompleks dan pekat sehingga memberi ciri khas teh hitam, yaitu berwarna, kuat,
dan berasa tajam. Teh oolong diproses melalui pemanasan daun dalam waktu
singkat setelah penggulungan. Oksidasi terhenti dalam proses pemanasan,

sehingga teh oolong disebut dengan teh semifermentasi. Karakteristik teh oolong
berada diantara teh hitam dan teh hijau (Syah, 2006).
2.3

Radikal Bebas
Radikal bebas adalah atom atau gugs atom apa saja yang memiliki

7
Universitas Sumatera Utara

elektron dengan jumlah yang ganjil (gassal, tidak genap). Karena jumlah
elektron ganjil, maka tidak semua elektron dapat berpasangan. Meskipun suatu
radikal bebas tidak bermuatan positif atau negatif, spesi semacam ini sangat
reaktif

karena adanya elektron yang tidak berpasangan. Suatu radikal bebas

biasanya dijumpai sebagai zat antara yang tak dapat diisolasi dan berenergi tinggi
(Fessenden, 1982).
Radikal bebas sangat berbahaya karena dapat mencuri elektron dari

senyawa lain seperti seperti protein, lipid, karbohidrat, dan sangat mudah
menyerang sel-sel yang sehat di dalam tubuh. Radikal bebas dapat dihasilkan dari
metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok. Hasil penyinaran ultra
violet, zat kimia dalam makanan dan polutan lain (Hutahaean, 2011)
Menurut Fessenden (1982), mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat
dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-reaksi bertahap, tiap tahap termasuk pada
salah satu kategori berikut:
a. Inisiasi
Inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas. Dalam klorinasi metana,
tahap inisiasi adalah pematahan (cleavage) homolitik molekul Cl2 menjadi dua
radikal bebas klor. Energi untuk reaksi ini diberikan oleh cahaya ultraviolet atau
oleh pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi.
Hv atau kalor
Cl-Cl + 58 kkal/mol

2Clradikal bebas

b. Propagasi
Setelah terbentuk, radikal bebas klor mengawali sederetan reaksi dalam mana
terbentuk radikal bebas baru. Secara kolektif, terbentuk reaksi-reaksi ini disebut

8
Universitas Sumatera Utara

tahap-tahap propogasi dari reaksi radikal bebas. Pada hakekatnya, pembentukan
awal beberapa radikal bebas akan mengakibatkan perkembanganbiakan radikalradikal bebas baru dalam suatu reaksi pengabdian diri (self perpetuating) yang
disebut reaksi rantai. Proses ini dapat berlangsung terus tanpa batas. Banyaknya
daur (cycle; yakni jumlah berulangnya tahap-tahap propogasi) disebut panjang
rantai (chain length). Panjang rantai suatu reaksi radikal bebas bergantung
sebagian pada energi radikal-radikal yang terlibat dalam propogasi.
Tahap propogasi:
CH4 + Cl*

*CH3 + HCl

*CH3 + Cl2

CH3Cl + Cl*

c. Pengakhiran

Daur propogasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (termination). Reaksi apa
saja yang memusnahkan radikal bebas atau mengubah radikal bebas menjadi
radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif, dapat mengakhiri daur propogasi
radikal bebas.
Tahap pengakhiran:
Cl* + *CH3

CH3Cl

*CH3 + *CH3

CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling (coupling reaction):
penggabungan dua gugus alkil.
Menurut Panjaitan et all., (2011) Reaksi perusakan oleh radikal bebas
dimulai dalam tekanan oksidatif (Oxidative stress), dimana tingkat oksigen
intermediet (reactive oxygen intermediate: ROI) yang toksik melebihi pertahanan

9

Universitas Sumatera Utara

antioksidan endogen, keadaan inimengakibatkan kelebihan radikal bebas terjadi
pada proses berikut:
1. Peroksidasi lemak
Dimana terjadi kerusakan pada membran sel yang kaya akan sumber poly
unsaturated fatty acid (PUFA), yang mudah dirusak oleh bahan-bahan
pengoksidasi; proses tersebut dinamakan peroksidasi lemak, hal ini sangat
merusak karena merupakan suatu proses berkelanjutan, dimana pemecahan
hiperperoksida lemak, sering melibatkan katalisis ion logam transisi.
2. Kerusakan protein
Dimana protein dan asam nukleat lebih tahan terhadap radikal bebas daripada
PUFA, sehingga kecil kemungkinan dalam terjadinya reaksi berantai yang
cepat. Serangan radikal bebas terhadap protein sangat jarang kecuali bila
sangat ekstensif. Hal ini terjadi jika radikal tersebut mampu berakumulasi, atau
bila kerusakannya terfokus pada daerah tertentu dalam protein, salah satu
penyebab kerusakan adalah, jika protein berikatan dengan ion logam transisi.
3. Kerusakan DNA
Kerusakan di DNA menjadi suatu reaksi berantai, biasanya kerusakan terjadi
bila ada delesi pada susunan molekul, apabila tidak dapat diatasi, dan terjadi

sebelum replikasi maka akan terjadi mutasi, radikal oksigen dapat menyerang
DNA jika terbentuk disekitar DNA seperti pada radiasi biologis.
2.4

Antioksidan
Antioksidan merupakan komponen yang dapat melindungi sel dari

kerusakan yang diakibatkan oleh reaktif oksigen spesies seperti oksigen singlet,
superoksida, radikal hidroksil, radikal peroksil, dan peroksi nitrit. Antioksidan

10
Universitas Sumatera Utara

dapat mencegah dampak negatif yang diakibatkan oleh radikal bebas. Senyawa ini
memiliki berat molekul kecil, tetapi mampu menginaktivasi berkembangnya
reaksi oksidasi, dengan cara mencegah terbentuknya radikal atau dengan mengikat
radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif (Julyasih, 2009; Winarsi, 2007).
Antioksidan dalam makanan memainkan peranan penting sebagai faktor
untuk melindungi kesehatan. Bukti ilmiah menunjukkan bahwa antioksidan
mengurangi resiko penyakit kronis termasuk kanker dan penyakit jantung. Sumber

utama alami antioksidan adalah biji-bijian, buah-buahan dan sayuran. Tanaman
bersumber antioksidan seperti vitamin C, vitamin E, karoten, asam fenolik, fitat,
dan fitoestrogen telah diakui memiliki potensi untuk mengurangi resiko penyakit.
Beberapa senyawa seperti gallat memiliki aktivitas antioksidan yang kuat
sementara yang lain seperti mono fenol merupakan antioksidan yang lemah
(Prakash, 2001)
Menurut Silalahi (2006), antioksidan tubuh dikelompokkan menjadi 3
kelompok yakni:
1. Antioksidan primer yang bekerja dengan cara mencegah terbentuknya radikal
bebas yang baru dan mengubah radikal bebas menjadi molekul yang tidak
merugikan, misalnya glutation peroksidase.
2. Antioksidan sekunder yang berfungsi untuk menangkap radikal bebas untuk
menghalangi terjadinya reaksi berantai, misalnya vitamin C, vitamin E, dan βcaroten.
3. Antioksidan

tersier

yang

bermanfaat

untuk

memperbaiki

kerusakan

biomolekuler yang disebabkan oleh radikal bebas, misalnya DNA repair
enzime.

11
Universitas Sumatera Utara

Khasiat antioksidan untuk mencegah berbagai penyakit akibat pengaruh
oksidatif akan lebih efektif jika kita mengkonsumsi sayur-sayuran dan buahbuahan yang kaya akan antioksidan daripada menggunakan antioksidan tungggal.
Efek antioksidan dari sayur-sayuran dan buah-buahan, lebih efektif daripada
suplemen antioksidan yang diisolasi. Hal ini mungkin dikarenakan oleh adanya
komponen lain dan interaksinya dalam sayur-sayuran dan buah-buahan yang
berperan secara positif.
2.5

Senyawa Polifenol
Polifenol merupakan salah satu kelas utama metabolit sekunder. Senyawa

tersebut terdapat dalam berbagai struktur dan bertanggung jawab atas karakteristik
organoleptik utama, yang diturunkan dari tanaman pangan. Karakteristik tersebut
terutama dalam hal warna dan rasa, yang berkontribusi pada kualitas gizi buahbuahan dan sayuran. Di antara senyawa-senyawaa fenolat tersebut, flavonoid
merupakan salah satu kelompok yang paling banyak. Hingga saat ini lebih dari
8.000 jenis flavonoid telah diidentifikasi, tetapi mekanisme kerjanya masih
menjadi perdebatan (Winarsi, 2014)
2.6

Flavonoid
Flavonoid adalah senyawa yang terdiri dari C6-C3-C6, umumnya terdapat

pada tubuhan sebagai glikosida dengan mengecualikan alga dan hornwort.
Gugusan gula bersenyawa pada satu atau lebih grup hidroksil fenolik. Flavonoid
terdapat pada seluruh bagian tanaman, termasuk pada daun, akar, kayu, kulit,
tepung sari, nektar, bunga, buah buni, dan biji. (Markham, 1988; Sirait, 2007).
Flavonoid adalah sekelompok senyawa polifenol dengan berat molekul
rendah yang terdistribusi luas dalam tanaman. Konsumsi flavonoida dalam

12
Universitas Sumatera Utara

makanan berkisar antara 50-80 mg/ hari yang ditemukan dalam buah-buahan dan
sayuran. Kelompok flavonoid termasuk di dalamnya flavon, flavan, flavonol,
katekin dan antosianin. Perbedaan struktur dalam setiap anggota flavonoid
menghasilkan berbagai variasi jumlah dan subsitusi gugus hidroksil dan
glikosilasi kelompok tersebut (Silalahi, 2006).
Flavonoid menunjukkan manfaatnya bagi kesehatan melalui efeknya
sebagai antioksidan fitokimia, yang berkaitan dengan gugus hidroksil fenolik yang
terikat pada strukturnya. Radical scavenging tampaknya berperan cukup dominan
dalam aktivitas antioksidan senyawa flavonoid (Winarsi, 2014).
Aglikon flavonoid adalah polifenol dan karena itu mempunyai sifat kimia
senyawa fenol, yaitu bersifat agak asam sehingga dapat larut dalam basa. Karena
mempunyai sejumlah gugus hidroksil yang tak tersulih, atau suatu gula, flavonoid
merupakan senyawa polar maka umumnya flavonoid larut dalam pelarut polar
seperti etanol, metanol, butanol, aseton, dimetil sulfoksida, dimetil formamida, air
dan lain-lain. Adanya gula yang terikat pada flavonoid (bentuk yang umum
ditemukan) cenderung menyebabkan flavonoid lebih mudah larut dalam air dan
dengan demikian campuran pelarut di atas dengan air merupakan pelarut yang
lebih baik untuk glikosida. Sebaliknya, aglikon yang kurang polar seperti
isoflavon, flavonon, dan flavon serta flavonol yang termetoksilasi cenderung lebih
mudah larut dalam pelarut seperti eter dan kloroform (Markham, 1988).
2.7

Penentuan Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH
Aktivitas antioksidan dapat dilakukan dengan DPPH, karena merupakan

radikal bebas yang stsbil pada suhu kamar, dan banyak digunakan untuk
mengevaluasi aktivitas antioksidan dari senyawa atau ekstrak bahan alam.

13
Universitas Sumatera Utara

Interaksi antioksidan dengan DPPH baik secara transfer elektron atau radikal
hidrogen pada DPPH akan menetralkan radikal bebas dari DPPH dan membentuk
DPPH tereduksi. Jika semua elektron pada radikal bebas pada DPPH menjadi
berpasangan, maka warna larutan berubah dari ungu menjadi kuning terang.
Perubahan ini dapat diukur sesuai dengan jumlah elektron atau atom hidrogen
yang ditangkap oleh molekul DPPH akibat adanya zat antioksida (Panjaitan,
2011).
Suatu senyawa menunjukkan efeknya sebagai antioksidan jika dapat
menghambat reaksi peroksidasi lipid, yang secara in vitro dapat diketahui dari
besarnya IC50 atau Inhibitor Concentration-50. Parameter yang dipakai untuk
menunjukkan aktivitas antioksidan adalah harga konsentrasi efisiensi atau efficient
concentration (EC50) atau Inhibitory Concentration (IC50) yaitu konsentrasi suatu
zat antioksidan yang dapat menyebabkan 50% DPPH kehilangan karakter radikal
atau konsentrasi suatu zat antioksidan yang memberikan persen peredaman
sebesar 50%. Zat yang mempunyai

aktivitas

antioksidan

tinggi,

akan

besarnya

IC50,

mempunyai harga EC50 atau IC50 yang rendah (Molyneux, 2004).
Aktivitas

antioksidan

tanaman

yang

didasarkan

diklasifikasikan kedalam 3 kelompok yaitu tinggi (IC50 < 20 μg/ml), sedang (20
μg/ml < IC50 < 75 μg/ml), dan rendah (IC50 < 75 μg/ml). IC50 juga didefinisikan
sebagai bilangan yang menunjukkan konsentrasi ekstrak (mikrogram/ mililiter)
yang mampu menghambat 50% oksidasi. Semakin kecil nilai IC50 semakin tinggi
aktivitas antioksidannya. Suatu senyawa dikatakan sebagai antioksidan sangat
kuat jika nilai IC50 < 50 μg/ml, kuat (50-100) μg/ml, sedang (100-150) μg/ml, dan
lemah (151-200) μg/ml. Kekuatan ini dianalisis dengan metode DPPH (1,1-

14
Universitas Sumatera Utara

diphenil-2-picrylhydrazil radical), manfaat antioksidan diperoleh dari minuman
teh herbal yang berasal dari daun, rimpang, daging buah, bunga dan kulit kayu
(Winarsi, 2014).
2.8

Spektrofotometer Visibel
Spektroskopi

serapan

ultraviolet

dan

serapan

tampak

barangkali

merupakan cara tunggal yang paling berguna untuk menganalisis struktur
flavonoid. Kedudukan gugus hidroksil fenol bebas pada inti flavonoid dapat
ditentukan dengan menambahkan pereaksi ke dalam larutan cuplikan dan
mengamati pergeseran puncak serapan yang terjadi (Markham, 1988).
Panjang gelombang untuk sinar ultraviolet antara 200-400 nm sedangkan
panjang gelombang untuk sinar tampak/ visibel antara 400-800 nm (Gandjar,
2008).

Spektrofotometri

elektromagnetik

panjang

serapan

adalah

gelombang

pengukuran

tertentu

yang

serapan
sempit,

radiasi

mendekati

monokromatik, yang diserap zat. Spektrofotometer pada dasarnya terdiri atas
sumber sinar monokromator, tempat sel untuk zat yang diperiksa, detektor,
penguat arus dan alat ukur atau pencatat. (Ditjen RI, 1979).
2.9

Pelarut
Metode ini akan bekerja dengan baik menggunakan pelarut methanol atau

etanol karena kedua pelarut ini tidak mempengaruhi dalam reaksi antara sampel
uji sebagai antioksidan dengan DPPH sebagai radikal bebas (Molyneux, 2004).
2.10

Pengukuran absorbansi-panjang gelombang
Panjang gelombang maksimum (λ maks) yang digunakan dalam

pengukuran sampel uji sangat bervariasi. Menurut beberapa literatur panjang
gelombang maksimum untuk DPPH antara lain 515-520 nm. Bagaimanapun

15
Universitas Sumatera Utara

dalam praktiknya hasil pengukuran yang memberikan peak maksimum itulah
panjang gelombangnya yaitu sekitar panjang gelombang yang disebutkan diatas.
Nilai absorbansi yang mutlak tidaklah penting, karena panjang gelombang dapat
diatur untuk memberikan absorbansi maksimum sesuai dengan alat yang
digunakan (Molyneux, 2004).
Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis kuantitatif adalah
panjang gelombang yang mempunyai absorbansi maksimal. Untuk memilih
panjang gelombang maksimal, dilakukan dengan membuat kurva hubungan antara
absorbansi dengan panjang gelombang dari suatu larutan baku pada konsentrasi
tertentu (Gandjar, 2008).
Menurut

Gandjar

(2008)

Ada

beberapa

alasan

mengapa

harus

menggunakan panjang gelombang maksimal, yaitu:
1. Pada panjang gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada
panjang gelombang maksimal tersebut perubahan absorbansi untuk setiap
satuan konsentrasi adalah yang paling besar.
2. Disekitar panjang gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan
pada kondisi tersebut hukum lambert-Beer akan terpenuhi.
3. Jika dilakukan pengukuran ulang maka kesalahan yang disebabkan oleh
pemasangan ulang panjang gelombang akan kecil sekali, ketika digunakan
panjang gelombang maksimal.
2.11

Waktu pengukuran
Lamanya pengukuran menurut literatur yang direkomendasikan adalah

selama 60 menit, tetapi dalam beberapa penelitian waktu yang digunakan sangat
bervariasi yaitu 5 menit, 10 menit, 20 menit, 30 menit dan 60 menit. Waktu reaksi

16
Universitas Sumatera Utara

yang tepat adalah ketika reaksi sudah mencapai kesetimbangan. Kecepatan reaksi
dipengaruhi oleh sifat dari aktivitas antioksidan yang terdapat di dalam sampel
(Molyneux, 2004; Prakash, 2001; Rosidah, 2008).

17
Universitas Sumatera Utara