AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT LAUT Halymenia durvillaei DENGAN PELARUT NON POLAR, SEMI POLAR DAN POLAR PROGRAM STUDI S-1 BUDIDAYA PERAIRAN
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT LAUT Halymenia durvillaei DENGAN PELARUT NON POLAR, SEMI POLAR DAN POLAR
PROGRAM STUDI S-1 BUDIDAYA PERAIRAN
Oleh :
GRESIK – JAWA TIMUR
KASMINAH
FAKULTAS PERIKANAN DAN KELAUTAN
UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA
2016 SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
RINGKASAN
KASMINAH. Aktivitas Antioksidan Rumput Laut Halymenia durvillaei
.dengan Pelarut Non Polar, Semi Polar dan Polar Dosen Pembimbing Prof.
Moch. Amin Alamsjah, Ir., M.Si., Ph.D. dan Agustono, Ir.,M.Kes.Produksi rumput laut mengalami kenaikan cukup besar selama 5 (lima) tahun terakhir yaitu sebesar 33,23% (KKP, 2014). Rumput laut merah
(Rhodophyceae) menempati urutan terbanyak dari jumlah jenis yang tumbuh di
perairan laut Indonesia yaitu terdapat 452 jenis (Suparmi dan Sahri, 2009).Rumput laut kaya akan vitamin, serat kasar, polisakarida, dan polifenol. Beberapa studi menyatakan manfaat dari polifenol termasuk antioksidan, antikoagulan, antibakteri, antiinflamasi, dan antikanker (Kim, 2012).
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pelarut yang dapat menghasilkan aktivitas antioksidan tertinggi dari Halymenia durvillaei. Penelitian ini dilakukan secara deskriptif eksploratif (Pramesti, 2013). Deskriptif eksploratif bertujuan untuk menggambarkan keadaan suatu fenomena, dalam penelitian ini tidak dimaksudkan untuk menguji hipotesis tertentu tapi hanya menggambarkan apa adanya suatu variabel, gejala atau keadaan (Arikunto, 2010).
Hasil penelitian menggunakan tiga jenis pelarut yaitu n-heksan, etil asetat dan etanol menunjukkan IC
50 pada pelarut etanol yaitu sebesar 1024,57 ± 171,38
ppm, etil asetat sebesar 1250,52 ± 61,40 ppm dan n-heksan sebesar 1280,79 ± 118,57 ppm. Selain itu total fenol dan flavonoid tertinggi juga diperoleh pada pelarut etanol yaitu sebesar 23,6216 ± 2,29 mg GAE/g sample dan 1,7929 ± 0,6 mg QE/g sample. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai metode aktivitas antioksidan selain DPPH, serta pengaplikasiannya terhadap bidang pangan maupun non pangan.
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
SUMMARY
KASMINAH. Antioxidant activity of Halymenia durvillaei seaweed extracted
by using non polar, semi polar and polar solvent. Academic advisors Prof.
Moch. Amin Alamsjah, Ir., M.Si., Ph.D. and Agustono, Ir., Kes.Seaweed production increases large enough for 5 (five) years in the amount of 33.23% (CTF, 2014). Red seaweed (Rhodophyceae) ranks highest on the number of species that grow in the ocean waters Indonesia, there are 452 species (Suparmi and Sahri, 2009). Seaweed is rich in vitamins, crude fiber, polysaccharides and polyphenols. Some studies suggest benefits of polyphenols, including antioxidant, anticoagulant, antibacterial, anti-inflammatory and anticancer (Kim, 2012).
The purpose of this research was to determine the solvents that can produce the highest antioxidant activity of Halymenia durvillaei. This research is a descriptive exploratory (Pramesti, 2013). Descriptive exploratory aims to describe the state of a phenomenon, in this research was not intended to test a specific hypothesis but simply describe what a variable, symptoms or circumstances (Arikunto, 2010).
The results of this research using three types of solvents are n-hexane, ethyl acetate and ethanol showed IC50 in ethanol is 1024.57 ± 171.38 ppm, ethyl acetate at 1250.52 ± 61.40 ppm and n-hexane at 1280.79 ± 118.57 ppm. Besides the highest total phenolic and flavonoid also obtained in ethanol in the amount of 23.6216 ± 2.29 mg GAE / g sample and 1.7929 ± 0.6 mg QE / g sample. Need for further research on other methods to obtain antioxidant activity than DPPH, as well as its application to the food and non-food.
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan ridho-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul Aktivitas Antioksidan Rumput Laut Halymenia durvillaei dengan Pelarut Non Polar, Semi Polar dan Polar. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah mendukung penulis hingga selesainya penelitian dan penulisan skripsi ini. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga Surabaya serta sebagai bentuk pengabdian diri penulis kepada masyarakat Indonesia. Penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun demi perbaikan dan kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat dan dapat memberikan informasi kepada semua pihak, khususnya bagi Mahasiswa Program Studi Teknologi Industri Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga Surabaya guna kemajuan serta perkembangan ilmu dan teknologi dalam bidang perikanan, terutama pemanfaatan rumput laut.
Surabaya, 10 Agustus 2016 Penulis
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
UCAPAN TERIMA KASIH
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rakhmat dan hidayahnya. Penulis menyadari bahwa penelitian dan penulisan skripsi ini tidak akan dapat penulis selesaikan tanpa bantuan dari berbagai pihak. Penulis menyampaikan rasa hormat serta ucapan terima yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orangtua tercinta dan keluarga yang tiada henti mencurahkan kasih sayang, ilmu, semangat, doa dan pengorbanan tak terukur.
2. Ibu Dr. Mirni Lamid, drh., M.P. selaku Dekan Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga sekaligus ketua penguji skripsi atas masukan, saran, dan kritik sehingga dapat terselesaikannya skripsi ini dengan baik.
3. Bapak Prof. Moch. Amin Alamsjah, Ir., M.Si., Ph.D. dan Bapak Agustono, Ir.,M.Kes. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan ilmu, semangat, arahan, petunjuk dan bimbingan dalam proses penelitian dan penulisan skripsi hingga selesai.
4. Bapak Abdul Manan, S.Pi., M.Si. selaku dosen wali yang telah memberikan ilmu, motivasi dan arahan selama masa perkuliahan.
5. Bapak Annur Ahadi Abdillah, S.Pi., M.Si. dan Bapak Boedi Setya Rahardja selaku dosen penguji skripsi yang sudah memberikan masukan, saran, dan kritik sehingga dapat terselesaikannya skripsi ini dengan baik.
6. Bapak M. Zakiyul Fikri, S.Pi.,M.Si yang sudah memberikan masukan, saran, dan kritik mulai awal hingga terselesaikannya skripsi ini dengan baik.
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
7. Seluruh staf pengajar dan staf pendidikan Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga atas segala ilmu yang telah bapak dan ibu berikan.
8. Aditya Akmal, Kak Ilmi dan Kak Win selaku partner penelitian yang sudah memberikan semangat, doa serta berbagai bantuan mulai awal hingga terselesaikannya skripsi ini.
9. Mas Deny dan Mbak Wilda yang telah memberikan motivasi dan berkenan menjadi rekan diskusi serta membantu selama proses penelitian dan penulisan skripsi.
10. Sahabat dan saudara (Yustika, Fitrotin, Yuyun, Veni, Nisa, Rifky, Hafiz Randi dan Naufal) atas semnagat dan bantuan yang telah diberikan selama ini hingga terselesaikannya skripsi ini.
11. Keluarga besar TIHP 2012 dan keluarga besar TIHP FPK UA atas semangat, kebersamaan dan berbagai bantuan selama ini.
12. Barracuda yang memberikan dukungan, semangat, dan kebersamaaan selama perkuliahan hingga proses penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi.
13. Teman-teman baik adik kelas maupun kakak kelas yang telah memberi dukungan dan semangat selama ini.
14. Semua pihak yang telah membantu dalam penelitian dan penyusunan skripsi yang tidak dapat penulis sampaikan satu persatu, semoga Allah SWT selalu mencurahkan ridho-Nya.
SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
DAFTAR ISI
HalamanRINGKASAN ................................................................................................. iv SUMMARY .................................................................................................... v KATA PENGANTAR .................................................................................... vi UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................................... vii DAFTAR ISI ................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiii I PENDAHULUAN ...................................................................................
1 1.1 Latar Belakang ...................................................................................
1 1.2 Perumusan Masalah ..........................................................................
3 1.3 Tujuan ................................................................................................
3 1.4 Manfaat .............................................................................................
4 II TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................................
5 2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Halymenia durvillaei ................................
5 2.2 Antioksidan ........................................................................................
6 2.2.1 Pengertian dan Fungsi Antioksidan ..........................................
6 2.2.2 Jenis Antioksidan ......................................................................
7 2.2.3 Pengujian Antioksidan ..............................................................
8 2.3 Ekstraksi Bahan Aktif ........................................................................
10 2.4 Pelarut ................................................................................................
12 2.5 Fitokimia ............................................................................................
12 III KERANGKA KONSEPTUAL ................................................................
16 3.1 Kerangka Konseptual Penelitian ........................................................
16 IV METODOLOGI .......................................................................................
19 4.1 Waktu dan Tempat ..............................................................................
19 SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
4.2 Materi Penelitian .................................................................................
19 4.2.1 Peralatan Penelitian ...................................................................
19 4.2.2 Bahan Penelitian .......................................................................
19 4.3 Metode Penelitian ...............................................................................
20 4.3.1 Rancangan Penelitian ................................................................
20 4.3.2 Prosedur Kerja ............................................................ .............
20 4.4 Parameter Pengamatan ........................................................................
24 4.4.1 Parameter Utama .......................................................................
24 4.4.2 Parameter Pendukung ...............................................................
24 4.5 Analisis Data .......................................................................................
25 V HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................
26 5.1 Hasil ..................................................................................................
26
5.1.1 Aktivitas Antioksidan Halymenia durvillaei ........................... 26 5.1.2 Kandungan Total Fenol dan Flavonoid ....................................
26 5.1.3 Kadar Air Rumput Laut Halymenia durvillaei ........................
27 5.1.4 Rendemen Ekstrak Rumput Laut Halymenia durvillaei ..........
27 5.2 Pembahasan .......................................................................................
28
5.2.1 Aktivitas Antioksidan Rumput Laut Halymenia durvillaei ..... 28
5.2.2 Total Fenol dan Flavonoid Rumput Laut Halymenia durvillaei 31
5.2.3 Nilai Rendemen Rumput Laut Halymenia durvillaei .............. 33 VI SIMPULAN DAN SARAN .....................................................................
35 6.1 Simpulan ..................................................................................................
35 6.2 Saran .........................................................................................................
35 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
36 LAMPIRAN .....................................................................................................
43 SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman5.1 Hasil IC 50 ekstrak rumput laut Halymenia durvillaei .............................
26
5.2 Total Fenol dan Flavonoid Ekstrak Rumput Laut Halymenia durvillaei)
27 SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman 2.1 Halymenia durvillaei .................................................................................6 2.2 DPPH (Diphenylpicrylhydrazyl free radical dan nonradical) ..................
9 2.3 Senyawa Fenol ..........................................................................................
13 2.4 Senyawa Flavonoid ...................................................................................
14 2.5 Kerangka Konseptual Penelitian ...............................................................
18 4.1 Diagram Alir Penelitian ............................................................................
25 5.1 Hasil Rendemen Ekstrak ...........................................................................
28 5.2 Perubahan Warna pada Ekstrak ................................................................
30 SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman 1. Perhitungan Rendemen Ekstrak.................. ................................................43 2. Perhitungan Total Fenol ..............................................................................
44 3. Perhitungan Total Flavonoid .......................................................................
45 4. Perhitungan IC50 Rumput Laut Halymenia durvillaei ...............................
45 5. Dokumentasi Penelitian ..............................................................................
49 SKRIPSI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN RUMPUT KASMINAH
I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Rumput laut merupakan salah satu sumber daya hayati yang sangat melimpah. Produksi rumput laut Indonesia pada tahun 2011 mencapai 5.170.201 ton, tahun 2012 sebesar 6.514.854 ton, dan tahun 2013 sebesar 9.298.474 ton (KKP, 2014). Produksi rumput laut mengalami kenaikan cukup besar selama 5 (lima) tahun terakhir yaitu sebesar 33,23% (KKP, 2014). Menurut Winarno (1996), rumput laut dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu alga hijau, alga hijau biru, alga coklat, dan alga merah. Rumput laut merah (Rhodophyceae) menempati urutan terbanyak dari jumlah jenis yang tumbuh di perairan laut Indonesia yaitu terdapat 452 jenis (Suparmi dan Sahri, 2009).
Rumput laut mengandung polisakarida, asam amino, mineral, vitamin dan bioaktif yang dapat memberi manfaat kesehatan. Manfaat rumput laut salah satunya yaitu rumput laut Japonica laminaria yang dapat mengurangi kadar glukosa darah dan konsentrasi serum trigliserida dan meningkatkan HDL kolesterol dalam diabetes tipe 2 (Kim et al., 2008). Sedangkan berdasarkan penelitian Yuan et al. (2010) rumput laut Kappaphycus striatum dapat menunjukkan aktivitas antitumor dengan penghambatan tumor sebesar 54,12%. Selain itu, rumput laut Halimedha renchii dan Euchema cottonii dapat sebagai antibakteri pada Vibrio sp. (Purnama dkk., 2011). Manfaat lain dari rumput laut yaitu sebagai sumber antioksidan alami, antioksidan berdasarkan sumbernya dibagi menjadi dua yaitu antioksidan alami dan antioksidan sintetis. Antioksidan sintetis telah banyak digunakan, namun penggunaan dalam jumlah berlebihan
2 dapat menimbulkan efek samping (Cahyadi, 2006). Bahan sintetis tersebut antara lain butil hidroksianisol (BHA), butil hidroksitoluen (BHT), propil galat (PG) yang dapat merusak hati dan bersifat karsinogen (Kumar et al., 2008). BHA (butil
hidroksianisol ) telah diteliti dapat menimbulkan kanker sekitar lambung, tumor
serta menyebabkan perubahan genetik pada sel telur hewan uji. Sedangkan BHT (butil hidroksiltoluen) dapat menyebabkan kulit menjadi kasar dan dengan dosis
Efek samping tersebut tinggi dapat menyebabkan penyakit liver (Cahyadi, 2006).
mendorong perkembangan penelitian antioksidan alami yang lebih aman (Huliselan
dkk., 2015).Antioksidan alami dapat diperoleh dari sayuran, buah-buahan, dan rempah- rempah. Antioksidan alami tidak hanya terdapat pada tanaman darat, tetapi juga tanaman laut (Rumiantin, 2011). Senyawa antioksidan adalah senyawa kimia yang dapat meredam radikal bebas dengan cara menyumbangkan satu atau lebih elektron kepada radikal bebas (Zubia et al., 2007). Penelitian tentang aktivitas antioksidan pada rumput laut telah ada sebelumnya yaitu menggunakan berbagai jenis rumput laut antara lain Sargassum duplicatum dan Turbinaria ornat (Putranti, 2013, Pratama dkk., 2015), alga coklat (Demirel et al., 2009), Padina sp. (Husni dkk., 2014), Kappaphycus alvarezii (Ling et al., 2013), Caulerpa
serrulata (Pramesti, 2013), Euchema spinosum (Maulana, 2012), rumput laut
merah (Rhimou et al., 2013) serta Halymenia harveyana (Suryaningrum dkk., 2006).
Rumput laut memiliki senyawa polifenol yang banyak ditemukan pada beberapa famili Alariceae, Fucaceae, dan Sargassaceae (Firdaus, 2011). Polifenol
3 dapat bersifat sebagai antioksidan karena memiliki sifat pereduksi, yakni agen pendonor atau penyumbang hidrogen (Rice-Evans et al.,1997 dalam Husni dkk., 2014). Demirel et al. (2009) menyebutkan bahwa senyawa fenol lebih efektif dibanding α-tokoferol dan hampir sebanding dengan antioksidan sintetis seperti BHA dan BHT. Berdasarkan hal tersebut maka perlu diteliti lebih lanjut kandungan senyawa fenol dan turunannya (flavonoid) serta aktivitas antioksidan pada rumput laut Halymenia durvillaei. Hasil metabolisme sekunder dapat diperoleh melalui proses ekstraksi. Proses ekstraksi menggunakan 3 (tiga) jenis pelarut dengan tingkat kepolaran yang berbeda, yaitu n-heksana (nonpolar), etil asetat (semipolar) dan etanol (polar). Perbedaan jenis pelarut ini akan mempengaruhi kandungan senyawa bioaktif yang dihasilkan (Huliselan, 2015).
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dirumuskan permasalahan penelitian sebagai berikut :
1. Apakah terdapat aktivitas antioksidan dalam rumput laut Halymenia durvillaei dengan berbagai pelarut ?
2. Pelarut apakah yang dapat menghasilkan aktivitas antioksidan terbaik pada rumput laut Halymenia durvillaei ?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui aktivitas antioksidan rumput laut Halymenia durvillaei dari berbagai pelarut.
4
2. Mengetahui jenis pelarut yang dapat menghasilkan aktivitas antioksidan terbaik pada rumput laut Halymenia durvillaei.
1.4 Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat bahwa rumput laut Halymenia durvillaei memiliki potensi sebagai antioksidan.
Sehingga dapat di aplikasikan dalam bidang makanan, kosmetik maupun obat- obatan.
5 II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Halymenia durvillaei
Rumput laut Halymenia durvillaei tergolong kelas Rhodophyceae atau rumput laut merah yang mengandung pigmen fikoeritrin, karotenoid, klorofil a, senyawa organik dan anorganik serta serat kasar (Jimenez-Escrig dan Goni, 1999 dalam Suryaningrum, 2006). Berikut merupakan gambar Halymenia durvillaei.
Gambar 2.1. Halymenia durvillaei(http://www.algaebase.org/) Klasifikasi Halymenia durvillaei menurut (FAO, 1998) sebagai berikut : Kingdom : Plantae Kelas : Rhodophyta Subkelas : Florideophysideae Ordo : Cryptonemiales Famili : Cryptonemiaceae Genus : Halymenia Spesies : Halymenia durvillaei Bory de Saint Vincent, 1828 Rumput laut merah menjadi sumber penting penghasil karaginan untuk bahan tambahan pada makanan, yogurt, chocolate milk, dan puding, selain itu terdapat sekitar 8000 spesies alga merah yang mengandung metabolit aktif dibandingan
6 jenis alga yang lain. Metabolit aktif (polisakarida, fenol, alkaloid) dapat di aplikasikan pada makanan, biomedis, pertanian, lingkungan dan aplikasi industri lainnya (Kim, 2012). Rumput laut Halymenia durvillaei mempunyai talus yang panjangnya hingga 42 cm dan bercabang. Talus pada Halymenia durvillaei mempunyai lebar 5,4 cm serta meruncing.
Halymenia durvillaei mempunyai warna merah muda hingga warna merah serta mempunyai permukaan talus yang licin dan halus (De Smedt et al., 2001).
Percabangan berselang seling pada rumput laut Halymenia durvillaei pada kedua sisi talus atau pinnate alternate. Pada talus bagian bawah berbentuk melebar dan mengecil ke bagian puncak, sedangkan sisi talus bergerigi. Substratnya yaitu pada daerah berkarang, berbatu, berpasir dan di daerah rataan terumbu karang (Langoy dkk., 2011). Sedangkan menurut FAO (1998), Halymenia durvillaei berwarna merah hingga keunguan dan tersebar di daerah Pasifik Barat dan Indo Archipelago Malaya, Thailand, Vietnam, Cina Selatan, Taiwan dan Filipina.
2.2 Antioksidan
2.2.1 Pengertian dan Fungsi Antioksidan
Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron atau reduktan yang memiliki berat molekul kecil dan mampu menginaktivasi berkembangnya reaksi oksidasi dengan cara mencegah terbentuknya radikal (Rumiantin, 2011). Radikal merupakan molekul yang tidak berpasangan dan sangat reaktif. Radikal terbentuk dalam semua makhluk hidup selama terjadi reaksi oksidasi, hal ini merupakan metabolisme yang normal. Namun dalam keadaan tertentu seperti adanya tekanan lingkungan, penyakit, dan serangan patogen, konsentrasi radikal bebas akan
7 meningkat di luar tingkat normal. Radikal akan melakukan kerusakan terhadap organisme terutama DNA dan membran (lipid dan protein), selain itu akan terjadi kerusakan berantai. Reaksi berantai terjadi ketika radikal bereaksi dengan molekul lain, sehingga menciptakan sebuah radikal yang baru (Vermerris and Ralph, 2006).
Antioksidan berfungsi untuk menetralisasi radikal bebas, sehingga atom dan elektron yang tidak berpasangan mendapatkan pasangan elektron dan menjadi stabil. Antioksidan dapat melindungi tubuh dari serangan radikal bebas dan dampak negatifnya. Konsumsi antioksidan dapat menurunkan kejadian penyakit degenerative, seperti kardiovaskuler, kanker, aterosklerosis, osteoporosis, dan lain-lain (Winarsi, 2007). Pada produk pangan, antioksidan berperan untuk mempertahankan mutu dalam berbagai kerusakan. Kerusakan tersebut seperti ketengikan, perubahan nilai gizi, perubahan warna dan aroma, serta kerusakan fisik lain pada produk pangan (Lulail, 2009).
2.2.2 Jenis Antioksidan
Berdasarkan kelarutanya antioksidan dibagi menjadi dua yaitu antioksidan larut air (sodium metabisulfit, asam sitrat dan vitamin C) dan antioksidan larut lemak (BHT, BHA dan vitamin E) (Ibrani, 2012). Sedangkan berdasarkan sumbernya, antioksidan dibagi menjadi dua yaitu antioksidan sintetis dan antioksidan alami. Terdapat lima antioksidan sintetis yang diijinkan untuk makanan yaitu butil hidroksianisol (BHA), butil hidroksitoluena (BHT), propil
galat (PG), tert-butil hidroksi quinon (TBHQ) dan tokoferol (vitamin E)
(Rumiantin, 2011).8 Selain itu antioksidan juga dibagi berdasarkan mekanisme kerjanya yaitu antioksidan primer, sekunder, dan tersier. Antioksidan primer atau antioksidan endogenus atau enzimatis merupakan suatu senyawa yang dapat memberikan atom hidrogen secara cepat kepada senyawa radikal. Antioksidan primer meliputi enzim superoksida dismutase (SOD), katalase, dan glutation peroksidase. Mekanisme kerjanya yaitu enzim menghambat pembentukan radikal bebas dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi), kemudian mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil (Winarsi, 2007). Sedangkan antioksidan sekunder atau antioksidan eksogenus atau nonenzimatis merupakan sistem pertahanan preventif yang terbentuknya senyawa oksigen reaktif dihambat dengan cara pengkelatan metal, atau dirusak pembentukannya. Mekanisme kerjanya yaitu dengan cara memotong reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas atau dengan cara menangkapnya. Antioksidan sekunder meliputi vitamin E, vitamin C, b-karoten, flavonoid, asam urat, bilirubin, dan albumin. Sedangkan antioksidan tersier meliputi sistem enzim DNA - repair dan metionin sulfoksida reduktase (Winarsi, 2007).
2.2.3 Pengujian Antioksidan
Pengujian aktivitas antioksidan terdiri tiga golongan berdasarkan (Badarinath et al., 2010), golongan pertama adalah Hydrogen Atom Transfer
methods (HAT) misalnya Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) method
dan Lipid Peroxidation Inhibition Capacity (LPIC) assay. Golongan kedua adalah
Electron Transfer methods (ET) misalnya ferric reducing antioxidant power dan
diphenylpicrylhydrazil (DPPH) free radical scavenging assay. Golongan ketiga
9 adalah metode lain misalnya Total Oxidant Scavenging Capacity (TOSC) dan
chemiluminescence.
DPPH (diphenilpycrylhydrazil) merupakan metode yang umum digunakan untuk menguji aktivitas antioksidan suatu bahan. Metode DPPH banyak dipilih karena mudah, cepat, peka dan hanya membutuhkan sedikit ekstrak sampel (Hanani dkk., 2005). Senyawa DPPH adalah radikal bebas yang bersifat stabil dan beraktivitas dengan cara mendelokalisasi elektron bebas pada suatu molekul sehingga molekul tersebut tidak reaktif sebagaimana radikal bebas yang lain. Proses delokalisasi ini ditunjukkan dengan adanya warna ungu (violet) pekat yang dapat dikarakterisasi pada pita absorbansi pada panjang gelombang 517 nm (Andriyanti, 2009). Pada metode ini, larutan DPPH yang berperan sebagai radikal bebas akan bereaksi dengan senyawa antioksidan sehingga DPPH akan berubah menjadi diphenilpycrilhydrazyl yang bersifat non-radikal sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 2.2.
1. Diphenylpicrylhydrazyl (free radical) 2. Diphenylpicrylhydrazine (non radical)
Gambar 2.2. Diphenylpicrylhydrazyl free radical dan nonradical(Molyneux, 2004) Parameter untuk menginterpretasikan hasil pengujian dari metode DPPH umumnya dibuat dalam bentuk Inhibitor Concentration 50 (IC
50 ) yang
10 didefinisikan sebagai konsentrasi larutan substrat atau sampel yang akan mereduksi aktivitas DPPH sebesar 50%. Semakin besar nilai IC
50 maka nilai
aktivitas antioksidan akan semakin kecil (Molyneux, 2004). Suatu senyawa antioksidan dinyatakan baik jika nilai IC
50 -nya semakin kecil. Senyawa
antioksidan dikatakan sangat kuat apabila memiliki nilai IC
50 kurang dari 0,05
mg/ml, kuat untuk IC
50 antara 0,05-0,10 mg/ml, sedang untuk IC 50 antara 0,10-
0,15 mg/ml dan lemah jika IC
50 bernilai antara 0,150-0,20 mg/ml (Molyneux, 2004).
2.3 Ekstraksi Bahan Aktif
Ekstraksi merupakan proses penarikan komponen atau zat aktif suatu simplisia dengan menggunakan pelarut tertentu. Proses ekstraksi bertujuan untuk mendapatkan bagian-bagian tertentu dari bahan yang mengandung komponen- komponen aktif (Harborne,1987). Ekstraksi menggunakan pelarut dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu aqueous phase dan organic phase. Ekstraksi aqueous
phase dilakukan dengan menggunakan pelarut air, sedangkan organic phase
menggunakan pelarut organik (Winarno dkk., 1973 dalam Rumiantin 2011). Jenis pelarut yang sering digunakan untuk ekstraksi adalah pelarut organik (Retnowati, 2006). Ekstraksi dengan pelarut dapat dilakukan dengan metode ekstraksi bertingkat dan ekstraksi tunggal. Ekstraksi bertingkat merupakan cara merendam sampel dengan pelarut berbeda secara berurutan sesuai tingkat kepolarannya. Pelarut non polar, semi polar dan pelarut polar yang digunakan sehingga akan diperoleh ekstrak kasar yang mengandung berturut-turut senyawa non polar, semi
11 polar, dan polar. Sedangkan ekstraksi tunggal dilakukan dengan cara merendam sampel dengan satu jenis pelarut tertentu (Harborne, 1987).
Harborne (1987) mengelompokkan metode ekstraksi menjadi dua, yaitu ekstraksi sederhana dan ekstraksi khusus. Ekstraksi sederhana meliputi maserasi, perkolasi, reperkolasi dan diakolasi. Maserasi adalah metode ekstraksi dengan cara meredam sampel dalam pelarut dengan atau tanpa pengadukan, perkolasi merupakan metode ekstraksi secara berkesinambungan. Sedangkan reperkolasi adalah perkolasi dimana hasil perkolasi digunakan untuk melarutkan sampel di dalam perkulator sampai senyawa kimianya terlarut, dan diakolasi merupakan perkolasi dengan penambahan tekanan udara. Ekstraksi khusus antara lain sokletasi, arus balik dan ultrasonik. Sokletasi, yaitu metode ekstraksi secara berkesinambungan untuk melarutkan sampel kering dengan menggunakan pelarut bervariasi. Arus balik, yaitu metode ekstraksi secara berkesinambungan dimana sampel dan pelarut saling bertemu melalui gerakan aliran yang berlawanan. Selain itu ada metode ultrasonik, yaitu metode ekstraksi dengan menggunakan alat yang menghasilkan frekuensi bunyi atau getaran antara 25-100 KHz.
Secara umum teknik ekstraksi menggunakan pelarut organik dapat dibedakan menjadi 4 (empat), yaitu maserasi, perkolasi, ekstraksi dengan soklet dan refluks. Maserasi merupakan proses ekstraksi dengan perendaman sampel yang telah dihancurkan menggunakan pelarut beberapa hari sambil dilakukan pengadukan, kemudian dilakukan penyaringan atau pengepresan sehingga diperoleh cairan. Maserasi modern terbuat dari stainless steel atau gelas yang dilengkapi dengan agitator. Metode ini dapat menghasilkan ekstrak dengan flavor
12 yang baik karena dilakukan tanpa pemanasan sehingga mengurangi kerusakan komponen aromatik (Lulail, 2009).
2.4 Pelarut
Kandungan senyawa yang terdapat di dalam tanaman dapat ditarik oleh suatu pelarut saat proses ekstraksi. Pemilihan pelarut yang sesuai merupakan faktor penting dalam proses ekstraksi. Jenis dan mutu pelarut yang digunakan menentukan keberhasilan proses ekstraksi (Harborne, 1987). Proses ekstraksi dengan pelarut didasarkan pada sifat kepolaran zat dalam pelarut saat ekstraksi. Senyawa polar hanya akan larut pada pelarut polar, seperti etanol, metanol, butanol dan air. Senyawa non-polar juga hanya akan larut pada pelarut non-polar, seperti eter, kloroform dan n-heksana (Gritter et al., 1991).
Pelarut non polar (n-heksana, aseton) dapat mengekstrak likopen, triterpenoid dan sebagian kecil karotenoid, sedangkan senyawa xanthin dan senyawa polar lainnya akan terekstrak ke dalam pelarut polar (metanol, etanol) (Arifulloh, 2013). Sedangkan pelarut semi polar mampu menarik senyawa termasuk likopen, b-karoten, vitamin C, padatan terlarut dan total fenol (Ma’sum dkk., 2014). Pelarut yang digunakan harus dapat melarutkan zat yang diinginkannya, mempunyai titik didih yang rendah, murah, tidak toksik dan mudah terbakar (Harborne, 1987).
2.4 Fitokimia
Analisis fitokimia merupakan analisis pada aneka ragam senyawa organik yang dibentuk dan ditimbun oleh makhluk hidup, yaitu mengenai struktur
13 kimianya, biosintesisnya, perubahan serta metabolismenya, penyebarannya secara alamiah dan fungsi biologisnya (Harborne, 1987). Senyawa fenolik merupakan senyawa yang memiliki satu atau lebih grup hidroksil yang terikat secara langsung pada sebuah cincin aromatik fenol dalam cincin karbon. Grup hidroksil fenol dipengaruhi oleh keberadaan cincin aromatik, sehingga hidrogen dari hidroksil fenolik bersifat labil dan membuat fenol bersifat asam lemah (Wijayanti, 2012). Berikut merupakan gambar senyawa fenol yang dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3. Senyawa Fenol(Hardiana dkk., 2012) Fenol meliputi berbagai senyawa yang berasal dari tumbuhan dan mempunyai ciri sama yaitu cincin aromatik yang mengandung satu atau dua gugus hidroksil. Senyawa fenolik adalah kelompok molekul yang besar dan beragam, terdiri dari kelompok yang berbeda dari metabolit sekunder aromatik pada tumbuhan. Fenolik adalah metabolit sekunder paling besar pada tanaman dan dapat diklasifikasikan ke dalam senyawa tidak larut misal kondensasi tanin, lignin, asam hidroksisinamat yang terikat dinding sel dan senyawa terlarut misal asam fenolat, fenilpropanoid, flavonoid dan quinon. Kelompok tersebut terlibat dalam berbagai proses di dalam tanaman dan hewan (Rispail et al., 2005).
Flavonoid merupakan salah satu kelompok yang mendapat perhatian khusus karena berperan ganda pada tanaman dan juga dampaknya terhadap
14 kesehatan manusia (Rispail et al., 2005). Flavonoid merupakan senyawa yang umumnya terdapat dalam tumbuhan yang terikat pada gula sebagai glikosida (Harborne,.1987). Flavonoid merupakan golongan terbesar dari senyawa polifenol, sehingga larutan ekstrak yang mengandung komponen flavonoid akan berubah warna jika diberi larutan basa atau ammonia. Flavonoid dikelompokkan menjadi 9 (sembilan) kelas yaitu anthosianin, proanthosianin, flavonol, flavon, gliko flavon, biflavonil, khalkon dan aurone, flavanon serta isoflavon. Flavonoid pada tanaman berikatan dengan gula sebagai glikosida dan ada pula yang berada dalam aglikon (Harborne, 1987). Aglikon flavonoid merupakan polifenol yang mempunyai sifat agak asam sehingga dapat larut dalam basa. Flavonoid merupakan senyawa polar yang dapat larut dalam pelarut polar seperti etanol, metanol, butanol, aseton, dimetil sulfoksida, dimetilformamida, dan air. Namun, sebaliknya untuk aglikon yang kurang polar seperti isoflavon, flavanon, dan flavon serta flavonol yang termetoksilasi cenderung lebih mudah larut dalam pelarut seperti eter dan kloroform (Markham, 1988). Berikut merupakan gambar 2.4. senyawa flavonoid.
Gambar 2.4. Senyawa Flavonoid(Redha, 2010)
15 Penamaan flavonoid berasal dari bahasa latin yang mengacu pada warna kuning dan sebagian besar flavonoid adalah berwarna kuning. Flavonoid sering ditemukan dalam bentuk pigmen dan co-pigmen. Flavonoid adalah golongan pigmen organik yang tidak mengandung molekul nitrogen. Kombinasi dari berbagai macam pigmen ini membentuk pigmentasi pada daun, bunga, buah dan biji tanaman. Pigmen juga bermanfaat bagi manusia dan salah satu manfaat yang penting adalah sebagai antioksidan (Bhat et al., 2009). Flavonoid merupakan inhibitor kuat terhadap peroksidasi lipida, sebagai penangkap oksigen atau nitrogen yang reaktif dan juga mampu menghambat aktivitas enzim lipooksigenase dan siklooksigenase (Rohman dan Sugeng, 2005). Flavonoid berperan sebagai antioksidan dengan cara menghambat penggumpalan keping- keping sel darah, merangsang produksi nitrit oksida yang berperan melebarkan pembuluh darah, dan juga menghambat pertumbuhan sel kanker (Winarsi, 2007).
III KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS
3.1 Kerangka Konseptual Penelitian Rumput laut kaya akan vitamin, serat kasar, polisakarida, dan polifenol.
Beberapa studi menyatakan manfaat dari polifenol termasuk antioksidan, antikoagulan, antibakteri, antiinflamasi, dan antikanker (Kim, 2012). Rumput laut diketahui mengandung antioksidan seperti ascorbat dan glutathione ketika dalam keadaan segar. Selain itu terdapat metabolisme sekunder seperti karotenoid (
α- dan β-karoten, fukoxantin, astaxantin), mykosporine seperti asam amino
(mikosporin-glisine) dan katesin, galat, plorotanin, dan tokoperol ( α, χ-, δ- tokoperol) (Kim, 2012). Salah satu jenis rumput laut yaitu Halymenia durvillaei yang masih sedikit penelitian tentang identifikasi senyawa bioaktif seperti senyawa antioksidan. Rumput laut jenis Halymenia sp. merupakan rumput laut yang mempunyai masa tanam 15 hari. Pertumbuhan rumput laut Halymenia sp. selama 15 hari adalah sebesar 105, 67% (Dewi dan Suprabadevi, 2016).
Antioksidan berdasarkan sumbernya dibagi menjadi dua yaitu antioksidan sintetis dan alami (Rumiantin, 2011). Antioksidan sintetis antara lain butil hidroksi anisol (BHA), butil hidroksi toluena (BHT), dan propil galat (PG) (Cahyadi, 2006). Antioksidan sintetis yang digunakan dalam jumlah berlebihan dapat merusak hati dan bersifat karsinogen (Kumar et al., 2008), sehingga perlu adanya antioksidan alami. Antioksidan alami dapat diperoleh dari biota laut, salah satunya yaitu rumput laut (Ling et al., 2013).
Senyawa antioksidan seperti fenolik, polifenol dan flavonoid dapat menangkal radikal bebas seperti peroksida, hidroperoxida atau lipid peroxil
17 sehingga bisa menghambat mekanisme oksidatif yang menyebabkan penyakit degeneratif (Ahmed, 2012). Sedangkan senyawa bioaktif pada rumput laut
Halymenia harveyana terdapat pigmen karoten dan klorofil yang berpotensi
sebagai antioksidan (Suryaningrum, 2006). Senyawa bioaktif dapat diperoleh melalui proses ekstraksi salah satunya yaitu maserasi. Maserasi merupakan cara merendam sampel dalam pelarut, sehingga pelarut akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif. Maserasi menggunakan tiga pelarut dengan kepolaran yang berbeda sehingga setiap pelarut akan menarik senyawa yang berbeda pula. Pelarut non polar berfungsi menarik kandungan lipid dan minyak yang ada pada suatu bahan sehingga senyawa yang terkandung dalam bahan akan mudah ditarik oleh pelarut semi polar dan polar.
Keuntungan maserasi adalah peralatan yang digunakan sederhana dan tanpa pemanasan sehingga kerusakan analit oleh adanya panas dapat diminimalisir (Arifulloh, 2013). Proses ekstraksi pada rumput laut Halymenia durvillaei menggunakan 3 jenis pelarut dengan tingkat kepolaran yang berbeda, yaitu n- heksan (non polar), etil asetat (semi polar) dan etanol (polar). Hal ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari tiga jenis pelarut terhadap kandungan fenolik, flavonoid serta aktivitas antioksidan yang dihasilkan yang nantinya dapat di aplikasikan pada makanan, kosmetik maupun obat-obatan.
Potensi Hasil Perikanan Rumput Laut Komponen bioaktif Antiobesitas
Antioksidan Antimikroba Antikanker Antiinflamasi Antidiabetes Sintetis
Alami Rumput Laut Halymenia durvillaei Kelebihan : Masa tanam Halymenia sp.
hanya 15 hari (Dewi dan
Ekstraksi (maserasi) Suprabadevi, 2016).
Polar Non Polar Semi Polar Pengujian
Uji Aktivitas Antioksidan Fenol Flavonoid
Antioksidan terbaik dari ekstrak rumput laut Halymenia durivillaei Keterangan : = Aspek yang diteliti
= Aspek yang tidak diteliti
Gambar 2.5. Kerangka Konseptual Penelitian19 IV METODOLOGI
4.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juli 2016 di Laboratorium Pendidikan Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga.
4.2 Materi Penelitian
4.2.1 Peralatan Penelitian
Alat-alat yang digunakan untuk penelitian adalah timbangan, cawan, kertas saring, blender, kantung plastik, pisau, toples, gelas becker, gelas ukur, spatula, rotary evaporator, inkubator, aluminium foil, vial, corong, neraca analitik, tabung reaksi, rak tabung, pipet, mikropipet, lemari es, batang pengaduk, vortex, desikator, tanur, cawan porselen, spektrofotometer UV VIS.
4.2.2 Bahan Penelitian
Bahan penelitian ini adalah rumput laut Halymenia durvillaei yang di ambil di Pantai Kutuh, Desa Kutuh, Kecamatan Kuta Selatan, Kabupaten Badung, Provinsi Bali. Pelarut yang digunakan ekstraksi adalah etanol, etil asetat, n- heksan. Bahan yang digunakan untuk uji aktivitas antioksidan meliputi ekstrak kasar etanol, etil asetat, n-heksana, kristal 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH), metanol p.a dan antioksidan vitamin C sebagai standar. Bahan-bahan untuk uji fenol adalah reagen Folin Ciocalteu 50%, asam galat dan larutan natrium karbonat 2%.. Bahan untuk uji flavonoid ada aluminium klorida 2% dan kuersetin.
20
4.3 Metode Penelitian
4.3.1 Rancangan Penelitian Penelitian ini dilakukan secara deskriptif eksploratif (Pramesti, 2013).
Deskriptif eksploratif bertujuan untuk menggambarkan keadaan suatu fenomena, dalam penelitian ini tidak dimaksudkan untuk menguji hipotesis tertentu tapi hanya menggambarkan apa adanya suatu variabel, gejala atau keadaan (Arikunto, 2010). Metode yang digunakan untuk uji aktivitas antioksidan adalah DPPH yang umumnya dibuat dalam bentuk inhibitor concentration 50 (IC ) yaitu konsentrasi
50 larutan substrat atau sampel yang akan mereduksi aktivitas DPPH sebesar 50%.
Semakin besar nilai IC
50 maka nilai aktivitas antioksidan akan semakin kecil (Molyneux, 2004).
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari tiga variabel meliputi variabel bebas yaitu tiga jenis pelarut, variabel terkontrol yaitu rumput laut dan variabel terikat meliputi kandungan fenol, flavonoid, dan aktivitas antioksidan. Perlakuan diulang sebanyak tiga kali dan diuji total fenol, total flavonoid dan antioksidan Halymenia durvillaei. Terdiri dari tiga ekstrak yang akan di uji yaitu A yaitu ekstrak yang menggunakan pelarut n-heksan, B menggunakan etil asetat dan C menggunakan pelarut etanol. Vitamin C digunakan sebagai standar antioksidan.
4.3.2 Prosedur Kerja
4.3.2.1 Preparasi Sampel
Pengambilan sampel rumput laut Halymenia durvillaei dilakukan di Pantai Kutuh, Desa Kutuh, Kecamatan Kuta Selatan, Kabupaten Badung, Provinsi Bali.
21 Rumput laut kemudian dibersihkan dari pasir dan kotoran-kotoran yang menempel dengan menggunakan air tawar (Putranti, 2013). Rumput laut yang sudah dibersihkan kemudian dikeringkan selama tiga hari (Rumiantin, 2011). Pengeringan rumput laut dilakukan dengan cara diangin-anginkan atau tidak langsung terkena matahari (Alawiyah, 2007). Hal ini dilakukan untuk menghindari kerusakan senyawa bioaktif suatu bahan (Putranti, 2013).
4.3.2.2 Analisis kadar air
Analisis kadar air berdasarkan AOAC (2005) adalah cawan porselen yang akan digunakan untuk menganalisis kadar air dimasukkan ke dalam oven dengan
o
suhu 105 C selama 1 jam. Cawan porselen tersebut kemudian dimasukkan ke dalam desikator hingga beratnya konstan dan kemudian ditimbang beratnya.
Sampel rumput laut sebanyak 5 gram dimasukkan ke dalam cawan porselen tersebut dan kemudian dimasukkan kembali ke dalam oven selama 6 jam. Cawan poselen berisi sampel yang telah dioven kemudian dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit atau hingga beratnya konstan, selanjutnya ditimbang kembali.
Perhitungan kadar air menggunakan formula : Keterangan : A = Berat sampel rumput laut
Kadar Air % = B - C x 100% B = Berat cawan dan sampel
A C = Berat cawan dan sampel yang telah dioven.
4.3.2.3 Ekstraksi Bahan Aktif