Pengujian Sifat Antioksidan Galaktomanan Yang Diekstraksi Dari Ampas Kelapa

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Morfologi Tumbuhan Kelapa (Cocos Nucifera)
Berdasarkan taksonominya, tumbuhan kelapa termasuk dalam ;
Divisio

: Spermathopyta

Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Palmales

Famili

: Arecales

Genus

: Arecaceae

Species

: Cocos nucifera

Nama binominal : Cocos nucifera L
Nama

: Kelapa.

Nama daerah

: Kelopo,kerambil,cikal

Kelapa (Cocos nucifera) adalah satu jenis tumbuhan dari suku aren-arenan atau
Arecaceae dan adalah anggota tunggal dalam marga Cocos. Tumbuhan ini
dimanfaatkan hampir semua bagiannya oleh manusia sehingga dianggap sebagai
tumbuhan serba guna, khususnya bagi masyarakat pesisir. Kelapa juga adalah sebutan

untuk buah yang dihasilkan tumbuhan ini . Pohon dengan batang tunggal atau kadangkadang bercabang. akar serabut, tebal dan berkayu, berkerumun membentuk bonggol,
adaptif pada lahan berpasir pantai. Batang beruas-ruas namun bila sudah tua tidak
terlalu tampak, khas tipe monokotil dengan pembuluh menyebar (tidak konsentrik),
berkayu. Daun tersusun secara majemuk, menyirip sejajar tunggal, pelepah pada ibu
tangkai daun pendek, duduk pada batang, warna daun hijau kekuningan. Buah besar,
diameter 10 cm sampai 20 cm atau bahkan lebih, berwarna kuning, hijau, atau coklat.
Endospermium berupa cairan yang mengandung banyak enzim, dan fase padatannya
mengendap pada dinding endokarp ketika buah menua; embrio kecil dan baru
membesar ketika buah siap untuk berkecambah (disebut kentos) . Kelapa secara alami

Universitas Sumatera Utara

tumbuh di pantai dan pohonnya mencapai ketinggian 30 m. Ia berasal dari pesisir
Samudera Hindia, namun kini telah tersebar di seluruh daerah tropika. Tumbuhan ini
dapat tumbuh hingga ketinggian 1000 m dari permukaan laut, namun akan mengalami
perlambatan pertumbuhan.
Endosperma buah kelapa yang berupa cairan serta endapannya yang melekat di
dinding dalam batok ("daging buah kelapa") adalah sumber penyegar populer. Daging
buah muda berwarna putih dan lunak serta biasa disajikan sebagai es kelapa muda atau
es degan. Cairan ini mengandung beraneka enzim dan memiliki khasiat penetral racun

dan efek penyegar/penenang. Beberapa kelapa bermutasi sehingga endapannya tidak
melekat pada dinding batok melainkan tercampur dengan cairan endosperma. Mutasi
ini disebut (kelapa) kopyor. Daging buah tua kelapa berwarna putih dan mengeras.
Sarinya diperas dan cairannya dinamakan santan. Daging buah tua ini juga dapat
diambil dan dikeringkan serta menjadi komoditi perdagangan bernilai, disebut kopra.
Kopra adalah bahan baku pembuatan minyak kelapa dan turunannya. Cairan buah tua
kelapa biasanya tidak menjadi bahan minuman penyegarp dan merupakan limbah
industri kopra. Namun demikian dapat dimanfaatkan lagi untuk dibuat menjadi bahan
semacam jelly yang disebut nata de coco dan merupakan bahan campuran minuman
penyegar. Daging kelapa juga dapat dimanfaatkan sebagai penambah aroma pada
daging serta dapat dimanfaatkan sebagai obat rambut yang rontok dan mudah patah.
Keluarga palmae (palem) umumnya tidak bercabang dan mempunyai berkas daun yang
berbentuk cincin ( Suhardiman, 1996).

2.2 Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa polisakarida yang paling banyak terdapat di alam.
Hampir seluruh tanaman dan hewan mensintesis dan memetabolisme karbohidrat.
Karbohidrat di sintesis dalam tanaman selama fotosintesis. Melalui proses yang
kompleks, sinar matahari mengubah CO2 dari udara dan H2O

dari dalam tanah

(dengan tekanan osmosis diangkut ke hijau daun) menjadi glukosa.

Proses ini

dinyatakan dalam persamaan reaksi seperti dibawah ini (Riswiyanto, 2009).

Universitas Sumatera Utara

6CO2 + 6H2O

sinar ultra violet
klorofil

C6H12O6 + 6 O2
(selulosa, starch)

Di dalam tubuh karbohidrat berguna untuk mencegah pemecahan protein tubuh
yang berlebihan, kehilangan mineral dan berguna untuk membantu metabolisme lemak

dan protein (Misra, 1997). Sedangkan di dalam tumbuhan, karbohidrat juga
mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan misalnya
rasa, warna, tekstur dan lain-lain. Karbohidrat di dalam biji palma pada umumnya
adalah polisakarida dalam bentuk galaktomanan ataupun mannan (Haris, 1996).
Pada hewan dan manusia energi tersimpan dalam glikogen dan pada tanaman
sebagai pati. Manusia dan binatang menyusui (mamalia) dapat mengubah sukrosa,
laktosa (gula susu), maltosa dan pati menjadi glukosa yang kemudian dapat digunakan
sebagi energi oleh organisma itu, atau disimpan sebagai glikogen (suatu polisakarida).
Bila organisme itu memerlukan energi , glikogen diubah lagi menjadi glukosa.
Karbohidrat yang berlebihan dapat diubah menjadi lemak (Winarno, 1982).
Kata karbohoidrat timbul karena rumus molekul senyawa ini dapat dinyatakan
sebagai hidrat dari karbon. Contohnya glukosa memiliki rumus molekul C6H12O6 yang
dapat ditulis sebagai C6(H2O)6 .
Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton,
Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan
banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan
senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom
karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula
karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung
nitrogen, fosforus, atau sulfur.

Kimiawi dari karbohidrat pada dasarnya merupakan

kimia gabungan dari dua buah gugus fungsi yaitu gugus hidroksil dan gugus karbonil
(Hart, 2003).
Karbohidrat dapat digolongkan menurut strukturnya sebagai monosakarida,
oligosakarida dan polisakarida (Anna dan Titin, 2006). Istilah sakarida berasal dari

Universitas Sumatera Utara

kata Latin (Sakarum = gula) dan merujuk pada rasa manis dari beberapa karbohidrat
sederhana. Ketiga golongan karbohidrat itu berkaitan satu dengan lainnya melalui
proses hidrolisis.
H2O

H2O

Polisakarida

Oligosakarida

+

+

H

H

Monosakarida
( Hart, 2003)

2.2.1. Monosakarida
Monosakarida adalah senyawa karbohidrat dalam bentuk gula yang paling sederhana.
Beberapa monosakarida mempunyai rasa manis. Sifat umum dari monosakarida adalah
larut air, tidak berwarna, dan berbentuk padat kristal. Contoh dari monosakarida adalah
glukosa (dextrosa), fruktosa (levulosa), galactosa, xylosa dan ribosa. Monosakarida
merupakan senyawa pembentuk disakarida (seperti sukrosa) dan polisakarida (seperti
selulosa dan amilum).
Monosakarida

digolongkan

berdasarkan

jumlah

atom

karbon

yang

dikandungnya (triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, dan heptosa) dan gugus aktifnya, yang
bisa berupa aldehida atau keton. Ini kemudian bergabung, menjadi misalnya
aldoheksosa dan ketotriosa. Selanjutnya, tiap atom karbon yang mengikat gugus
hidroksil (kecuali pada kedua ujungnya) bersifat optik aktif, sehingga menghasilkan
beberapa karbohidrat yang berlainan meskipun struktur dasarnya sama. Sebagai
contoh, galaktosa adalah aldoheksosa, namun memiliki sifat yang berbeda dari glukosa
karena atom-atomnya disusun berlainan.
Monosakarida merupakan sakarida sederhana yang tidak dapat dihidrolisis

menjadi satuan terkecil walaupun dalam suasana yang lunak sekalipun. Monosakarida
paling sederhana adalah gliseraldehid atau aldotriosa dan isomerinya adalah
dihidroksiaseton atau ketotriosa

Kedua senyawa tersebut merupakan suatu triosa

karena mengandung tiga atom karbon. Jadi suatu monosakarida, tidak hanya dapat
dibedakan berdasarkan gugus-gugus fungsionalnya melainkan juga dari jumlah atom
karbonnya.

Universitas Sumatera Utara

Monosakarida yang paling banyak ditemukan dalam tubuh organisme adalah
monosakarida yang dibangun dengan 6 (enam) atom C yang dikenal sebagai glukosa.
Pada molekul ini terdapat lima gugus hidroksil dan satu gugus aldehid yang terikat
pada atom karbon. Glukosa memiliki dua isomer yaitu manosa dan galaktosa,
perbedaan antara glukosa dengan manosa terletak pada gugus hidroksi pada atom C
nomor 2.
CH2OH

HOCH2

6

O

H

H

5

O
C

H

4

3

2

HO
H

H

OH

C

C

OH

H

OH
OH

α-D- glukosa

H

OH

CH2OH

o

H

OH

h
C
H

OH

α-D-fruktosa

CH2OH
C

C

1

H

OH

CH2OH

OH

C

c

C

OH

H

H

α-D-galaktosa

C

o

H

OH

H

C

c

C

C

OH

H

OH

h
C
H

α-D- manosa

Gambar 2.1 Struktur ά-D-glukosa, ά-D- fruktosa,ά-D- galaktosa dan ά-D-manosa
Glukosa dengan rumus molekul C6H12O6, adalah monosakarida yang mengandung
enam atom karbon. Glukosa merupakan polihidroksi aldehida. Lima karbon dan satu
oksigennya membentuk siklik yang disebut cincin piranosa, bentuk siklik ini paling
stabil untuk aldosa beratom karbon enam. Dalam cincin piranosa, atom karbon
mengikat gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali untuk atom C no.5, yang
terikat pada gugus −CH2OH sebagai atom karbon nomor 6. Struktur cincin ini berada

dalam kesetimbangan pada pH 7, struktur D-glukosa dalam bentuk cincin piranosa .
Selain memiliki isomer, glukosa juga memiliki enansiomer yaitu isomer cermin
terhadap dirinya yaitu D-glukosa dan L-glukosa. Namun kenyataannya yang
ditemukan pada organisme, hanya yang dalam bentuk D-isomer. Dalam bentuk rantai

Universitas Sumatera Utara

lurus kita dapat dengan mudah membedakan Bentuk D atau L konformasi isomer pada
karbon nomor 5 atau pada atom C asimetris. Notasi D berasal dari kata Dextro berarti
kanan, dan notasi L berarti levo atau kiri, sebagai penanda digunakan gugus
hidroksilnya.
Sedangkan pada cincin piranosa juga memiliki dua bentuk yang khas, yaitu
posisi dari gugus hidroksil pada atom karbon pertama. Jika gugus hidroksil berposisi di
bawah hidrogennya, maka disebut dengan bentuk α (alfa). Demikian pula sebaliknya
jika gugus hidroksilnya berposisi di atas hidrogennya, disebut dengan bentuk β (beta).
Glukosa di dalam air akan membentuk keseimbangan dalam dua bentuk, yaitu bentuk
α -D–glukosa dan β -D–glukosa, dengan komposisi 36 : 64. Proses perubahan dari α D–glukosa ke β -D–glukosa atau sebaliknya disebut dengan mutarotasi (
Sastrohamidjojo, 2005)
.
2.2.2. Oligosakarida
Oligosakarida merupakan gabungan dari molekul- molekul monosakarida yang
mempunyai 2 – 10 satuan monosakarida meskipun yang penting dan menarik biasanya
adalah di- atau tri sakarida.
Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari 2 molekul monosakarida,
yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Ikatan glikosida terbentuk antara atom C 1
suatu monosakarida dengan atom O dari OH monosakarida lain. Hidrolisis 1 mol
disakarida akan menghasilkan 2 mol monosakarida. Berikut ini beberapa disakarida
yang banyak terdapat di alam.

2.2.2.1. Maltosa
Maltosa adalah suatu disakarida dan merupakan hasil dari hidrolisis parsial tepung
(amilum). Maltosa tersusun dari molekul α-D-glukosa dan β-D-glukosa.

Universitas Sumatera Utara

CH2OH

CH2OH

O

O

H

OH

H

H

OH

H

OH

H
H

O

HO
H

H

OH

OH

Gambar 2.2 Struktur Maltosa (bentuk ß )
(α - D- glukopiranosil – ß-D-glukopiranosil)
Dari struktur maltosa, terlihat bahwa gugus -O- sebagai penghubung antar unit yaitu
menghubungkan C 1 dari α-D-glukosa dengan C 4 dari β-D-glukosa. Konfigurasi
ikatan glikosida pada maltosa selalu α karena maltosa terhidrolisis oleh α-glukosidase.
Satu molekul maltosa terhidrolisis menjadi dua molekul glukosa (Stanley, 1998).
2.2.2.2. Sukrosa
Sukrosa terdapat dalam gula tebu dan gula bit. Dalam kehidupan sehari-hari sukrosa
dikenal dengan gula pasir. Sukrosa tersusun oleh molekul glukosa dan fruktosa yang
dihubungkan oleh ikatan 1,2–α. Sukrosa terhidrolisis oleh enzim invertase
menghasilkan α-D-glukosa dan β-D-fruktosa. Campuran gula ini disebut gula inversi,
lebih manis daripada sukrosa.
CH2OH
O

OH

HO

HO

O

HOCH2
O
HO

CH2OH

HO

Gambar 2.3.Struktur Sukrosa ( α-D-glukopiranosil-ß-D- fruktofuranosida)

Universitas Sumatera Utara

Jika kita perhatikan strukturnya, karbon anomerik (karbon karbonil dalam
monosakarida) dari glukosa maupun fruktosa di dalam air tidak digunakan untuk
berikatan sehingga keduanya tidak memiliki gugus hemiasetal. Akibatnya, sukrosa
dalam air tidak berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehid atau keton
sehingga sukrosa tidak dapat dioksidasi. Sukrosa bukan merupakan gula pereduksi
(Fessenden, 1986).

2.2.2.3. Laktosa
Laktosa adalah komponen utama yang terdapat pada air susu ibu dan susu sapi.
Laktosa tersusun dari molekul β-D-galaktosa dan α-D-glukosa yang dihubungkan oleh
ikatan 1,4′-β. Hidrolisis dari laktosa dengan bantuan enzim galaktase yang dihasilkan
dari pencernaan, akan memberikan jumlah ekivalen yang sama dari α-D-glukosa dan
β-D-galaktosa. Apabila enzim ini kurang atau terganggu, bayi tidak dapat
mencernakan susu. Keadaan ini dikenal dengan penyakit galaktosemia yang biasa
menyerang bayi ( Anna dan Titin, 2006).
Oligosakarida merupakan gabungan dari molekul-molekul monosakarida yang
jumlahnya antara 2 (dua) sampai dengan 10 (sepuluh) molekul monosakarida.
Sehingga oligosakarida dapat berupa disakarida, trisakarida dan lainnya. Oligosakarida
secara eksperimen banyak dihasilkan dari proses hidrolisa polisakarida dan hanya
beberapa oligosakarida yang secara alami terdapat di alam. Oligosakarida yang paling
banyak digunakan dan terdapat di alam adalah bentuk disakarida seperti maltosa,
laktosa dan sukrosa. Molekul disakarida yang disusun oleh dua molekul monosakarida
yang dihubungkan oleh ikatan glikosida.

Universitas Sumatera Utara

CH2 OH
O

O

HO

OH

OH

CH2OH

H

O
OH

OH

H

H

OH

H

Gambar 2.4. Struktur Laktosa (ß- D-galaktopiranosil -α-D- glukopiranosa)
Ikatan glikosida terjadi dari kondensasi gugus hidroksil dua molekul monosakarida,
yaitu berasal dari gugus hidroksil dari atom karbon yang pertama dengan salah satu
gugus hidroksil pada atom karbon nomor 2, 4, atau 6, yang berasal dari monosakarida
yang kedua.Kita ambil contoh bagaimana sebuah α–D–Glukosa dan β–D–Glukosa
membentuk disakarida. Pada struktur laktosa terdapat ikatan glikosida antara atom
karbon nomor 1 dari α- D-glukosa dan atom karbon nomor 4 dari β-D-glukosa lain.
Disakarida yang banyak terdapat di alam seperti maltosa yang terbentuk dari 2
molekul glukosa melalui ikatan glikosida. Pada maltosa, jembatan oksigen terbentuk
antara atom karbon nomor 1 dari D-glukosa dan atom karbon nomor 4 dari D-glukosa
lain. Ikatan yang terbentuk dinamakan ikatan →4)
α (1 glikosida, secara lengkap
dinyatakan dengan β-D-glukopiranosil (1
→4) -D-glukopiranosa. Dalam bentuk
sederhana Glc(α1↔4β)Glc, m altosa diperoleh dari hasil hidrolisa pati dan banyak
dimanfaatkan sebagai pemanis.
Sukrosa (gula pasir) terbentuk dari satu molekul α-D-glukosa dan β-D-fruktosa,
yaitu β-D-fruktofuranosil (2→1) α -D-glukopiranosa atau fru(α2↔1β)Glc. Sukrosa
biasa diperoleh di alam sebagai gula tebu dan gula bit. Khususnya pada ekstrak gula
dari bit, sukrosa tidak murni melainkan bercampur dengan oligosakarida yang lain
seperti rafinosa dan stakiosa.
Monosakarida dan oligosakarida serta poli alkohol lainnya umumnya memiliki
rasa manis. Sukrosa memiliki rasa manis dan terasa nyaman di lidah kita, walaupun
kita menggunakannya dalam konsentrasi tinggi. Berbeda dengan β–D mannosa

Universitas Sumatera Utara

memiliki rasa manis dan pahit. Sedangkan gentiobiosa memiliki rasa pahit. Bahan
untuk pemanis yang sering digunakan oleh industri adalah sukrosa, starch syrup
(campuran glukosa, maltosa dan malto oligosakarida), glukosa, gula invert, fruktosa,
laktosa dan gula alkohol (sorbitol, mannitol, xylitol) (Anna dan Titin, 2006)

2.2.3. Polisakarida
Polisakarida

merupakan polimer

monosakarida,

mengandung

banyak

satuan

monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Polisakarida atau karbohidrat
kompleks merupakan karbohidrat yang terbentuk oleh hampir lebih dari 20.000 unit
molekul monosakarida terutama glukosa (Riswiyanto, 2009). Di dalam ilmu gizi jenis
karbohidrat kompleks merupakan sumber utama bahan makanan yang umum
dikomsumsi oleh manusia adalah pati (starch). Hidrolisis lengkap dari polisakarida
akan menghasilkan monosakarida. Glikogen dan amilum merupakan polimer glukosa.
Berikut beberapa polisakarida terpenting.

2.2.3.1. Selulosa
Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dalam dinding sel pelindung
seperti batang, dahan, daun dari tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan polimer yang
berantai panjang dan tidak bercabang. Suatu molekul tunggal selulosa merupakan
polimer rantai lurus dari 1,4 -β-D-glukosa. Hidrolisis selulosa dalam HCl 4% dalam air
menghasilkan D-glukosa.

Universitas Sumatera Utara

H2COH
O

H2COH

OH
O

O
OH

OH

CH2OH
O

O
OH

OH
O
OH

Gambar 2.5. Struktur molekul Selulosa
Dalam sistem pencernaan manusia terdapat enzim yang dapat memecahkan ikatan αglikosida, tetapi tidak terdapat enzim untuk memecahkan ikatan β-glikosida yang
terdapat dalam selulosa sehingga manusia tidak dapat mencerna selulosa. Dalam
sistem pencernaan hewan herbivora terdapat beberapa bakteri yang memiliki enzim βglikosida sehingga hewan jenis ini dapat menghidrolisis selulosa. Contoh hewan yang
memiliki bakteri tersebut adalah rayap, sehingga dapat menjadikan kayu sebagai
makanan utamanya. Selulosa sering digunakan dalam pembuatan plastik. Selulosa
nitrat digunakan sebagai bahan peledak, campurannya dengan kamper menghasilkan
lapisan film (seluloid).

2.2.3.2 Pati
Pati terbentuk lebih dari 500 molekul monosakarida. Merupakan polimer dari glukosa.
Pati terdapat dalam umbi-umbian sebagai cadangan makanan pada tumbuhan. Pati
merupakan polisakarida paling melimpah kedua. Pati dapat dipisahkan menjadi dua
fraksi utama berdasarkan kelarutan bila dibubur (triturasi) dengan air panas: sekitar
20% pati adalah amilosa (larut) dan 80% sisanya ialah
amilopektin (tidak larut).

Universitas Sumatera Utara

Hidrolisa lengkap amilosa menghasilkan hanya D- glukosa , hidrolisis parsial
menghasilkan maltosa sebagai satu-satunya disakarida. Amilosa adalah polimer linier

dari α- D- glukosa yang dihubungkan secara -1,4’ . Beda antara amilosa dan selulosa

ialah ikatan glikosidanya , ß dalam selulosa dan α dalam amilosa. Perbedaan ini
menyebabkan perbedaan sifat antara kedua polisakarida ini.
CH2OH
ch2oh

CH2OH

o

O

OH
OH
OH

O

O

O
OH

OH
OH

CH2

CH2OH
O

OH
OH

O

O
OH
OH

Gambar 2.6. Struktur amilosa

Gambar 2.7. Struktur amilopektin

Perbedaan terletak pada molekul amilopektin lebih besar dari amilosa. Strukturnya
bercabang. Rantai utama mengandung α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan
1,4′-α. Tiap molekul glukosa pada titik percabangan dihubungkan oleh ikatan 1,6
′ -α
.Hidrolisis lengkap pati akan menghasilkan D-glukosa. Hidrolisis dengan enzim
tertentu akan menghasilkan dextrin dan maltosa.bentuk rantai dan jumlah
monomernya.
Amilosa adalah polimer linier dari α-D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan
1,4-α. Dalam satu molekul amilosa terdapat 250 satuan glukosa atau lebih. Amilosa
membentuk senyawa kompleks berwarna biru dengan iodium. Warna ini merupakan
uji untuk mengidentifikasi adanya pati. Komposisi kandungan amilosa dan
amilopektin akan bervariasi dalam produk pangan yang memiliki kandungan
amilopektin tinggi akan semakin mudah dicerna ( Almatsier, 2003).

Universitas Sumatera Utara

2.3 Galaktomanan dan Kegunaannya
Galaktosa

H OH
H

Manosa

O

HO
HO
H

Manosa

OH
O

H

H2C

H
HO

OH O

O

HOH2C

H
HO

O

O

HO
H

O

O

H

OH O

O
CH2OH OH

O
HO
H

H

H
OH

Gambar 2.8. Struktur Galaktomanan

Kebanyakan tumbuh-tumbuhan memiliki cadangan polisakarida yang secara biologis
tidak memiliki fungsi apapun terkecuali sebagai sumber karbon untuk bertumbuh.
Tumbuhan dari famili Poaceae seperti misalnya gandum, padi, maize dan lainnya
memiliki cadangan polisakarida. Galaktomanan merupakan cadangan karbohidrat
serta mengatur banyaknya air didalam biji selama proses perkecambahan. Didalam biji
yang terbungkus lapisan tipis endosperma, galaktomanan juga memiliki fungsi
mekanis yakni untuk melindungi kecambah (Scherbukhin

and Anulov, 1999).

Tumbuhan lainnya dari keluarga legume memiliki cadangan polisakarida dalam bentuk
galaktomanan. Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan dari 163 spesies tumbuhan
dari keluarga

legume

ini,

119

diantaranya

menyimpan

sebagai

cadangan

polisakaridanya dalam bentuk galaktomanan (Mathur, 2012). Galaktomanan ini
memiliki selain sebagai cadangan makanan juga berfungsi menyimpan air untuk
mencegah kekeringan pada tumbuhan (Srivastava and Kapoor, 2005).
Senyawa galaktomanan dalam ilmu gizi merupakan serat makanan (dietary fiber)
yang mampu menurunkan kadar glukosa dan kolestrol darah. Galaktomanan ini secara
alami terkandung dalam beberapa jenis tanaman untuk bisa dimanfaatkan ,

Universitas Sumatera Utara

galaktomanan perlu dilakukan suatu proses pemisahan dari senyawa lain yang
terkandung dalam tanaman tersebut.
Galaktomanan adalah suatu heteropolisakarida yang memiliki berat molekul 1660
kDa (Egorov et al , 2003). Galaktomanan merupakan polisakarida heterogen yang
terdiri dari rantai utama ß-(14)-D-manopiranosa dengan satu unit cabang α-D-

galaktopiranosa yang terikat pada posisi α-(1-6). Galaktomanan dari masing-masing
tanaman berbeda-beda pada rasio manosa dan galaktosa, distribusi galaktosa pada
rantai manosa dan berat molekulnya.
Rasio manosa dan galaktosa bergantung pada sumber galaktomanan tersebut dan
umumnya berkisar pada 1,1 – 5,0 . Galaktomanan dengan kandungan galaktosa yang
besar umumnya mudah larut dalam air dan kecenderungannya untuk membentuk gel
sangat rendah dibandingkan galaktomanan dengan rasio galaktosa yang rendah.
Kelarutan yang sangat tinggi tersebut disebabkan oleh banyaknya rantai cabang
sehingga rantai manosa menjadi sukar untuk berinteraksi secara intermolekuler
(Srivastava and Kapoor, 2005).
Tingkat kekentalan galaktomanan bila dilarutkan dalam air sangat tergantung pada
ukuran molekulnya dan bila ditambahkan polisakarida lainnya seperti xantan maka
akan terbentuk gel (Morris et al, 1977). Kelebihan utama dari galaktoman ini bila
dibandingkan dengan polisakarida lainnya adalah kemampuannya untuk membentuk
larutan yang sangat kental dalam konsentrasi yang rendah dan hanya sedikit
dipengaruhi oleh pH, kekuatan ionik dan pemanasan. Viskositas galaktomanan sangat
konstan sekali pada kisaran pH 1 – 10,5 yang kemungkinan disebabkan oleh karakter
molekulnya yang bersifat netral. Namun demikian apabila galaktoman akan
mengalami degradasi pada kondisis yang sangat asam atau basa pada suhu tinggi.
Sifat fisikokimia galaktomanan dapat dikarakterisasi dengan menggunakan
beberapa peralatan dan teknik yang berbeda. Parameter- parameter yang penting dalam
karakterisasi galaktomanan adalah perbandingan manosa dan galaktosa, rata-rata berat
molekul, bentuk struktur dan viskositas intrinsiknya. Rasio manosa dan galaktosa
dapat ditentukan dengan menggunakan kromatografi gas atau dengan kromatografi

Universitas Sumatera Utara

pertukaran anion tekanan tinggi setelah terlebih dahulu dihidolisis dengan
menggunakan asam. Berat molekulnya dapat ditentukan dengan menggunakan size
exclusion chromatography sedangkan distribusi galaktosa pada rantai manan-nya dapat
dikarakterisasi dengan menggunakan

13

C-NMR atau dengan menggunakan metode

enzimatis dengan enzim ß-D-mannanase yang akan mendegradasi galaktomanan
secara spesifik. Viskositas intrinsik dapat ditentukan dengan menggunakn viskometer
kapiler dan persamaan Huggins & Kramer’s untuk menentukan viskositasnya
(Cerqueira et al., 2009).
2.4. Antioksidan
Senyawa antioksidan saat ini bermanfaat untuk berbagai bidang, seperti dalam bidang
pangan, industri tekstil, minyak bumi, bahan pewarna dan lain-lain. Riset tentang
perkembangan senyawa berkhasiat antioksidan telah banyak dikembangkan baik
senyawa alam maupun senyawa sintesis. Senyawa antioksidan adalah senyawa yang
berperan untuk menghambat proses autooksidasi dalam minyak atau lemak (Ketaren,
1986).
Defenisi antioksidan secara umum adalah senyawa atau molekul yang dapat
memperlambat atau mencegah terjadinya proses oksidasi yang disebabkan oleh radikal
bebas. Selain itu antioksidan juga dapat menetralisir radikal bebas sehingga atom
dengan elektron yang tidak berpasangan mendapat pasangan elektron sehingga tidak
reaktif lagi (Kosasih et al, 2004).
Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang sangat reaktif yang
mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan di orbit luarnya. Radikal
bebas dapat timbul dari proses metabolisme dalam tubuh dan dapat juga berasal dari
lingkungannya seperti pencemaran udara , bahan kimia dari makanan dan air, alkohol,
rokok, radiasi UV dan sebagainya (Dalimartha dan Soedibyo, 1998).
Radikal bebas ini bersifat reaktif dan tidak stabil sehingga untuk mencapai
kestabilan atom atau molekul radikal bebas akan bereaksi dengan molekul sel tubuh
dengan cara mengikat elektron molekul tersebut. Proses ini pada akhirnya akan
menimbulkan radikal bebas baru terhadap molekul elektronnya diambil sehingga

Universitas Sumatera Utara

jumlahnya terus bertambah. Oleh karena itu, reaksi radikal bebas cenderung berupa
reaksi berantai. Reaksi ini akan terus menerus berlangsung dalam tubuh dan bila tidak
segera dicegah dapat menimbulkan berbagai penyakit seperti kanker, jantung, katarak,
penuaan dini serta penyakit degeneratif lainnya. Untuk mengantisipasi kerusakan
akibat radikal bebas tersebut maka tubuh suatu substansi penting yaitu antioksidan
yang mampu menangkap radikal bebas .
Ketika radikal bebas menempel pada molekul yang berpasangan, yang
dilakukannya hanyalah merusak DNA sel- sel molekul tersebut untuk membentuk
keseimbangan elektron agar proses metabolisme tubuh berjalan normal. Tetapi ketika
dua radikal bebas yang mencari pasangan bertemu, mereka akan menciptakan
hubungan yang stabil (Siagian, 2012).
Tubuh manusia sebenarnya dapat menghasilkan antioksidan termasuk superoksid
dismutase, katalase, dan glutation tetapi jika terjadi paparan oksidan yang berlebihan ,
antioksidan tubuh ini tidak akan mampu mengatasinya serta

jumlahnya tidak

mencukupi untuk menetralkan radikal bebas yang jumlahnya semakin menumpuk di
dalam tubuh. Oleh karena itu, tubuh memerlukan antioksidan dari luar berupa
makanan atau suplemen (Sibuea, 1971; Nordmann, 1993).
Antioksidan tubuh dikelompokkan menjadi tiga, yaitu :
1. Antioksidan primer
Berfungsi untuk mencegah pembentukan senyawa radikal bebas baru. Antioksidan
primer mengubah radikal bebas yang ada menjadi molekul yang berkurang dampak
negatifnya sebelum radikal bebas ini sempat bereaksi, contoh : enzim SOD yang
berfungsi sebagai pelindung hancurnya sel- sel dalam tubuh serta mencegah proses
peradangan karena radikal bebas. Enzim SOD sebenarnya sudah ada dalam tubuh kita.
Namun bekerjanya membutuhkan bantuan zat- zat gizi mineral seperti mangan, seng
dan tembaga. Selenium juga berperan sebagai antioksidan. Jadi jika ingin menghambat
gejala dan penyakit degeneratif, mineral- mineral tersebut hendaknya tersedia cukup
dalam makanan yang dikomsumsi tiap hari.
2. Antioksidan sekunder

Universitas Sumatera Utara

Berfungsi menangkap senyawa serta mencegah terjadinya reaksi berantai, contoh
Vitamin E, Vitamin C, beta karoten, asam urat, bilirubin dan albumin.
3. Antioksidan tersier
Berfungsi memperbaiki kerusakan sel – sel dan jaringan yang disebabkan radikal
bebas. Contoh : enzim yang memperbaiki DNA pada inti sel adalah metionin
sulfoksidan reduktase. Adanya enzim- enzim perbaikan DNA ini berguna untuk
mencegah penyakit kanker. Untuk mencegah atau memperlambat kerusakan oksidatif
makanan, antioksidan banyak digunakan sebagai aditif dalam lemak dan minyak dan
dalam pengolahan makanan.
Jenis antioksidan yang dapat digunakan antara lain : antioksidan sintetis dan
antioksidan alami (Ensofas, 2010).

2.4.1. Antioksidan Sintesis
Beberapa antioksidan sintesis lebih populer digunakan adalah senyawa fenolik seperti
butylated

hydroxyanisol,

(BHA)

butylatead

hidroksi-toluen

(BHT),

tersier

Butylhydroquinon (TBHQ), dan ester dari asam galat, misalnya propil galat (PG).
Antioksidan fenolik sintesis selalu diganti dengan alkil untuk meningkatkan
kelarutannya dalam lemak dan minyak. Keempat antioksidan sintesis pada prakteknya
digunakan pada batas 0,02% kandungan lemak atau minyak dari makanan.

Universitas Sumatera Utara

COOH

HO

OH

OH
OH
Tert-butil-hidrokuinon (TBHQ)

OH
Propil Galat (PG)
OH

OCH3
4-metoksi-2-tert
butil- fenol (2-BHA)

OH

OH

CH3

OCH3
4-metoksi-3-tert butil fenol
(3-BHA)

2,6-di-tert-butil-p-hidroksi
toluena (BHT)

Gambar 2.9. Beberapa Senyawa Antioksidan Sintesis

Antioksidan yang paling cocok untuk minyak nabati adalah TBHQ, BHA dan BHT
cukup stabil terhadap panas dan sering digunakan untuyk stabilisasi lemak dalam
produk gorengan dan panggang. Kelemahan galat terletak pada kecenderungan untuk
membentuk endapan gelap dengan ion besi dan sensitivitas panas. Beberapa
antioksidan seperti BHA dan BHT digunakan secara kombinasi akan dapat bersinergi
demikian juga BHA sinergis dengan PG.
Antioksidan sintesis sudah sangat benar diuji untuk perilaku toksikologinya, tetapi
beberapa dari perilakunya setelah lama penggunaan, dibawah tekanan berat sebagai
data toksikologi baru yang memaksakan beberapa penggunaan yang hati- hati. Dalam
konteks ini, produk antioksidan alami muncul sebagai antioksidan yang sehat dan
lebih aman daripada sintesis. Sejak sekitar tahun 1980 antioksidan alami telah muncul
sebagai alternatif antioksidan sintesis (Pokorny, 2001).

Universitas Sumatera Utara

2.4.2. Antioksidan Alami
Penggunaan senyawa alami sebagai antioksidan sudah sangat lama. Hal ini meliputi
pengasapan dan pembumbuan untuk pengawetan daging, ikan, dan makanan lain yang
kaya lemak. Perlakuan tersebut diakui dapat memberi efek penghambat tengik.
Buah-buahan segar , beberapa jenis

sayuran,

tumbuhan biji-bijian dan

rempah- rempah merupakan sumber anti oksidan alami yang telah diketahui berpotensi
mengurangi resiko penyakit kronis termasuk penyakit hati dan beberapa jenis kanker
(Dalimarta dan Soedibyo, 1998).
Hal ini tidak lazim untuk mencoba mendefenisikan antioksidan alami dapat
mempengaruhi zat yang terbentuk sebagai konsekuensi dari memasak atau pengolahan
bahan nabati atau hewania untuk makanan. Antioksidan alami hampir ditemukan pada
semua mikroorganisme, jamur dan bahkan di jaringan hewan dan tumbuhan ini
sebagian besar adalah senyawa fenolik dan yang merupakan beberapa dari kelompok
antioksidan alami adalah flavonoid, asam fenolik dan minyak atsiri.
Flavonoid merupakan kelompok besar fenolat yang terdapat dalam tanaman
yang dicirikan dengan rangka karbon C6-C5-C6. Dasar struktur dari senyawa ini terdiri
dari dua cincin aromatik dihubungkan oleh tiga karbon rantai alifatik yang biasanya
telah terkondensasi untuk membentuk piran atau cincin furan. Kemampuan flavonoid
menghambat oksidasi lipida didokumentasikan dengan baik untuk produk lipida alami.
Flavonoid dapat bertindak sebagai antioksidan dengan peredaman radikal yang
mencakup superoksida anion, radikal lipida peroksil dan radikal hidroksil. Mekanisme
lain dari flavonoid yang dipilih meliputi pendinginan singlet oksigen, logam khelasi
serta penghambatan lipoksigenase. Asam fenolik seperti p-hidroksibenzoat, 3,4dihidroksibenzoat, vanilat, siringat, p-kumarat, kafeat, ferulat, sinapat, klorogenat dan
asam rosmarinat tersebar luas di pabrik. Asam ini biasanya ada sebagai ester dari asam
organik atau glikosida. Turunan- turunan asam sinamat merupakan antioksidan lebih
aktif daripada turunana asam benzoat.

Universitas Sumatera Utara

OH

COOH

COOH

OH

OH

HO
OCH3
COOH
p-hidroksi asam benzoat

3,4-dihidroksi asam benzoat

Asam vanilat

COOH

OCH3

H3CO
OH

Asam Siringat
Gambar 2.10. Beberapa Senyawa Antioksidan Derivat Asam Benzoat
HO
HO

CH=CHCOOH

CH=CHCOOH
HO
p-hidroksi kumarat

Asam kafeat
H3CO

HO

CH=CHCOOH
O

Asam ferulat
H3CO

O
HO

CH=CHCOOH

COOH
HO

HO
H3CO

OH

OH

Asam sinapat
Asam klorogenat
O

OH

COOH

O

HO

OH

OH
OH

Asam rosmarinat

Gambar 2.11. Senyawa Antioksidan derivat Asam Sinamat

Universitas Sumatera Utara

Efektivitas menghambat radikal dari monofenol meningkat secara substansial oleh satu
atau dua substitusi metoksi. Kombinasi dari dua fenol asam akan meningkatkan
efisiensi, misalnya asam rosmarinat adalah antioksidan yang lebih baik dari asam
kafeat. Esterifikasi asam kafeat dengan bagian gula akan dapat menurunkan aktivitas
molekulnya, misalnya asam klorogenat kurang efektif daripada asam kafeat (Pokorny,
2001).
Antioksidan alami pada umumnya lebih disukai oleh konsumen, dan dapat
dengan mudah memperoleh persetujuan legislatif daripada bahan aditif sintetis. Namun
fakta bahwa antioksidan alami ini umumnya jika terdapat dalam makanan adalah
sepenuhnya nontoksik. Antioksidan sintesis diuji untuk karsinogenik atau efek
mutagenik tetapi banyak senyawa bahan alami belum pernah diuji. Adapun
keuntungan dan kerugian dari antioksidan sintetik dan alami dirangkum dalam tabel .

Tabel 2.1. Keuntungan dan Kerugian dari Antioksidan Sintetis dan Alami
Antioksidan Sintesis

Antioksidan Alami

Banyak diterapkan

Kegunaan terbatas pada beberapa produk

Mencegah aktivitas antioksidan tinggi

Aktivitas antioksidan dengan rentang
yang luas

Dianggap sebagai zat yang berbahaya

Meningkatkan soal keselamatan

Penggunaan dilarang untuk beberapa Meningkatkan

dan

jenis

penggunaan aplikasi

Kelarutan rendah dalam air

Jangkauan kelarutan luas

Menurunkan keuntungan

Menaikkan keuntungan

memperluas

Universitas Sumatera Utara

Tidak ada argumen ilmiah atau teknis rasional dapat diberikan untuk
antioksidan alami. Antioksidan alami lebih diterima oleh konsumen terutama
berdasarkan alasan emosional. Kebanyakan antioksidan yang umumnya ditambahkan
pada makanan

(misalnya propil galat, flavonoid, tokofenol-α,

asam karnosat,

karnosol, katekin, vitamin C) merupakan yang mampu menstimulasi radikal bebas,
kerusakan pada klomponen non lipid, karbohidrat dan DNA dalam makanan. Namun
manfaat menggunakan antioksidan lebih besar daripada resiko. Tanpa antioksidan
dalam makanan yang terbentuk dapat menyebabkan resiko yang lebih besar untuk
kesehatan (Pokorny, 2001). Bahan- bahan alami yang kaya akan antioksidan dapat
diperoleh dengan ekstraksi. Antioksidan alami lainnya yang juga telah mulai banyak
diteliti adalah polisakarida.
Beberapa peneliti telah menemukan bahwa ternyata polisakarida dari tumbuhtumbuhan memiliki sifat antioksidan yang sangat kuat (Wang and Luo, 2007; Yang et
al, 2006).

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.2. Aktivitas Antioksidan Polisakarida dari Beberapa Tumbuhtumbuhan
Nama Tumbuhan (Latin)

Scavenging
Activity (%)

Referensi

Grifola frondosa

79,6

Chen, et al., 2012

Agaricus bisporus

86,1`

Tian, et al., 2012

Lentinus edodes

90,6

Chen, et al., 2012

Carica Papaya

78,5

Zhang, et al., 2012

Ssaussurea invoclurate

88,7

Yao, et al., 2012

Houttuynia cordata

87,2

Tian, et al., 2011

Medicago sdativa L

74,5

Liu, et al., 2010

Turbinaria ornata (Marine Brown Alga)

80,21

Ananthi, et al., 2010

Turbinaria cornoides

90

Chattopadhyay,et al.,2010

Brevibacterium otitidis BTS 44

91,5

Asker and Shawky, 2010

Hyriopsis cumingii

81,28

Qiao, et al., 2009

Salvya officinalis L

90

Capek, et al., 2009

Ecklonia cava

70,1

Athukorala, et al., 2006

Litchi chinensis sonn

54,1

Yang, et al., 2006

Polisakarida yang diekstraksi dari buah pepaya telah diteliti memiliki sifat antioksidan
yang cukup baik dalam menghambat radikal superoksida, hidroksil dan DPPH*
(Zhang et al, 2012). Peneliti lainnya juga telah meneliti aktivitas antioksidan dari

Universitas Sumatera Utara

polisakarida yang larut dalam air dari buah wolfberry (Lycium barbarum L), sweet
cherry (Prunus avium L.), kiwi (Actinidia chinensis L.) dan cranberry (Vaccinium
macrocarpon Aiton). Polisakarida dari keempat jenis buah- buahan tersebut diperoleh
dari ekstraksi dengan menggunakan air panas yang kemudian difraksinasi dengan
menggunakan kromatografi kolom penukar ion dan dikarakterisasi berat molekunya
dengan High Performance Size Exclusion Chromatography (HPSEC). Dari keempat
jenis buah- buahan tersebut masing- masing diperoleh 4 fraksi polisakarida yang
berbeda berat molekulnya dimana fraksi polisakarida dari buah sweet cherries
diketahui memiliki berat molekul yang lebih tinggi dibandingkan yang lainnya. Hasil
uji aktivitas antioksidan memperlihatkan polisakarida dari keempat jenis buah- buahan
ini memiliki sifat antioksida, dimana polisakarida dari buah sweet cherry yang paling
tinggi sifat antioksidannya.Tumbuhan Magnolia officinalis yang banyak digunakan
dalam ramuan herbal pengobatan tradisional China juga telah diteliti memiliki sifat
antioksidan dan anti tumor.
Hasil penelitian memperlihatkan ternyata berat molekul dari polisakarida
mempengaruhi kemampuan penghambatan pembentukan radikal bebas dimana fraksi
menemukan bahwa polisakarida terasetilasi memperlihatkan aktivitas antioksidan yang
lebih tinggi dibandingkan polisakarida yang mengandung gugus sulfat. Oleh karena itu
beliau

menyatakan

bahwa

aktivitas

antioksidan

polisakarida

berasal

dari

kemampuannnya memberikan atom hidrogen. Gugus asetil yang tersubstitusi pada
atom C2 atau C3 dapat mengaktivasi atom hidrogen yang terikat pada atom karbon
anomer. Wang et al., (2010) meneliti pengaruh adanya gugus sulfat yang disubstitusi
pada senyawa galaktomanan dari guar gum terhadap sifat antioksidannya. Peneliti
tersebut memperlihatkan bahwa gugus –OSO3H yang banyak terikat pada atom C6 dan
dapat mengaktivasi atom hidrogen pada anomer sehingga menjadi mudah lepas untuk
kemudian dapat menetralkan tersulfasi memiliki aktivitas antioksidan yang jauh lebih
baik dari galaktomanan.

2.5. Pengujian Antioksidan

Universitas Sumatera Utara

Aktifitas antioksidan tidak dapat diukur secara langsung, melainkan melalui efek
antioksidan dalam mengontrol proses oksidasi. Banyak metode yang bisa digunakan
untuk mengukur aktivitas antioksidan. Pada pengukuran aktifitas antioksidan perlu
diperhatikan sumber radikal bebas dan substrat. Hal ini dikarenakan antioksidan
mungkin dapat melindungi lipid dari kerusakan oleh radikal bebas, namun di waktu
yang sama dapat mempercepat kerusakan molekul sel lainnya. Untuk mengatasi
masalah ini dapat digunakan beberapa metode pengukuran aktifitas antioksidan untuk
mengevaluasi efek dari antioksidan. Berikut ini adalah metode yang sering digunakan
untuk mengukur aktifitas total antioksidan total suatu senyawa :
1. Uji DPPH
DPPH atau 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (α,α-difenil-β pikrilhidrazil) merupakan suatu
radikal bebas yang stabil dan tidak membentuk dimer akibat delokalisasi dari elektron
bebas pada seluruh molekul. Delokalisasi elektron bebas ini juga mengakibatkan
terbentuknya warna ungu pada larutan DPPH sehingga bisa diukur absorbansinya pada
panjang gelombang sekitar 520 nm.Ketika larutan DPPH dicampur dengan senyawa
yang dapat mendonorkan atom hidrogen,maka warna ungu dari larutan akan hilang
seiring dengan tereduksinya DPPH.Uji aktivitas antioksidan dengan menggunakan
metode ini berdasarkan dari hilangnya warna ungu akibat tereduksinya DPPH oleh
antioksidan. Intensitas warna dari larutan uji diukur melalui spektrofotometri UV-Vis
pada panjang gelombang sekitar 520 nm. Hasil dari uji ini diinterpretasikan sebagai
IC50 yaitu jumlah antioksidan yang diperlukan untuk menurunkan konsentrasi awal
DPPH sebesar 50%. Pada metode ini tidak diperlukan substrat sehingga memiliki
keuntungan, yaitu lebih sederhana dan waktu analisis yang lebih cepat.
2. Uji ABTS
Asam 2,2’-Azinobis (3-etilbenzatiazolin)-6-sulfonat (ABTS) merupakan substrat dari
peroksidase, di mana ketika dioksidasi dengan kehadiran H2O2 akan membentuk
senyawa radikal kation stabil dengan karakteristik menunjukan absorbansi kuat pada
panjang gelombang 414 nm. ABTS merupakan senyawa larut air dan stabil secara

Universitas Sumatera Utara

kimia. Akumulasi dari ABTS dapat dihambat oleh antioksidan pada medium reaksi
dengan aktivitas yang bergantung waktu reaksi dan jumlah antioksidan.
Kemampuan relatif antioksidan untuk mereduksi ABTS dapat diukur dengan
spektrofotometri pada panjang gelombang 734 nm. Absorbansi maksimal juga dapat
terjadi pada panjang gelombang yang lain. Panjang gelombang yang mendekati daerah
infra merah (734 nm) dipilih untuk meminimalkan interfensi dari absorbansi
komponen lainnnya. Hasil pengukuran dengan spektrofotometer selanjutnya
dibandingkan dengan standar baku antioksidan sintetik, yaitu trolox yang merupakan
analog vitamin E larut air. Hasil perbandingan ini diekspresikan sebagai TEAC
(Trolox Equivalent Antioxidant Activity). TEAC adalah konsentrasi (dalam milimolar)
larutan trolox yang memiliki efek antioksidan ekuivalen dengan 1,0 mM larutan zat
uji. TEAC mencerminkan kemampuan relatif dari antioksidan untuk menangkap
radikal ABTS dibandingkan dengan trolox.
3. Uji TRAP
Pengujian TRAP atau Total Radical-Trapping Antioxidant Parameter bekerja
berdasarkan pengukuran konsumsi oksigen selama reaksi oksidasi lipid terkontrol yang
diinduksi oleh dekomposisi termal dari AAPH (2,2-Azobis(2-aminidopropana)
hidroklorida) untuk mengukur total aktivitas antioksidan. Hasil uji ini diekspresikan
sebagai jumlah (dalam mikromol) radikal peroksil yang terperangkap oleh 1 liter
plasma. Pengukuran serum TRAP berdasarkan penentuan lamanya waktu yang
diperlukan oleh serum uji untuk dapat bertahan dari oksidasi buatan.
4. Uji FRAP
Metode FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) bekerja berdasarkan reduksi dari
analog ferroin, kompleks Fe3+ dari tripiridiltriazin Fe (TPTZ)3+ menjadi kompleks
Fe2+, Fe(TPTZ)2+ yang berwarna biru intensif oleh antioksidan pada suasana asam.
Hasil pengujian diinterpretasikan dengan peningkatan absorbansi pada panjang
gelombang 593 nm dan dapat disimpulkan sebagai jumlah Fe2+ (dalam mikromolar)
ekuivalen dengan antioksidan standar. ( Antolovich, et al., 2002; Molyneux, 2004;

Universitas Sumatera Utara

Kardosova and Machova, 2006; Li, X, et al., 2012; He, J, Z, et al, 2012).
Beberapa
antioksidannya .

polisakarida

dari tumbuh-

tumbuhan

telah

diuji

aktivitas

Aktivitas antioksidan polisakarida tersebut diuji dengan metode

DPPH* (1,1-Difenil-2-pikril-hidrazil). Metode DPPH* ini sangat umum dan telah luas
dipergunakan untuk menentukan kemampuan penghilangan radikal bebas dari berbagai
antioksidan (Molyneux, 2004). Pengujian anti radikal bebas senyawa- senyawa bahan
alam atau hasil sintesis secara UV-Vis dapat dilakukan secara kimia menggunakan
DPPH. DPPH* merupakan senyawa yang memiliki radikal bebas yang stabil dan
menunjukkan absorbansi maksimum 517 nm. DPPH* akan dengan segera berubah
menjadi DPPH-H yang bersifat lebih stabil oleh adanya donor proton dari antioksidan.
Konsentrasi antioksidan yang diperlukan untuk mengurangi 50% konsentrasi
DPPH (IC50) merupakan parameter yang digunakan untuk mengukur aktivitas
antioksidan. Semakin rendah nilai IC50 berarti aktivitas antioksidannya semakin tinggi.
Aktivitas penghilangan radikal bebas (Scavenging Activity) dengan metode DPPH
juga dapat ditentukan dengan persamaan berikut :
(Absblanko – Abssampel)
Scavenging Activity (%) =

x 100
Abs blanko

Dimana Absblanko adalah absorbansi DPPH pada 517 nm sedangkan Abssampel adalah
absorbansi DPPH dan sampel dengan variasi konsentrasi 517 nm (Chen et al., 2012.
Semakin besar besar persentase Scavenging Activity pada aktivitas antioksidannya
juga semakin besar.

Universitas Sumatera Utara

N

N
+

.

N

R-H

+

R+

HN

O2N

NO2

NO2

O2N

O2N

O2N

DPPH
(Ungu,517 nm)

DPPH-H
(Tidak berwarna)

Gambar 2.12. Struktur DPPH * sebelum dan sesudah bereaksi dengan antioksidan

Beberapa nilai IC50 untuk senyawa antioksidan (mg/mL) :
Asam askorbat

: 1,96 +/- 0,013

Alpha- tokoferol

: 7,3+/- 0,308

Sayur-sayuran

: 4,7

Gamma oryzanol

: 50+/- 0,048

Pohon pinus OPC

: 4,0- 13,5

Quercetin

: 2,457+/- 0,192

Asam Ferulat

: 31,3+/-0,327

Hesperidin

: > 500 ( Ronald, 2004).

Nilai IC50 galaktomanan yang diperoleh dari kolang kaling sebesar 22,109 mg/mL
( Tarigan, 2012).
2.6. Spektroskopi Inframerah
Spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul
dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0.75 –
1.000 µm atau pada bilangan gelombang 13.000 – 10 cm-1.

Universitas Sumatera Utara

Alat instrumen yang digunakan untuk mengukur resapan radiasi inframerah
pada pelbagai panjang gelombang absorbsi masing-masing gugus fungsi disebut
Spektroskopi inframerah. Suatu bagan alat yang khas ditunjukkan pada Gambar 2.9.
Pada ujung kiri nampak sumber cahaya yang memancarkan cahaya inframerah pada
semua panjang gelombang. Cahaya dari sumber ini dipecah oleh sistem cermin
menjadi dua berkas cahaya, berkas rujukan dan berkas contoh. Setelah masing-masing
melewati sel rujukan (pelarut murni, jika pelarut itu digunakan dalam contoh, atau
kosong jika contoh tak menggunakan pelarut) dan sel contoh , kedua berkas ini
digabung kembali dalam pemenggal (chopper, suatu sistem cermin lain), menjadi satu
berkas yang berasal dari kedua berkas itu, yang selang- seling bergantian. Berkas
selang- seling ini didifraksi oleh suatu kisi sehingga berkas ini terpecah menurut
panjang gelombang. Detektor mengukur beda intensitas antara kedua macam berkas
tadi pada tiap- tiap panjang gelombang dan meneruskan informasi ini ke perekam yang
menghasilkan spektrum itu (Fessenden, 1986).
Sel rujukan

sumber
cahaya

kisi

Ke
detektor
dan
perekam

pemenggal
Sel
contoh

Gambar 2.13 Spektrofotometer Inframerah
Daerah panjang gelombang yang digunakan pada alat spektroskopi inframerah
adalah pada daerah inframerah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 – 50
µ m atau pada bilangan gelombang 4.000 – 200 cm-1 . Daerah tersebut adalah cocok
untuk perubahan energi vibrasi dalam molekul. Daerah inframerah yang jauh (400-10
cm-1, berguna untuk molekul yang mengandung atom berat, seperti senyawa anorganik
tetapi lebih memerlukan teknik khusus percobaan.
Metode Spektroskopi inframerah ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu
senyawa yang belum diketahui,karena spektrum yang dihasilkan spesifik untuk
senyawa tersebut. Metode ini banyak digunakan karena :

Universitas Sumatera Utara

a.

Cepat dan relatif murah

b.

Dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsional dalam molekul

c.

Spektrum inframerah yang dihasilkan oleh suatu senyawa adalah khas dan oleh
karena itu dapat menyajikan sebuah fingerprint (sidik jari) untuk senyawa
tersebut.

Tabel 2.3 Serapan Khas Beberapa Gugus fungsi
Gugus Jenis Senyawa

Daerah Serapan (cm-1)

C-H

alkana

2850-2960, 1350-1470

C-H

alkena

3020-3080, 675-870

C-H

aromatik

3000-3100, 675-870

C-H

alkuna

3300

C=C Alkena

1640-1680

C=C aromatik (cincin)

1500-1600

C-O

1080-1300

alkohol, eter, asam karboksilat, ester

C=O aldehida, keton, asam karboksilat, ester

1690-1760

O-H

alkohol, fenol(monomer)

3610-3640

O-H

alkohol, fenol (ikatan H)

2000-3600 (lebar)

O-H

asam karboksilat

3000-3600 (lebar)

N-H

amina

3310-3500

C-N

Amina

1180-1360

Universitas Sumatera Utara

-NO2 Nitro

1515-1560, 1345-1385

Jenis Vibrasi Molekul
Ada dua jenis vibrasi yaitu:
1.

Vibrasi ulur (Stretching Vibration), yaitu vibrasi yang mengakibatkan perubahan
panjang ikatan suatu ikatan

2.

Vibrasi tekuk (Bending Vibrations), yaitu vibrasi yang mengakibatkan perubahan
sudut ikatan antara dua ikatan
Spektroskopi inframerah digunakan untuk penentuan gugus fungsi, khususnya

senyawa organik dan dapat juga untuk menentukan analisis kuantitatif. Spektrum
inframerah memberikan puncak- puncak maksimal yang jelas sebaik puncak
minimumnya ( Khopkar, 2003). Identifikasi pita absorpsi khas yang disebabkan oleh
berbagai gugus fungsi merupakan dasar penafsiran spektrum inframerah ( Creswell,
2005).
Pancaran inframerah pada umumnya pada umumnya mengacu pada bagian
spektrum elektromagnet yang terletak di antara daerah tampak dan daerah gelombang
mikro. Pancaran inframerah yang kerapatannya kurang daripada 100 cm3 diserap oleh
sebuah molekul organik dan diubah menjadi energi putaran molekul. Penyerapan ini
tercatu dan dengan demikian spektrum rotasi molekul terdiri dari garis- garis tersendiri
(Silverstein, 1981).
Spektrum inframerah dapat diperoleh dari gas , cairan dan padatan. Spektrum
gas atau cairan yang mudah menguap dapat diperoleh dengan memuaikan cuplikan
kedalam suatu sel yang telah dikosongkan. Teknik fase uap ini terbatas karena secara
nisbi sejumlah besar senyawa tidak mempunyai tekanan uap cukup tinggi agar
menghasilkan spektrum yang dapat dimanfaatkan (Silverstein, 1981). Ada beberapa
metode yang dilakukan untuk menangani sampel dengan serbuk KBr, kemudian
campuran tersebut dipress dengan tekanan tinggi. Dibawah ini KBr akan melebur dan
akan membentuk matrix (Pavia, 2006).

Universitas Sumatera Utara