UJI DAYA ANTIOKSIDAN FRAKSI AIR, KLOROFORM, DAN ETIL ASETAT SARI BUAH KERSEN (Muntingia calabura L.) MENGGUNAKAN METODE DPPH SKRIPSI
UJI DAYA ANTIOKSIDAN FRAKSI AIR, KLOROFORM, DAN ETIL ASETAT SARI BUAH KERSEN (Muntingia calabura L.) MENGGUNAKAN METODE DPPH SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi Oleh:
Augustiyani Novie Imoliana NIM : 088114179
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
UJI DAYA ANTIOKSIDAN FRAKSI AIR, KLOROFORM, DAN ETIL ASETAT SARI BUAH KERSEN (Muntingia calabura L.) MENGGUNAKAN METODE DPPH SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi Oleh:
Augustiyani Novie Imoliana NIM : 088114179
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Kasih itu menutupi segala sesuatu, percaya segala sesuatu, mengharapkan segala sesuatu,
sabar menanggung segala sesuatu” (I Kor. 13 : 7)
“LOVE IS A POWER”
“Segala perkara dapat ku tanggung di dalam Dia yang memberi kekuatan kepadaku.”(Flp. 4 : 13)
Skripsi ini aku persembahkan kepada : Papa dan Mama serta Adik-adikku tersayang, Sahabat dan teman-temanku terkasih, serta Almamaterku yang ku banggakan.
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan atas kasih dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Uji Daya Antioksidan Fraksi Air,
Kloroform, dan Etil Asetat Sari buah Kersen (Muntingia calabura L.)
Menggunakan Metode DPPH (1,1-Difenil-2-Pikrilhidrazil)” sebagai salah satu
syarat guna memperoleh gelar Sarjana Farnasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Keseluruhan dari proses penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari semua pihak sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Yohanes Dwiatmaka, M.Si. sebagai Dosen Pembimbing yang telah
memberikan bimbingan, pengarahan serta ilmu selama penelitian dan penyusunan skripsi ini.
2. Prof. Dr. CJ. Soegihardjo, Apt. atas kesempatan yang telah diberikan untuk
berdiskusi bersama dan sebagai Dosen Penguji atas pengarahan dan kesediaannya menguji skripsi ini.
3. Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. sebagai Dosen Penguji atas pengarahan dan kesediaannya menguji skripsi ini.
4. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt. sebagai Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
6. Papa, Mama, Joice, dan Samuel atas kasih sayang, doa, serta dukungan baik moril maupun materiil sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
7. Saudari-saudariku di “Depends on God” Cell Group (Cik Elizabeth C. Parsono,
Claudia T. Parsono, Feliciany Eva Natalia, Laurina Silvianty Dewi, Matrianofa Gadau, Jenny Siagian, Natalia Wulandari, dll) atas dukungan doa dan semangat dari kalian yang sangat luar biasa.
8. Saudari-saudariku di “Ester” Cell group (Novia Sarwoningtyas, Bertha Trifina
Mardani, Juliana Gona, Johana Gunawan, Mayke Prasastia, dan Elsa Rosdiana) atas dukungan doa dan semangat yang selalu menguatkanku.
9. Sahabat-sahabatku Mauryn, Cece, Sasa, Inang, Opung, Anna, Ike, dan Budhe karena telah memberikan motivasi dan menjadi inspirasi bagiku.
10.
“Gadis-gadis yang selalu bahagia di kala susah selalu bersama” (Keluargaku di kos) Ade Mauryn Marpaung, Devi Y. Sinaga, E.L.Sari Tambunan, Mariana, Melissa Darmawan, Rotua W.Silitonga, dan Yoestenia atas kebersamaan, kekeluargaan, dan keceriaan selama ini.
11. Meiske Munda sebagai partner skripsi saya atas kerjasama yang telah dilewati bersama dalam penelitian ini.
12. Cicik2 dan Koko dosen : L.E.Sari Tambunan, Melissa Darmawan, Rolando,
Aldo Sahala, Angela N.M.Karvitasari, L.C. Yuni Rogan, dan Octo R. Pius atas informasi, saran, serta kritik yang membangun selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini.
13. Kawan-kawan seperjuangan di lab Kimia Analisis Instrumen (group
Setya Dharma, Anastasia Filipa, Alfonsus Heppy, dan Adi Wirasaputra atas kerja sama, kebersamaan dan keceriaan di lab selama proses penelitian ini.
14. Mas Bimo, Mas Kunto, Pak Ketul, Pak Parlan, dan Pak Wagiran atas bantuannya di lab selama ini.
15. Bu Jum dan Seorang bapak yang luar biasa baik di daerah Klitren Lor atas bantuannya selama ini.
16. Cik Widya, Cik Fenny, Siana, Fella, Yovinda, dan segenap keluarga besar
Creative Ministry GKA Yogyakarta atas pengertian dan perhatiannya sehingga penelitian ini dapat berjalan lancar.
17. Teman-teman Farmasi kelas C angkatan 2008 dan FST 2008.
18. Indonesian ICEE Team khususnya Miss Karina McDonald dan Miss Melisa
Entienza karena telah membuat bahasa inggris menjadi semakin menyenangkan untukku.
19. Semua pihak yang telah memberi dukungan dan bantuan yang tidak dapat desebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan saran dan kritik guna perbaikan dan penyempurnaan skripsi ini. Harapan penulis semoga penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang Farmasi.
Yogyakarta, Juni 2012
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.................................................................................................i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING.....................................................ii HALAMAN PENGESAHAN................................................................................iii HALAMAN PERSEMBAHAN.............................................................................iv PRAKATA..............................................................................................................v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA...............................................................viii DAFTAR ISI..........................................................................................................ix DAFTAR TABEL................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR........................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ xiv
INTISARI............................................................................................................. xv
ABSTRACT .......................................................................................................... xvi
BAB I PENGANTAR............................................................................................. 1 A. Latar Belakang...................................................................................................1
1. Permasalahan................................................................................................ 4
2. Manfaat yang diharapkan............................................................................. 4
3. Keaslian penelitian....................................................................................... 5
B. Tujuan............................................................................................................... 6
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA...................................................................... 7 A. TanamanKersen................................................................................................. 7
2. Kandungan kimia.......................................................................................... 8
3. Kegunaan dan khasiat................................................................................... 9
4. Penelitian antioksidan....................................................................................9
B. Radikal dan Antioksidan.................................................................................10
C. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)...…...……………………………… 14
D. Spektrofotometri UV-Vis…………………………………………………… 16
E. Validasi Metode Analisis................................................................................ 18
F. Landasan Teori................................................................................................ 21
G. Hipotesis.......................................................................................................... 23
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................24 A. Jenis dan Rancangan Penelitian.......................................................................24 B. Variabel dan Definisi Operasional.................................................................. 24 C. Bahan Penelitian.............................................................................................. 25 D. Alat Penelitian................................................................................................. 25 E. Tata Cara Penelitian........................................................................................ 26
1. Determinasi tanaman.................................................................................. 26
2. Pengumpulan bahan……………………………………............................ 26
3. Penyiapan bahan uji.................................................................................... 26
4. Pengujian dengan metode DPPH................................................................ 29
5. Validasi metode uji aktivitas antioksidan…............................................... 30
6. Analisis data………………....................................................................... 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................. 32
B. Hasil Pengumpulan Bahan.............................................................................. 32
C. Hasil Preparasi Sampel................................................................................... 33
D. Hasil Optimasi Metode Uji Aktivitas Antioksidan......................................... 38
1. Penentuan operating time (OT).................................................................. 40
2. Penentuan panjang gelombang maksimum................................................ 43
E. Hasil Validasi Metode Uji Aktivitas Antioksidan.......................................... 45
1. Akurasi....................................................................................................... 47
2. Presisi......................................................................................................... 50
3. Linearitas.................................................................................................... 51
4. Spesifitas.................................................................................................... 52
F. Hasil Uji Daya Antioksidan dengan Radikal DPPH…………....................... 53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................................ 63 A. Kesimpulan..................................................................................................... 63 B. Saran................................................................................................................ 63 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 64 LAMPIRAN.......................................................................................................... 67 BIOGRAFI PENULIS.......................................................................................... 90
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rentang akurasi yang dapat diterima (Harmita, 2004)………….........20 Tabel.II. Rentang CV yang masih dapat diterima (Harmita, 2004)……………20 Tabel III. Hasil % recovery dan %CV uji aktivitas antioksidan vitamin C……..48 Tabel IV. Hasil % recovery dan %CV uji aktivitas antioksidan fraksi air...........48 Tabel V. Hasil % recovery dan %CV uji aktivitas antioksidan f.etil asetat…...49 Tabel. VI. Hasil % recovery dan %CV uji aktivitas antioksidan f.kloroform.....49 Tabel VII. Hasil %IC vitamin C menggunakan radikal DPPH………………....56 Tabel VIII. Hasil %IC fraksi air menggunakan radikal DPPH.............................57 Tabel IX. Hasil %IC f.etil asetat menggunakan radikal DPPH………………..58 Tabel X. Hasil %IC f.kloroform menggunakan radikal DPPH……………...…..59 Tabel XI. Hasil IC vitamin C dan f.air,kloroform, dan etil asetat……………60
50
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur DPPH dan reaksinya dengan antioksidan (Prakash et al, 2007)…………………………………………...15
Gambar 2. Hasil grafik penentuan OT Vitamin C………………………….40 Gambar 3. Hasil grafik penentuan OT fraksi air……………………………41 Gambar 4. Hasil grafik penentuan OT fraksi etil asetat…….………………41 Gambar 5. Hasil grafik penentuan OT fraksi kloroform……………...……..42 Gambar 6. Spektra λ maksimum DPPH pada konsentrasi 0,022 mg/mL ……..44
Spektra
Gambar 7. λ maksimum DPPH pada konsentrasi 0,043 mg/mL……...44 Gambar 8. Spektra
….......44
λ maksimum DPPH pada konsentrasi 0,085 mg/mL
Gambar 9. Kurva persamaan regresi linier aktivitas antioksidan vitamin C...45 Gambar 10. Kurva persamaan regresi linier aktivitas antioksidan fraksi air.....46 Gambar 11. Kurva persamaan regresi linier aktivitas antioksidan fraksi etil asetat…………………………………………………………....46 Gambar 12. Kurva persamaan regresi linier aktivitas antioksidan fraksi kloroform…………………………………………………........ 47 Gambar 13. Spektra vitamin C pada λ maksimum DPPH.............................. 52 Gambar 14. Perubahan warna DPPH disertai dengan penurunan absorbansi
(Molyneux, 2004)....................................................................... 54 Gambar 15. Gugus kromofor dan auksokrom DPPH (Prakash et al., 2001).. 54 Gambar 16. Reaksi reduksi dan oksidasi asam askorbat (Szent-Györgyi,
1937)………………………………………..…………….……55
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat pengesahan determinasi tanaman kersen…..........................67 Lampiran 2. Gambar tanaman kersen, bunga, dan buah dari daerah Klitren
(Yogyakarta)…………………………………………………......68 Lampiran 3. Data penimbangan bahan...............................................................69 Lampiran 4. Data perhitungan konsentrasi DPPH, larutan pembanding dan larutan uji................................................................................ 70 Lampiran 5. Scanning pengkoreksi................................................................... 73 Lampiran 6. Optimasi metode uji aktivitas antioksidan.................................... 77 Lampiran 7. Uji aktivitas antioksidan menggunakan radikal DPPH............... ..81 Lampiran 8. Hasil nilai IC
50 vitamin C, fraksi air, kloroform, dan etil asetat sari
buah kersen.....................................................................................85 Lampiran 9. Uji statistik aktivitas antioksidan dengan SPSS 17.0....................87
INTISARI
Antioksidan adalah senyawa yang dapat menghambat reaksi radikal bebas dalam tubuh sehingga kerusakkan sel dapat dicegah. Buah kersen (Muntingia calabura L.) adalah salah satu buah dengan kandungan berbagai senyawa antioksidan seperti vitamin C, flavonoid, dan senyawa fenolik lainnya.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui daya antioksidan fraksi air, kloroform, dan etil asetat sari buah kersen menggunakan metode (DPPH). Daya antioksidan ketiga fraksi sari buah Kersen dinyatakan dalam nilai IC yang
50
merupakan konsentrasi yang menyebabkan penurunan 50% dari konsentrasi DPPH awal. Ketiga fraksi tersebut diperoleh melalui proses partisi dalam corong pisah dengan perbandingan masing-masing pelarut 1 : 1.
Setelah bereaksi dengan senyawa antioksidan, DPPH akan tereduksi, dan warnanya akan berubah menjadi kuning dan disertai penurunan absorbansi. Absorbansi DPPH dibaca dengan menggunakan spektrof otometer pada λ maksimum 515 nm. Daya antioksidan ketiga fraksi ini kemudian dibandingkan dengan daya antioksidan dari larutan pembanding vitamin C.
Hasil uji daya antioksidan fraksi air, etil asetat dan kloroform sari buah kersen menunjukkan bahwa masing-masing fraksi tersebut memiliki nilai IC
50 berturut-turut sebesar 0,363 (mg/mL); 2,664 (mg/mL); dan 159,397 (mg/mL).
Daya antioksidan ketiga fraksi ini lebih lemah dari vitamin C. Kata kunci : buah kersen (Muntingia calabura L.), fraksi air, fraksi kloroform, fraksi etil asetat, antioksidan, metode DPPH.
ABSTRACT
Antioxidants are compounds that obstruct many free radical reactions in our body so that the cell damages can be inhibited. Jamaican cherry (Muntingia
calabura L.) is a fruit contains many compounds that potential to be used as
antioxidants like ascorbic acid, flavonoid, and other phenolic compounds.This research was conducted to determine the antioxidant activity in the fractions of Muntingia calabura L. fruits by DPPH method. The fractions are gotten by a partition with the solvent comparison 1 : 1.
After reacting to the antioxidant compounds, DPPH will be reducted, and the colour will change to yellow as the absorbance lowering. Absorbance was read with spectrophotometry at the maximum wavelength 515 nm. The antioxidant activity of the fractions is expressed as IC
50 value, the concentration
that causes a decrease of 50% of early DPPH concentration. The IC
50 value of the
fractions then compared with the IC 50 value of ascorbic acid.
The result shows that IC
50 of the aqueous, chloroform, and ethyl acetate fractions respectively are 0,363 (mg/mL); 2,664 (mg/mL); and 159,397 (mg/mL).
The antioxidant activity of the fractions are weaker than the antioxidant activity of ascorbic acid.
Keywords : Jamaican fruit (Muntingia calabura L.), aqueous fractions,
chloroform fractions, antioxidant, DPPH.BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Pada saat ini semakin banyak ditemukan penyakit-penyakit yang
diakibatkan karena adanya kerusakan sel oleh reaksi radikal bebas seperti kanker, penyakit kardiovaskular, katarak, penurunan sistem imun dan kerusakkan otak (Pervical, 1998). Radikal bebas adalah molekul oksigen yang dalam interaksinya dengan molekul lain kehilangan sebuah elektron di lingkaran terluar orbitnya sehingga jumlah eletronnya ganjil. Jumlah elektronnya yang ganjil menyebabkan molekul ini menjadi tidak stabil dan selalu berusaha mencari pasangan elektron baru dengan cara mengambil elektron molekul lain yang berdekatan (Kusumadewi, 2002). Reaksi radikal ini berlangsung secara berantai sehingga akan menghasilkan radikal bebas baru yang jumlahnya terus bertambah. Radikal bebas yang berlebihan akan menyerang bagian tubuh yang sehat maupun yang sakit sehingga dalam jangka waktu yang lama akan menyebabkan timbulnya berbagai macam penyakit (Saurisari, 2006).
Untuk mencegah efek negatif radikal bebas terhadap tubuh diperlukan senyawa yang disebut antioksidan. Antioksidan merupakan senyawa yang mampu menghambat reaksi berantai radikal bebas dalam tubuh manusia (Kumalaningsih, 2007). Secara alami, tubuh mampu menghasilkan antioksidan namun ada batasan tertentu, tidak semua radikal bebas mampu dinetralisasi. Oleh karena itu, dihasilkan dalam tubuh. Berbagai antioksidan eksternal alami dapat ditemukan dalam sayur-sayuran dan buah-buahan (Ismail dkk, 2007). Adanya kekhawatiran akan kemungkinan efek samping yang belum diketahui dari antioksidan sintetik menyebabkan antioksidan alami menjadi alternatif yang sangat dibutuhkan (Sunarni, 2005).
Kersen (Muntingia calabura L.) adalah sejenis tanaman pohon yang berbuah bulat kecil, jika masak buah berwarna merah dan jika masih muda berwarna hijau. Tanaman kersen banyak ditemui di daerah tropis seperti di Indonesia. Akan tetapi selama ini tanaman kersen belum banyak diolah atau dimanfaatkan di Indonesia (Ekasari, 2009).
Buah kersen memiliki efek antibakteri terhadap sejumlah bakteri gram negatif seperti Salmonella enteriditis, Citrobacter fruendii, Enterobacter
aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Vibrio cholerae, Vibrio parahemolyticus,
Pseudomonas aeruginosa and Salmonella typhi (Zakharia, 2007). Selain itu, buah
kersen juga memiliki efek menurunkan kadar gula dalam darah sehingga berpotensi juga untuk dimanfaatkan sebagai antidiabetes (Verdayanti, 2009).
Buah kersen (Muntingia calabura L.) yang telah masak dapat digunakan sebagai obat sakit kuning. Buah kersen (Muntingia calabura L.) juga berkhasiat sebagai penyembuh asam urat.(Istikhomah, 2010).
Menurut penelitian Balikrishnan (2007) ditemukan bahwa ekstrak aquadest dan etanol buah kersen memiliki aktivitas antioksidan. Senyawa- senyawa yang bersifat sebagai antioksidan alami, yaitu senyawa-senyawa fenolik buah kersen per 100 g, yaitu air, protein, lemak, serat, kalsium, fosfor, besi, karoten, tianin, riboflavin, niacin, dan vitamin C (Morton, 1987). Pada penelitian Kolar et al. (2010), diketahui bahwa buah kersen mengandung flavonoid dan senyawa-senyawa fenolik lainnya. Adanya berbagai senyawa antioksidan alami dalam buah kersen ini memungkinkan pemanfaatan buah kersen sebagai bahan baku pembuatan antioksidan alami. Oleh karena itu, peneliti melakukan uji daya antioksidan sari buah kersen untuk mengetahui seberapa besar potensi daya antioksidan yang dimiliki oleh sari buah kersen.
Glikosida flavonoid merupakan senyawa polar sehingga dapat larut dalam pelarut polar seperti air. Akan tetapi, senyawa flavonoid aglikon (flavonoid tanpa gula terikat) umumnya lebih mudah larut dalam pelarut seperti eter dan kloroform (Markham, 1998). Beberapa sumber juga menyebutkan bahwa sejumlah flavonoid juga dapat terlarut dalam pelarut semi polar seperti etil asetat. Oleh karena itu, untuk mengetahui potensi antioksidan dari sari buah kersen ini, peneliti melakukan uji daya antioksidan pada fraksi air, kloroform, dan etil asetat sari buah kersen. Diharapkan dengan diketahuinya potensi buah kersen sebagai antioksidan, dapat meningkatkan kegunaan buah kersen sebagai bahan pangan fungsional.
Salah satu uji untuk menentukan aktivitas antioksidan adalah metode DPPH (1,1Diphenyl-2-picrylhidrazyl). Pada metode ini senyawa antioksidan akan bereaksi dengan radikal DPPH sehingga DPPH akan tereduksi dan warnanya berubah dari ungu menjadi kuning. Berkurangnya intensitas warna ungu DPPH konsentrasi. Nilai aktivitas antioksidan diketahui melalui nilai IC50 yang merupakan konsentrasi yang menyebabkan penurunan 50% dari konsentrasi DPPH awal (Sunarni, 2005). Salah satu keuntungan uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH adalah dapat dikerjakan dengan cepat dan sederhana dibanding metode lain. Karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antioksidan buah kersen dengan metode DPPH.
Vitamin C merupakan antioksidan yang larut dalam air (aqueous antioxidant). Senyawa ini adalah salah satu anti oksidan kuat yang memiliki efek biologis untuk menghambat kerusakan oksidatif oleh radikal bebas. Peranan vitamin C sebagai antioksidan sudah dikenal oleh masyarakat luas. Karena inilah maka vitamin C digunakan sebagai pembanding dalam penelitian ini.
B. Permasalahan
1. Berapa nilai IC
50 fraksi air, kloroform, dan etil asetat sari buah kersen?
2. Bagaimana nilai IC fraksi air, kloroform, dan etil asetat sari buah kersen
50
dibanding nilai IC
50 vitamin C?
C. Manfaat Penelitian
1. Manfaat praktis Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi bagi penelitian lebih lanjut maupun masyarakat mengenai potensi buah kersen sebagai antioksidan alami.
2. Manfaat teoritis Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan pada perkembangan ilmu pengetahuan dalam bidang farmasi, khususnya penggunaan metode DPPH dalam pengujian daya antioksidan.
D. Keaslian Penelitian
Adapun sejumlah penelitian yang telah dilakukan terkait dengan tanaman Kersen adalah sebagai berikut : 1. “Anthocyanin antioxidant from edible fruits” (Einbond et al, 2002)
Pada penelitian ini, diperoleh hasil bahwa fraksi air sari buah kersen tanpa kandungan gula dan vitamin C memiliki aktivitas antioksidan dengan nilai
IC
50 sebesar 6,5 µg/ml.
2. “Free Radical Scavenging Activity of Some Plants Available in Malaysia” (Zakharia, 2006) Pada penelitian ini, diperoleh hasil bahwa ekstrak air daun kersen memiliki aktivitas antioksidan dengan % scavenging sebesar 94.80 ± 1.14. Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa ekstrak air daun kersen mengandung flavonoids, triterpenes, saponins, tannin, dan steroid.
3. “Antioxidant activity and estimation Of Total Phenolic Content Of Muntingia
calabura by Colorimetry ”. (Siddiqua, 2010)
Pada penelitian ini, diperoleh hasil bahwa bahwa ekstrak metanol daun kersen memiliki aktivitas antioksidan dengan nilai IC 50 sebesar 22 µg/mL dan total
E. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya nilai IC
50 fraksi air,
kloroform, dan etil asetat sari buah kersen (Muntingia calabura L.) dan bagaimana nilai IC
50 fraksi air, kloroform, dan etil asetat sari buah kersen dibandingkan dengan nilai IC vitamin C.
50
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Tanaman Kersen
1. Keterangan Botani Kersen (Muntingia calabura L.) termasuk dalam familia Tiliaceae.
Tanaman ini dikenal dengan beberapa nama yaitu : talok (Jawa), kerukup siam (Malaysia), takhop farang (Thailand), mât sâm (Vietnam); datiles, aratiles, manzanitas (Filipina); khoom sômz, takhôb (Laos); krâkhôb barang (Kamboja).
Buah kersen juga dikenal sebagai sebagai capulin blanco, cacaniqua, nigua,
niguito (bahasa Spanyol) dan jamaican cherry, panama berry, singapore
cherry (Inggris). Dalam bahasa belanda, buah kersen dikenal dengan nama
japanse kers (Belanda), yang lalu dari nama itu diambil menjadi kersen dalam
bahasa Indonesia. (Iskak, 2010).Tanaman kersen merupakan tanaman perdu yang tingginya sampai 12 m, meski umumnya hanya sekitar 3-6 m saja. Selalu hijau dan terus menerus berbunga dan berbuah sepanjang tahun. Cabang-cabang mendatar, menggantung di ujungnya membentuk naungan yang rindang. Ranting-ranting berambut halus bercampur dengan rambut kelenjar, demikian pula daunnya. Daun-daun terletak mendatar , berseling ,helaian daun tidak simetris , bundar telur lanset , tepinya bergerigi dan berujung runcing, 1-4 x 4-14 cm sisi bawah berambut kelabu rapat , bertangkai pendek.. Bunga dalam berkas berisi 1-3(-5) kuntum, terletak di ketiak agak di sebelah atas tumbuhnya daun , bertangkai panjang, berkelamin dua dan berbilangan lima, kelopak berbagi dalam , taju meruncing bentuk benang, berambut halus, mahkota bertepi rata, bundar telur terbalik, putih tipis gundul lk 1 cm. Benang sari berjumlah banyak, 10 sampai lebih dari 100 helai. Bunga yang mekar menonjol keluar, ke atas helai-helai daun, namun setelah menjadi buah menggantung ke bawah, tersembunyi di bawah helai daun. Umumnya hanya satu-dua bunga yang menjadi buah dalam tiap berkasnya. Bertangkai panjang, bulat hampir sempurna, diameter 1-1,5 cm, hijau kuning dan akhirnya merah apabila masak, bermahkota sisa tangkai putik yang tidak rontok serupa bintang hitam bersudut lima. Berisi beberapa ribu biji yang kecil-kecil, halus,putih dan kekuningan, terbenam dalam daging dan sari buah yang manis sekali ( Purwonegoro, 1997).
2. Kandungan Kimia
Daun kersen mengandung flavonoids, triterpenes, saponins, tannin, dan steroid. (Zakharia, 2007). Buah kersen mengandung air, protein, lemak, serat, kalsium, fosfor, besi, karoten, tianin, riboflavin, niacin, dan vitamin C. (Morton, 1987).
Kandungan setiap 100 g bagian buah kersen yang dapat dimakan yaitu : air (76,3 g), protein (2,1 g), lemak (2,3 g), karbohidrat (17,9 g), abu (1,4 g),
- 1 -2 -5
kalsium (1,25 x 10
g), fosfor (9,4 x 10
g), vitamin A 1,5 x 10 ), vitamin C (9
- 2
x 10 g) (Iskak, 2010).
3. Kegunaan dan khasiat
Buah kersen memiliki efek antibakteri terhadap beberapa bakteri gram negatif seperti Corneybacterium diphtheria, Staphylococcus aureus (ATCC
25923), Bacillus cereus, Proteus vulgaris, Staphylococcus epidermidis, Kosuria rhizophila, Shigella flexneri, Escherichia coli (O 157), Aeromonas hydrophila dan Salmonella typhi (Zakharia et all, 2006). Selain itu, buah kersen
juga dapat digunakan untuk mengobati asam urat denga cara mengkonsumsi bauh kersen sebanyak 9 butir 3 kali sehari. Hal ini terbukti dapat mengurangi rasa nyeri yang ditimbulkan dari penyakit asam urat (Ekasari, 2010).
Buah kersen yang telah masak dapat digunakan sebagai obat sakit kuning. (Istikhomah, 2010). Selain itu, buah kersen tanpa kandungan gula dan vitamin C juga diketahui memiliki efek antioksidan (Einbond et al, 2004)).
4. Penelitian antioksidan
Balikrishnan (2007) telah melakukan penelitian uji aktivitas antioksidan ekstrak aquadest dan etanol buah kersen dengan metode DPPH,
Lipid peroxidation by Ferric thiocyanate dan Skin whitening assay Antityrosinase assay . Berdasarkan hasil penelitian tersebut diketahui bahwa
ekstrak aquadest dan etanol buah kersen memiliki aktivitas antioksidan dan ekstrak aquadest memiliki daya antioksidan yang lebih besar dari daya antioksidan ekstrak etanol.
Kolar et al (2006) telah melakukan penelitian terhadap ekstrak
reducing antioxidant power (FRAP) assay dan ferrous ion chelating activity
assay . Pada penelitian tersebut diketahui bahwa mengandung ekstrak metanol,
aquadest, dan aseton buah Kersen memiliki aktivitas antioksidan dan memiliki kandungan senyawa-senyawa fenolik serta flavonoid.
B. Radikal bebas dan Antioksidan
Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang mempunyai satu elektron atau lebih yang tak berpasangan, bersifat sangat labil, sehingga senyawa ini sangat reaktif untuk memperoleh pasangan elektron dan merusak jaringan (Karyadi, 2004 cit Da’i et al, 2005).
Elektron yang tidak berpasangan cenderung untuk membentuk pasangan dengan menarik elektron dari senyawa lain sehingga terbentuk radikal baru. Radikal bebas memiliki dua sifat sebagai berikut.
1) Reaktivitas tinggi karena cenderung menarik elektron 2) Dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal lain (Sjabana dan Bahalwan, 2002).
Reaksi pembentukan radikal bebas merupakan mekanisme biokimia tubuh normal yang terjadi melalui reaksi yang langsung memutuskan ikatan atau melalui transfer elektron (Halliwel and Gutridge, 2000). Radikal bebas lazimnya hanya bersifat perantara yang bisa dengan cepat diubah menjadi substansi yang tidak lagi membahayakan bagi tubuh. Namun, apabila radikal bebas bertemu dengan enzim atau asam lemak tak jenuh ganda, maka dari suatu molekul disekitarnya. Pengaruh radiasi ionisasi terhadap materi biologi akan menghasilkan radikal bebas hidroksil dan radikal bebas lainnya, seperti radikal hidrogen yang siap berinteraksi dengan biomolekul-biomolekul lain yang saling berdekatan (Middleton et al., 2000).
Reaksi oksidasi lipid berlangsung dalam tiga tahap, yang pertama adalah inisiasi yang mana suatu radikal lipid terbentuk dari molekul lipid
- menurut reaksi RH +H . Pengurangan atom hidrogen oleh spesies reaktif
→R seperti radikal hidroksil berperan dalam inisiasi oksidasi lipid.
Setelah inisiasi, reaksi propagasi (perambatan) terjadi yang mana dalam reaksi propagasi ini radikal lipid diubah menjadi radikal lipid yang berbeda. Reaksi ini umumnya melibatkan pengurangan atom hidrogen dari molekul lipid atau penambahan atom oksigen pada radikal alkil.
R + O
₂ → ROO ROO + RH
→ ROOH + R
Tahap terakhir adalah reaksi terminasi. Dalam reaksi ini radikal bebas bergabung untuk membentuk molekul dengan elektron berpasangan.
ROO + ROO
2
→ ROOR + O ROO + R
→ ROOR R + R
→ RR Prekusor molekular untuk memulai proses tersebut umumnya merupakan produk hidroperoksida, sehingga peroksidasi lipid menyebabkan reaksi rantai dengan berbagai efek yang potensial merusak sel-sel tubuh (Pokorni et al., 2001).
ROS (Reactive Oxygen Species) adalah senyawa pengoksidasi turunan oksigen yang bersifat sangat reaktif yang terdiri atas kelompok radikal bebas dan kelompok nonradikal. Kelompok radikal bebas antara lain
superoxide anion (O2 -), hydroxyl radicals (OH ), dan peroxyl radicals
• •
- (RO2 ). Yang nonradikal misalnya hydrogen peroxide (H2O2), dan organic
peroxides (ROOH) (Halliwell and Whiteman, 2004). Bentuk radikal bebas
yang lain adalah hydroperoxyl (HO2 ), alkoxyl (RO ), carbonate (CO3 ),
- carbon dioxide (CO2 ), atomic chlorine (Cl ), dan nitrogen dioxide (NO2 )
Senyawa oksigen reaktif ini dihasilkan dalam proses metabolisme oksidatif dalam tubuh misalnya pada proses oksidasi makanan menjadi energi (Halliwell and Whiteman, 2004).
Antioksidan adalah substansi yang diperlukan tubuh untuk menetralisir radikal bebas dan mencegah kerusakan yang ditimbulkan oleh radikal bebas terhadap sel normal, protein, dan lemak. Antioksidan menghambat oksidasi dengan cara bereaksi dengan radikal bebas reaktif membentuk radikal bebas yang relatif lebih stabil (Kumalaningsih, 2008).
Tubuh manusia sebenarnya memiliki sistem pertahanan endogen serangan radikal bebas terutama yang terjadi melalui proses metabolisme normal dan peradangan. Sistem pertahanan tersebut dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan sebagai berikut (Niki et al, 1995 cit Hertianti 2000): a. Antioksidan primer yaitu antioksidan yang dapat menghalangi pembentukkan radikal bebas baru. Termasuk golongan ini adalah superoksida dismutase (SOD) dan katalase. SOD akan mengkatalisis
·
dismutase radikal anion superoksida (O ) menjadi (O ) dan hydrogen
2
2
peroksida (H
2 O 2 ), sedangkan katalase akan mengubah hydrogen peroksida menjadi oksigen dan air (Wilmsen Iet al, 2005).
b. Antioksidan sekunder atau penangkap radikal (radical scavenger) yaitu antioksidan yang dapat menekan terjadinya reaksi berantai baik pada awal pembentukkan rantai maupun pada fase elongasi. Termasuk golongan ini adalah vitamin E, ß-karoten, dan kurkuminoid.
c. Antioksidan tersier adalah antioksidan yang emmperbaiki kerusakan- kerusakan yang terjadi. Termasuk golongan ini adalah enzim yang memperbaiki DNA dan metionin sulfoksida reduktase. Sumber antioksidan dalam sistem biologi, yaitu :
a) Enzim (superoksid dismutase, glutation peroksidase dan katalase),
b) molekul besar (albumin, seruloplasmin, ferritrin dan protein lain),
c) molekul kecil (asam askorbat, glutation, asam urat, tokoferol, karetenoid, dan polifenol), dan d) hormon (estrogen, angiotensin, melatonin) (Prior et al., 2005).
Berdasarkan tipenya antioksidan dibagi menjadi 2 yaitu Antioksidan dan Antioksidan alami (Vitamin C, karnosin, flavonoid, polifenol, dan lain- lain) (Owusu, 2004).
Senyawa-senyawa yang mempunyai potensi sebagai antioksidan umumnya merupakan senyawa flavonoid, fenolat dan alkaloid. Antioksidan polifenol seperti flavonoid, vanilin, eugenol,dan antioksidan rosemary memiliki aktivitas antioksidan yang lebih baik daripada antioksidan golongan vitamin (Reynertson, et al. 2007).
Kebanyakan senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami adalah berasal dari tumbuhan. Kingdom tumbuhan, Angiosperm memiliki kira-kira 200.000 sampai 300.000 spesies dan dari jumlah ini kurang lebih 400 spesies yang telah dikenal dapat menjadi bahan pangan manusia. Isolasi antioksidan alami telah dilakukan dari tumbuhan yang dapat dimakan, tetapi tidak selalu dari bagian yang dapat dimakan. Antioksidan alami terbesar di beberapa bagian tanaman, seperti pada kayu, kulit kayu, akar, daun, buah, biji, dan serbuk sari (Pokorni et al., 2001).
C. (DPPH) 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl
DPPH adalah radikal bebas yang stabil dalam larutan berair atau larutan metanol serta memiliki serapan yang kuat pada panjang gelombang 515 nm dalam bentuk teroksidasi. DPPH mampu menerima elektron atau radikal hidrogen dari senyawa lain sehingga membentuk molekul diamagnetik yang stabil (Hatano et al 1998). Uji aktifitas antioksidan dilakukan pada beberapa metode untuk menentukan aktifitas antioksidan, diantaranya DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil), Cupric Ion Reducing Antioxidant (CUPRAC) dan Ferric Reducing Ability of Plasma (FRAP).
Metode 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) adalah sebuah metode sederhana yang telah dikembangkan untuk menentukan aktivitas antioksidan dari makanan. Elektron pada radikal bebas DPPH memberikan serapan maksimum pada 517 nm dengan warna ungu. Setelah bereaksi dengan senyawa antioksidan, DPPH tersebut akan tereduksi, dan warnanya akan berubah menjadi kuning. Berkurangnya intensitas warna ungu DPPH inilah yang dapat diukur dengan spektrofotometer, dan diplotkan terhadap konsentrasi. Elektron bebas radikal DPPH berpasangan dengan hidrogen dari elektron antioksidan untuk membuat DPPH berkurang-H (gambar 1) (Prakash
et al , 2007). Adapun struktur DPPH dan reaksinya dengan antioksidan sebagai
berikut:
N N RH + N + N H
- + O N NO 2 2 O N NO 2 2 R + NO 2 NO 2 DPPH-H
DPPH
Gambar 1. struktur DPPH dan reaksinya dengan antioksidan (Prakash et al, 2007) Parameter yang dipakai untuk menunjukan aktivitas antioksidan adalah harga konsentrasi efisien 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 mempunyai harga EC50 atau IC50 yang rendah (Molyneux, 2004).
D. Spektrofotometri UV-Vis
Teknik spektroskopi adalah salah satu teknik analisis fisika-kimia yang mengamati tentang interaksi antara atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik (REM). Spektrofotometer UV-Vis adalah spektrofotometer yang sesuai untuk pengukuran di daerah spektrum ultraviolet dan sinar tampak. Spektrofotometer UV-Vis terdiri dari suatu sistem optik dengan kemampuan menghasilkan sinar monokromatis dalam jangkauan panjang gelombang 200-800 nm.
Tahapan-tahapan dalam analisis spektrofotometri secara garis besar adalah : a. Pembentukan molekul yang dapat menyerap sinar UV-VIS
b. Waktu operasional (operating time)
c. Pemilihan panjang gelombang
d. Pembuatan kurva baku
(Gandjar dan Rohman, 2007).
Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis adalah dimana sinar/cahaya dilewatkan melewati sebuah wadah (kuvet) yang berisi larutan, dimana akan menghasilkan spektrum. Alat ini menggunakan hukum Lambert Beer sebagai acuan (Ewing, 1975). Panjang gelombang untuk sinar ultraviolet antara 200- 400 nm sedangkan panjang gelombang untuk sinar tampak/visible antara 400- 750 nm (Rohman, 2007).
Apabila cahaya mengenai suatu senyawa, maka sebagian dari cahaya tersebut akan diserap oleh molekul-molekul sesuai dengan struktur molekul.
Apabila besarnya perbedaan energi antara keadaan tingkat dasar dengan keadaan tereksitasi suatu senyawa dengan besarnya energi cahaya yang mengenainya sama, maka elektron-elektron pada keadaan dasar akan tereksitasi ke tingkat energi eksitasi dan sebagian energi cahaya yang sesuai dengan panjang gelombang ini diserap. Perbedaan energi antara tingkat dasar dan tingkat tereksitasi untuk setiap senyawa besarnya berbeda-beda sehingga frekuensi yang diserap juga akan spesifik untuk tiap-tiap senyawa (Sastrohamidjodjo, 1991).
Senyawa yang mempunyai gugus kromofor apabila mengalami interaksi dengan radiasi elektromagnetik pada daerah UV-Vis (200-800 nm) maka akan menghasilkan transisi elektromagnetik dan spektra absorbansi elektromagnetik. Spektra absorbansi tersebut dapat digunakan untuk analisis kuantitatif dikarenakan jumlah radiasi elektromagnetik yang diserap sebanding dengan jumlah molekul penyerapnya. (Fessenden dan Fesenden, 1995).
Cara kerja spektrofotometer UV-Vis sebagai berikut.
a. Sinar dari sumber radiasi diteruskan menuju monokromator,
b. Monokromator sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis,
c. cahaya monokromatis kemudian dilewatkan pada sampel. Digunakan kuvet untuk meletakkan sampel, kuvet biasa terbuat dari gelas atau kuarsa transparan,