Uji aktivitas penangkapan radikal hidroksil fraksi etil asetat ekstrak metanolik alga coklat sargassum hystrix v. buxifolium [chauvin] j. argardh dengan metode deoksiribosa - USD Repository

  

UJI AKTIVITAS PENANGKAPAN RADIKAL HIDROKSIL

OLEH FRAKSI ETIL ASETAT EKSTRAK METANOLIK

ALGA COKLAT Sargassum hystrix v. buxifolium (Chauvin) J.

  

Agardh DENGAN METODE DEOKSIRIBOSA

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)

  

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh:

Lina

  

NIM: 058114093

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

  

UJI AKTIVITAS PENANGKAPAN RADIKAL HIDROKSIL

OLEH FRAKSI ETIL ASETAT EKSTRAK METANOLIK

ALGA COKLAT Sargassum hystrix v. buxifolium (Chauvin) J.

  

Agardh DENGAN METODE DEOKSIRIBOSA

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)

  

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh:

Lina

  

NIM: 058114093

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

  

Jangan ingatkan diri pada ketakutan Anda, tetap ingatlah harapan dan impian Anda.

Jangan pikirkan frustasi Anda, tetapi pikirkan potensi yang belum Anda penuhi.

Jangan khawatirkan diri Anda sendiri dengan apa yang telah Anda coba tapi gagal,

tapi dengan apa yang masih mungkin Anda lakukan (Paus Yohanes XXIII).

  Karya ini kupersembahkan kepada: Tuhan Yesus Kristus, sumber segala kasih karunia sekarang dan selamanya!! Papa,Mama,Koko dan semua keluarga ku, Teman-temanku

  Almamaterku

  PRAKATA

  Syukur kepada Allah Tuhan kita Yesus Kristus atas rahmat-Nya yang besar sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Uji Aktivitas Penangkapan Radikal Hidroksil oleh Fraksi Etil Asetat Ekstrak Metanolik Alga Coklat Sargassum hystrix v. Buxifolium (Chauvin) J. Agardh dengan Metode Deoksiribosa”. Skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) pada Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

  Dalam penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak berupa material, bimbingan, dorongan, nasehat maupun sarana dan prasarana. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

  1. Rita Suhadi, M.Si., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  2. Dra. Nora Iska H., M.Si., Apt. selaku dosen pengampu proyek atas segala bantuan material dan pengarahan yang telah diberikan.

  3. Prof. Dr. Sudibyo Martono, M.S., Apt. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan saran dari awal hingga teselesaikannya skripsi.

  4. Dewi Setyaningsih, M.Sc., Apt selaku dosen penguji yang telah

  5. Jeffry Julianus, M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran dalam penyusunan skripsi

  6. Ign.Y. Kristio Budiasmoro, M.Si. atas waktu yang diberikan untuk membimbing penulis saat mengalami kesulitan dalam penelitian.

  7. Dr. Sabikis, Apt. sebagai guru yang memberikan banyak ilmu tentang reaksi-reaksi kimia khususnya reaksi redoks yang sangat rumit.

  8. Semua dosen-dosen yang telah memberikan ilmu selama penulis menempuh pendidikan di Fakultas Farmasi Sanata Dharma, Yogyakarta.

  9. Papa, mama, koko, tante dan semua keluarga yang telah memberikan dukungan material maupun spiritual selama kehidupan penulis.

  10. Felisia sebagai rekan kerja dalam penelitian, Siska, Alfa, dan Nia atas waktu, kesabaran, dan dukungan yang diberikan dalam suka dan duka.

  11. Teman-teman kos “Zusi Arib”, Mbak Mitha, Mbak Ntrie, Mbak Cici, Mbak Evi, Madum, Kasis, Thea, Ina, Mukti, Pipi, Iles, Dona dan Jela atas kebersamaan selama ini.

  12. Teman-teman kelas B, khususnya Melda, Lise dan Lina Boy atas persahabatan yang terjalin saat perkuliahan.

  13. Teman-teman kelompok praktikum E, khususnya Rias, Yoke, Eva, Ong, Rio, Ilon, dan Tyas atas kekompakan dan kerja sama selama perkuliahan dan praktikum.

  14. Pak Parlan, Pak Prapto dan segenap staf karyawan serta laboran atas segala bantuan dan kerja samanya selama penulis menempuh perkuliahan dan melakukan penelitian.

  15. Rekan-rekan seperjuangan laboratorium, Ko Robby, Fian, Yoyok, David, Adryan, Happy atas keceriaan yang diberikan saat penelitian berlangsung.

  16. Semua pihak dan teman-teman yang telah memberikan bantuan dan dukungan yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

  Akhir kata, penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Atas keterbatasan dan kekurangan dalam penyusunannya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca serta perkembangan ilmu pengetahuan.

  Yogyakarta, November 2008 Penulis

  

DAFTAR ISI

  Halaman HALAMAN JUDUL…………………..………….………......................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING………....……................................. iii HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………………….iv HALAMAN PERSEMBAHAN………………………..….………............................v PRAKATA.................................................................................................................. vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .................................................................... ix DAFTAR ISI................................................................................................................ x DAFTAR TABEL…................................................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR....................................................................………...………....xv DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................. xvi

  INTISARI................................................................................................................. xvii

  

ABSTRACT .............................................................................................................. xviii

  BAB I PENGANTAR.................................................................................................. 1 A. Latar Belakang .................................................................................................. 1 B. Perumusan Masalah........................................................................................... 3 C. Keaslian Karya................................................................................................... 3 D. Manfaat Penelitian ............................................................................................ 5

  1. Manfaat teoritis ............................................................................................ 5

  3. Manfaat praktis ............................................................................................ 5

  E. Tujuan Penelitian .............................................................................................. 6

  1. Tujuan umum ............................................................................................... 6

  2. Tujuan khusus .............................................................................................. 6

  BAB II PENELAAHAN PUSTAKA.......................................................................... 7 A. Alga Coklat Sargassum hystrix v. Buxifolium (Chauvin) J. Agardh ................ 7 B. Polifenol Florotannin ........................................................................................ 8

  1. Struktur polifenol florotannin………………………………………………8

  2. Kelarutan florotannin……………………………………………………….9

  3. Sifat antioksidan polifenol florotannin........................................................11

  C. Antioksidan. .................................................................................................... 13

  1. Pengertian antioksidan…………………………………………………….13

  2. Jenis antioksidan……………………………………………………….....13

  3. Mekanisme penangkapan radikal bebas…………………………………..14

  4. Manfaat antioksidan……………………………………………………….15

  D. Penyarian ........................................................................................................ 15

  E. Radikal Hidroksil ............................................................................................ 19

  1. Pengertian radikal hidroksil……………………………………………….19

  2. Pembentukan radikal hidroksil……………………………………………20

  3. Metode untuk mendeteksi radikal hidroksil………………………………21

  G. Spektrofotometri Visibel.................................................................................. 24

  H. Landasan Teori ............................................................................................... 28

  I. Hipotesis …………………………………….……..………………………… 29

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................30 A. Jenis Rancangan Penelitian.............................................................................. 30 B. Variabel Penelitian ......................................................................................... 30 C. Definisi Operasional ....................................................................................... 31 D. Bahan-bahan Penelitian .................................................................................. 32 E. Alat-alat Penelitian........................................................................................... 32 F. Tata Cara Penelitian ........................................................................................ 33

  1. Preparasi Sampel Alga Coklat Sargassum hystrix v. Buxifolium (Chauvin) J. Agardh………………………..……….……….……………………….33

  a. Pembuatan serbuk sampel alga coklat ……...……………....………… 33

  b. Penetapan kadar air dalam serbuk alga coklat ……………………...... 33 2. Isolasi Crude Florotannin dari Serbuk Alga Coklat Sargassum hystrix v.

  Buxifolium (Chauvin) J. Agardh................................................................. 33

  a. Pembuatan ekstrak metanol alga coklat …..…………………..…........ 33

  b. Fraksinasi ekstrak metanol alga coklat …….....…………...………….. 34

  3. Uji Kualitatif Senyawa Fenolik.................................................................. 34

  4. Uji Aktivitas Penangkapan Radikal Hidroksil dengan Metode

  a. Persiapan ................................................................................................ 36

  b. Pengujian dengan metode deoksiribosa ….…..............………….....… 38

  G. Analisis Data …………………………………..…………………………..... 40

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 41 A. Persiapan Sampel Alga Coklat Sargassum hystrix v. Buxifolium (Chauvin) J. Agardh.............................................................................................................. 41 B. Isolasi Crude Florotannin dari serbuk Alga Coklat Sargassum hystrix ……. 45 C. Uji Kualitatif Senyawa Fenolik ……………………………………….......… 47 D. Penentuan Operating Time.............................................................................. 48 E. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum ( maks ) ........................................ 51 λ

  F . Uji Aktivitas Penangkapan Radikal Hidroksil oleh Fraksi Etil Asetat.............53

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.................................................................... 60 A. Kesimpulan ..................................................................................................... 60 B. Saran................................................................................................................. 60 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 61 LAMPIRAN............................................................................................................... 69 BIOGRAFI PENULIS ............................................................................................... 93

  

DAFTAR TABEL

  Halaman Tabel I. Spektrum warna pada daerah visibel..............................................................25 Tabel II. Hasil penetapan kadar air dalam serbuk alga coklat.....................................44 Tabel III. Penurunan absorbansi kromogen MDA-TBA pada penambahan tanin..... 53 Tabel IV. Persen scavenging dan ES

  50 senyawa standar tanin................................... 54

  Tabel V. Absorbansi MDA-TBA pada berbagai penambahan konsentrasi fraksi etil asetat……………………………………………………………………… 55 Tabel VI. Tabel hasil uji statistik perbandingan aktivitas fraksi dan kontrol negatif…………………………………………………………………….56

  

DAFTAR GAMBAR

  Halaman Gambar 1. Struktur floroglusinol dan florotannin…………….……..…….....……10 Gambar 2. Struktur kimia difloretohidroksikarmalol............................................... 12 Gambar 3. Reaksi pembentukan radikal hidroksil.................................................... 20 Gambar 4. Struktur gula deoksiribosa ..................................................................... 22 Gambar 5. Pembentukan MDA dari 2-deoksiribosa yang diserang radikal hidroksil dengan adanya O 2……..……………………………………………………………………...…....

  23 Gambar 6. Struktur malonaldehid….………….............……..…………………..... 23 Gambar 7. Diagram spektrofotometer visibel .......................................................... 27 Gambar 8. Reaksi oksidasi monofenol dan difenol oleh polifenol oksidase............ 43 Gambar 9. Kurva penetapan operating time kromogen MDA-TBA........................ 49 Gambar 10. Reaksi pembentukan enol pada TBA.………….……………..…….... 50 Gambar 11. Usulan reaksi pembentukan kromogen MDA-TBA.........………….... 50 Gambar 12. Struktur kromogen MDA-TBA …..…….……………...……….……. 51 Gambar 13. Kurva scanning panjang gelombang maksimum kromogen MDA-

  TBA………………………………………………………………….. 52 Gambar 14. Grafik konsentrasi fraksi etil asetat (mg/ml) vs absorbansi rata-rata kromogen MDA-TBA ………………......…………………………... 55 Gambar 15. Reaksi prooksidan pada senyawa fenolik……………………………. 58

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Halaman Lampiran I. Data penetapan kadar air dengan Moisture Balance…..……................. 69 Lampiran II. Data perhitungan konsentrasi reagen dan fraksi etil asetat…...……..... 71 Lampiran III. Perhitungan konsentrasi deoksiribosa pada penetapan panjang gelombang maksimum……………………...…………...………….. 78 Lampiran IV. Uji penangkapan radikal hidroksil………………………..………..... 79 Lampiran V. Foto fraksinasi ekstrak metanol alga coklat.…………......................... 91 Lampiran VI. Foto fraksi etil asetat............................................................................ 91 Lampiran VII. Hasil uji kualitatif florotannin ........................................................... 92

  

INTISARI

  Radikal hidroksil merupakan radikal oksigen sangat reaktif yang potensial menyebabkan kerusakan oksidatif biologis dan terlibat sebagai faktor patogenik berbagai penyakit. Polifenol florotannin dalam alga coklat diketahui sebagai antioksidan yang potensial mencegah kerusakan oksidatif melalui penangkapan radikal bebas.

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya dan nilai aktivitas penangkapan radikal hidroksil fraksi etil asetat ekstrak metanolik alga coklat

  

Sargassum hystrix v. Buxifolium (Chauvin) J. Agardh dengan metode deoksiribosa.

  Aktivitas penangkapan radikal hidroksil dinyatakan dalam % penangkapan (%

  scavenging ) dan effective scavenging 50 (ES 50 ).

  Metode deoksiribosa menggunakan reagen Fenton untuk menghasilkan radikal hidroksil, deoksiribosa sebagai makromolekul terdegradasi, asam trikloroasetat (TCA) dan asam tiobarbiturat (TBA) untuk membentuk suatu kromogen berwarna pink yang diukur absorbansinya pada panjang gelombang 532 nm. Analisis data digunakan regresi linier dengan sumbu x sebagai konsentrasi fraksi etil asetat dan sumbu y sebagai % scavenging. ES

  50 merupakan konsentrasi fraksi etil asetat yang memiliki % scavenging senilai 50%.

  Hasil penelitian menunjukkan fraksi etil asetat tidak memiliki aktivitas penangkapan radikal hidroksil pada konsentrasi 0,02 mg/ml tetapi aktivitas prooksidan pada konsentrasi 0,03 mg/ml atau lebih. Hilangnya aktivitas antioksidan disebabkan polifenol florotanin telah teroksidasi selama masa penyimpanan sehingga pengendalian stabilitas senyawa harus diperhatikan.

  Kata kunci: radikal hidroksil, metode deoksiribosa, fraksi etil asetat.

  

ABSTRACT

  Hydroxyl radical is very reactive oxygen radical, potentially causes biological oxidative damages and known as pathogenic factors in several diseases. Polyphenol phlorotannin in brown algae is an antioxidant potentially prevents oxidative damages by free radicals scavenging activity.

  The aim of this study is to recognize the existence and the value of radical hydroxyl scavenging activity of ethyl acetate fraction from methanolic extract of brown algae Sargassum hystrix v. Buxifolium (Chauvin) J. Agardh by deoxyribose method. The hydroxyl radicals scavenging activity is expressed in % scavenging and

  effective scavenging 50 (ES 50 ).

  The deoxyribose method uses Fenton’s reagent to produce hydroxyl radicals, deoxyribose sugar as the degraded macromolecules, trichloroacetic acid (TCA) and thiobarbituric acid (TBA) to form pink chromogen which absorbs at maximum wavelength at 532 nm. Data was analysed by linier regression with concentration of ethyl acetate fraction as x-axis and % scavenging as y-axis. ES

  50 is concentration of ethyl acetate fraction which has 50% scavenging activity.

  Ethyl acetate fraction was found have no radical hydroxyl scavenging activity at concentration 0.02 mg/ml, but prooxidant activity at 0.03 mg/ml and more. Loss of activity was caused by polyphenol phlorotannin oxidated during storage, therefore stability control must be attented.

  Key words: hydroxyl radicals, deoxyribose method, ethyl acetate fraction.

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Reactive Oxygen Species (ROS) merupakan metabolit fisiologis yang

  terbentuk selama kehidupan aerobik sebagai hasil metabolisme oksigen. ROS memiliki kategori yang luas, tidak hanya radikal oksigen seperti radikal anion

• superoksida (O

  2 · ), radikal hidroksil (OH·) atau nitro oksida (NO·), tetapi juga

  beberapa derivat oksigen non radikal yang berbahaya seperti H

  2 O 2 , dan anion

• peroksinitrit (ONOO ) (Zusterzeel, 2001).

  Diantara berbagai jenis ROS, radikal hidroksil merupakan radikal oksigen yang paling reaktif, sangat potensial menimbulkan kerusakan oksidatif biologis dan diketahui terlibat sebagai faktor patogenik dalam berbagai penyakit (Gutteridge dan Halliwell, 1994). Kanker, arterosklerosis, dan arthritis merupakan penyakit-penyakit yang disebabkan oleh kerusakan oksidatif (Gupta et al., 2007).

  Antioksidan dapat mengatasi kerusakan oksidatif secara tidak langsung dengan meningkatkan pertahanan alami sel (Aruoma, 1996; Schinella et al., 2002) dan secara langsung dengan menangkap spesies radikal bebas (Liu dan Ng, 2000). Penggunaan antioksidan alami mempunyai keuntungan, yaitu aman sehingga mudah untuk diterima konsumen terutama jika komponen tersebut telah memenuhi GRAS

  Di tahun belakangan ini, beberapa spesies alga yang merupakan salah satu material alami dilaporkan mampu mencegah kerusakan oksidatif sebagai scavanger radikal bebas dan oksigen aktif, sehingga mencegah kemungkinan pembentukan sel kanker. Polifenol dalam alga coklat yang disebut florotannin diketahui berperan sebagai antioksidan yang potensial (Ragan dan Glombitza, 1986). Florotannin merupakan senyawa polifenol yang tidak ditemukan pada tumbuhan terrestrial, tetapi hanya pada tumbuhan alga khususnya alga coklat (Burtin, 2003). Luas laut Indonesia yang besar, sebaran yang melimpah dan kemampuan reproduksi yang besar menjadikan alga coklat sangat potensial untuk dimanfaatkan.

  Mengacu pada penelitian Stephanie (2007), alga Sargassum hystrix v.

  

buxifolium (Chauvin) J. Agardh diketahui mengandung polifenol florotannin dengan

  kadar 5,7 ± 0,54 mg PE/g fraksi. Oleh karena itu, perlu dilakukan uji lebih lanjut mengenai potensi polifenol tersebut sebagai antioksidan. Penelitian ini telah dilakukan secara in vitro dengan menggunakan metode deoksiribosa, yaitu pengukuran aktivitas antioksidan polifenol berdasarkan kemampuannya dalam menangkap radikal hidroksil. Nilai kemampuan penangkapan radikal hidroksil oleh fraksi dinyatakan sebagai persen scavenging dan juga effective scavenging 50 (ES

  50 ) yaitu kemampuan penangkapan radikal hidroksil senilai 50%.

  Metode deoksiribosa merupakan metode yang sederhana (simple test-tube

  

method ) (Halliwel dan Gutteridge, 1988), memiliki sensitivitas tinggi, tidak ini telah digunakan secara luas untuk pengujian radikal bebas. Prinsip metode ini berdasarkan pemecahan oksidatif 2-deoksiribosa oleh senyawa radikal hidroksil (Halliwell dan Grootveld, 1988 cit Conte, 1996) yang dihasilkan dari reagen Fenton.

B. Perumusan Masalah

  Dari uraian di atas, maka rumusan masalah difokuskan sebagai berikut : 1. Apakah fraksi etil asetat ekstrak metanolik alga coklat Sargassum hystrix v.

  buxifolium (Chauvin) J. Agardh memiliki aktivitas penangkapan radikal

  hidroksil dengan metode deoksiribosa yang dinyatakan dengan persen

  scavenging ?

  2. Berapakah nilai aktivitas penangkapan radikal hidroksil oleh fraksi etil asetat ekstrak metanolik alga coklat Sargassum hystrix v. buxifolium (Chauvin) J.

  Agardh dengan metode deoksiribosa yang dinyatakan sebagai effective

  scavenging 50 (ES ) ?

50 C. Keaslian Karya

  Sejauh pengamatan penulis, penelitian tentang uji penangkapan radikal hidroksil dengan metode deoksiribosa pernah dilakukan oleh:

  1. Purwantoko (2006) dengan judul “Validasi Metode Deoksiribosa sebagai Uji Penangkapan Radikal Hidroksil oleh vitamin C secara In Vitro”

  2. Setyawati (2006) dengan judul “Uji Penangkapan Radikal Hidroksil oleh Fraksi Etil Asetat dan Fraksi Air Ekstrak Teh Hitam dengan Metode Deoksiribosa”

  3. Kuntari (2007) dengan judul “ Uji Aktivitas Penangkapan Radikal Hidroksil oleh Ekstrak Etanol Teh Hijau dan Teh Hitam dengan Metode Deoksiribosa.

  Penelitian tentang potensi antioksidan alga coklat pernah dilakukan oleh:

  1. Ahn et al. (2007) dengan judul “ Antioxidant Activities of Phlorotannins Purified from Ecklonia cava on Free Radical Scavenging Using ESR and H

  2 O 2 -Mediated DNA Damage”. Penelitian menggunakan spesies alga coklat

  yang berbeda yaitu Ecklonia cava dan metode Electron Spin Resonance untuk mendeteksi radikal hidroksil.

  2. Heo et al. (2006) dengan judul “ Identification of Chemical Structure and Free Radical Scavenging Activity of Diphlorethohydroxycarmalol Isolated from a Brown Alga, Ishige okamurae”. Penelitian menguji aktivitas isolat florotannin difloretohidroksikarmalol dari spesies alga coklat yang berbeda yaitu Ishige

  

okamurae menggunakan metode Electron Spin Resonance untuk mendeteksi

radikal hidroksil.

  3. Patra et al. (2008) dengan judul “Evaluation of Antioxidant and Antimicrobial Activity of Seaweed (Sargassum sp) Extract: A Study on Inhibition of Glutathione-S-Transferase Activity”. Penelitian menggunakan ekstrak

  Perbedaan dengan penelitian sebelumnya adalah bahwa pada penelitian ini akan dilakukan uji penangkapan radikal hidroksil menggunakan metode deoksiribosa pada fraksi etil asetat ekstrak metanolik spesies alga coklat yang berbeda, yaitu Sargassum hystrix v. buxifolium (Chauvin) J. Agardh.

D. Manfaat Penelitian

  1. Manfaat teoritis Mengetahui aktivitas penangkapan radikal hidroksil oleh fraksi etil asetat ekstrak metanolik alga coklat Sargassum hystrix v. buxifolium

  (Chauvin) J. Agardh yang dinyatakan sebagai persen scavenging dan

  effective scavenging 50 (ES 50 ).

  2. Manfaat metodologis Penelitian ini dapat dijadikan acuan penggunaan metode deoksiribosa pada uji daya antioksidan.

  3. Manfaat praktis Penelitian ini dapat memberi informasi tentang daya antioksidan alga

  (Chauvin) J. Agardh, sehingga bisa

  Sargassum hystrix v. buxifolium

  dimanfaatkan sebagai salah satu alternatif pemeliharaan kesehatan manusia.

E. Tujuan Penelitian

  1. Tujuan umum Tujuan umum penelitian ini adalah menguji daya antioksidan fraksi etil asetat ekstrak metanolik alga coklat Sargassum hystrix v. buxifolium

  (Chauvin) J. Agardh dengan metode deoksiribosa.

  2. Tujuan khusus

  a. Mengetahui adanya aktivitas penangkapan radikal hidroksil oleh fraksi etil asetat ekstrak metanolik alga coklat Sargassum hystrix v.

  buxifolium (Chauvin) J. Agardh yang dinyatakan dengan persen scavenging .

  b. Mengetahui nilai aktivitas penangkapan radikal hidroksil oleh fraksi etil asetat ekstrak metanolik alga coklat Sargassum hystrix v.

  buxifolium (Chauvin) J. Agardh yang dinyatakan sebagai effective scavenging 50 (ES 50 ).

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA Sargassum hystrix v. buxifolium (Chauvin) J. Agardh A. Alga Coklat Alga Sargassum merupakan salah satu marga Sargassum termasuk dalam

  kelas Phaeophyceae. Habitat alga Sargassum tumbuh diperairan pada kedalaman 0,5- 10 m ada arus dan ombak. Alga Sargassum tumbuh berumpun dengan untaian cabang-cabang. Pertumbuhan alga ini sebagai makro alga melekat pada substrat dasar perairan. Di daerah tubir tumbuh membentuk rumpun besar, panjang thalli utama mencapai 0,5-3 m dan tiap-tiap percabangan terdapat gelembung udara berbentuk bulat yang disebut “bladder”, berguna untuk menopang cabang-cabang thalli terapung ke arah permukaan air untuk mendapatkan intensitas cahaya matahari (Kadi, 2007).

  v. buxifolium (Chauvin) J. Agardh

  Ciri-ciri Sargassum hystrix adalah ukuran tanaman sedang, tinggi sampai 5 dm, dengan beberapa cabang utama dan banyak cabang lateral pendek tempat melekatnya daun, panjang daun mencapai 6 cm, lebar 1,5 cm, bentuk oval atau memanjang, tepi daun berbentuk serratus, mempunyai beberapa stomata yang kebanyakan terletak pada bagian distal daun dan biasanya steril (Taylor, 1972).

  Kandungan bahan kimia utama dalam Sargassum sp adalah polisakarida dan vitamin C), mineral, karotenoid (fucoxantin, β-caroten, violaxantin) serta polifenol (tertinggi pada alga coklat) (Burtin, 2003).

B. Polifenol Florotannin

  1. Struktur polifenol florotannin Polifenol dalam alga coklat disebut florotannin dan diketahui berpotensi sebagai antioksidan. Florotannin terbentuk dari polimerasi monomer floroglusinol

  (1,3,5-trihidroksibenzen) dan disintesis melalui jalur asetat malonat dalam alga laut (Ragan dan Glombitza, 1986). Senyawa florotannin memiliki struktur unik yang tidak ditemukan dalam tanaman terrestrial (Shibata et al., 2003). Senyawa dengan rangka dibenzo-1,4-dioksin ini memiliki bobot molekul rendah (300-800) dan struktur yang rigid sehingga memungkinkan dalam berinteraksi kuat dengan berbagai molekul biologis (Kang et al., 2003; Glombitza dan Gerstberger, 1985). Kandungan tertinggi florotannin ditemukan dalam alga coklat, berkisar dari 5-15 % berat kering (Ragan dan Craigie, 1973; McInnes et al., 1984; Glombitza dan Keusgen, 1995).

  Florotannin adalah dehidro-oligomer dan dehidropolimer floroglusinol yang strukturnya sudah terelusidasi lebih dari 150 senyawa (Ragan dan Glombitza, 1986).

  Unit-unit monomer terhubung melalui ikatan aril-aril dan ikatan diaril eter membentuk berbagai kelompok florotannin yang berbeda (Glombitza dan Pauli, 2003). Ketika cincin aromatis terhubung hanya melalui ikatan aril-aril, terbentuklah

  (Gambar 1, iii). Fuhalol terdiri dari unit floroglusinol yang dihubungkan dengan ikatan eter pada posisi para dan orto serta satu tambahan gugus –OH di setiap cincin ketiga (Gambar 1, v). Ketika ada satu atau tiga cincin dengan komponen dibenzodioksin yang tersubstitusi gugus fenoksil pada C-4, kelompok ini dinamakan eckol (Gambar 1, vii). Endofucofloretol (Gambar 1, iv) and isofuhalol (Gambar 1, vi) merupakan kelompok kecil, khusus dan jarang ditemukan (Koivikko, 2008).

  2. Kelarutan polifenol Senyawa fenolik umumnya paling larut dalam cairan penyari yang kurang polar daripada air. Pemilihan pelarut yang disarankan adalah campuran air dan metanol, etanol atau aseton (Waterman dan Mole, 1994). Menurut Koivikko et al. (2005), kelarutan florotannin paling besar adalah di larutan 70% aseton dalam air, sedangkan pada penelitian yang dilakukan Nagayama et al. (2002), isolasi florotannin dari alga coklat diawali dengan ekstraksi 800 g alga coklat menggunakan metanol 2400 ml dan dilanjutkan dengan fraksinasi menggunakan metanol (240 ml), kloroform (480 ml) dan akuades (180 ml). Fase metanol-akuades kemudian diekstraksi dua kali menggunakan etil asetat (300 ml). Fraksi etil asetat inilah yang diketahui mengandung florotannin. Pada penelitian yang dilakukan oleh Heo et al. (2006) dan Ham et al. (2007), isolat murni florotannin juga terdapat pada fraksi etil asetat.

  (i) (v )

  (ii) (vi) (iii) (vii) (iv)

  Gambar 1. Struktur floroglusinol (i) dan florotannin [tetrafucol A (ii), tetrafloretol B (iii), fucodiflorethol A (iv), tetrafuhalol A (v), tetraisofuhalol (vi), phlorofucofuroeckol (vii)] (Ragan dan Glombitza, 1986).

  3. Sifat antioksidan polifenol florotannin Florotannin dalam alga coklat (Phaeophyta) tersimpan dalam vesikel dalam sel (Ragan dan Glombitza 1986; Schoenwaelder dan Clayton, 2000). Florotannin memiliki peran yang penting dalam konstruksi dinding sel alga coklat (Schoenwaelder dan Clayton, 1998) dan seperti tanin dalam tanaman vaskular, mereka mempunyai kemampuan dalam mempresipitasikan protein dan menyerap radiasi UV. Terlebih lagi, senyawa ini merupakan polifenol yang memiliki sifat antioksidan yang kuat (Shin et al., 2006). Kim et al. (2004) dan Kang et al. (2006) melaporkan bahwa beberapa florotannin pada penelitian aktivitas antioksidan alga coklat memperlihatkan efek inhibisi terhadap lipid peroksidasi dan efek sitoprotektif terhadap stress oksidatif yang menginduksi kerusakan sel.

  Mekanisme aksi polifenol sebagai antioksidan adalah melalui kemampuan gugus fenol untuk menangkap radikal bebas dengan memberikan atom hidrogennya melalui proses transfer elektron, sehingga fenol berubah menjadi radikal fenoksil (Janeiro dan Brett, 2004). Sifat antioksidan polifenol meningkat sesuai dengan reaktivitasnya sebagai donor elektron atau hidrogen dan kemampuannya dalam mengkelat ion logam transisi (Rice-Evans et al., 1997) serta kemampuan radikal derivat polifenol untuk menstabilkan dan mendelokalisasikan elektron tidak berpasangan (fungsi pemutusan rangkaian reaksi).

  Aktivitas antioksidan florotannin telah dilaporkan oleh Kang et al. (2003) dan melaporkan bahwa salah satu oligomer florotannin, dieckol yang diisolasi dari

  Ecklonia cava memiliki aktivitas penangkapan radikal alkil sebesar 90% pada

  konsentrasi 50 μg/ml.

  Pengujian aktivitas antioksidan alami dari alga laut juga dilakukan oleh Heo et al . (2006) dengan menggunakan ekstrak metanolik alga coklat Ishige okamurae.

  Aktivitas penangkapan radikal bebas yang poten ditemukan dalam fraksi etil asetat. Fraksi ini mengandung senyawa-senyawa polifenol, dan antioksidan yang poten terelusidasi sebagai salah satu jenis florotannin, difloretohidroksikarmalol (gambar 2) melalui data spektroskopi resonansi magnet inti dan massa. Difloretohidroksikarmalol ditemukan memiliki IC

  50 sebesar 114,80 µM pada uji penangkapan radikal hidroksil.

  OH HO O OH OH HO O O O OH OH HO OH Gambar 2. Struktur kimia difloretohidroksikarmalol (Heo et al., 2006)

C. Antioksidan

  1. Pengertian antioksidan Definisi antioksidan secara umum adalah senyawa yang melawan oksidasi atau menghambat reaksi yang dipicu oleh oksigen atau peroksida. Kebanyakan senyawa ini (misalnya tokoferol) digunakan sebagai pengawet dalam berbagai produk (misalnya dalam lemak, minyak dan produk makanan untuk menunda ketengikan dan perubahan-perubahan yang tidak diinginkan, dalam karet untuk menunda oksidasi).

  Pengertian antioksidan yang lebih relevan secara biologis ialah senyawa alami atau sintetik yang ditambahkan ke dalam produk untuk mencegah atau menunda kerusakan yang disebabkan oleh oksigen udara (Huang et al., 2005).

  Menurut Halliwell (1994), antioksidan dapat didefinisikan sebagai senyawa yang apabila dalam konsentrasi rendah berada bersama substrat yang dapat teroksidasi, dapat menunda atau menghambat oksidasi senyawa tersebut.

  2. Jenis antioksidan Menurut mekanismenya, antioksidan dapat digolongkan menjadi 2 macam yaitu: a. Preventive antioxidant

  Antioksidan preventif merupakan antioksidan yang menghambat oksidasi dengan mengurangi kecepatan inisiasi. Dalam kebanyakan produk hidroperoksida, oksidasi ROOH merupakan penyebab proses molekul yang tidak potensial sebagai radikal bebas (Burton et al., 1985). Beberapa enzim seperti glutation peroksidase dapat mengubah H

  2 O

  2

  menjadi H

2 O (Krishnaiah et al., 2007).

  b. Chain breaking antioxidant Antioksidan ini kebanyakan merupakan fenol dan amin aromatis, bekerja dengan cara menangkap radikal peroksil (Krishnaiah et al., 2007).

  Menurut sumbernya, antioksidan dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu: a. Antioksidan sintetik

  Antioksidan sintetik merupakan antioksidan yang dibuat melalui sintesis secara kimia, contohnya: BHA, BHT, PG dan TBHQ (Gulcin et

  al ., 2004).

  b. Antioksidan alami Antioksidan alami merupakan antioksidan yang diproduksi langsung oleh tanaman, contohnya: senyawa polifenol flavonoid dan tanin (Gulcin

  et al ., 2004).

  3. Mekanisme penangkapan radikal bebas Secara garis besar, mekanisme penangkapan radikal bebas dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu secara enzimatik dan non-enzimatik. Enzim yang dapat berperan sebagai antioksidan adalah superoksid dismutase (SOD), glutation

  2005). Secara non-enzimatik, senyawa antioksidan bekerja melalui empat cara, yaitu sebagai: a. penangkap radikal bebas, misalnya vitamin C dan vitamin E.

  b. pengkelat logam transisi, misalnya EDTA.

  c. inhibitor enzim oksidatif, misalnya aspirin dan ibuprofen.

  d. kofaktor enzim antioksidan, misalnya selenium sebagai kofaktor glutation peroksidase (Huang et al., 2005).

  4. Manfaat antioksidan Antioksidan bermanfaat dalam mencegah kerusakan oksidatif yang disebabkan radikal bebas dan ROS sehingga mencegah terjadinya berbagai macam penyakit seperti jantung koroner (Ames, 1983; Harman, 1993; Finkel dan Holbrook, 2000), kanker serta penuaan dini (Velavan et al., 2006). Penambahan antioksidan ke dalam formulasi makanan, juga efektif mengurangi oksidasi lemak yang menyebabkan ketengikan, toksisitas dan destruksi biomolekul yang ada dalam makanan (Decker, 1998).

D. Penyarian

  Penyarian adalah kegiatan penarikan zat yang dapat larut dari bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cair. Faktor yang mempengaruhi kecepatan penyarian adalah kecepatan difusi zat yang larut melalui lapisan-lapisan batas antara cairan penyari dengan bahan yang mengandung zat tersebut.

  1. Maserasi Maserasi adalah ekstraksi suatu obat dengan pelarut melalui pengojogan dan penggetaran selama berhari-hari pada temperatur ruangan (List dan Schmidt, 2000).

  Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel sehingga zat aktif akan larut dan karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel, maka larutan yang terpekat didesak ke luar (Anonim, 1986). Keuntungan maserasi adalah dapat diaplikasikan dalam sampel dalam jumlah sedikit, atau dengan batch tertentu (List dan Schmidt, 2000), cara pengerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan. Kerugiannya adalah pengerjaannya lama dan penyariannya kurang sempurna (Anonim, 1986).

  2. Perkolasi Perkolasi adalah cara penyarian yang dilakukan dengan mengalirkan cairan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi. Prinsip perkolasi adalah serbuk simplisia ditempatkan dalam suatu bejana silinder, yang bagian bawahnya diberi sekat berpori. Cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut, cairan penyari akan melarutkan zat aktif sel-sel yang dilalui sampai mencapai keadaan jenuh. Gerak ke bawah disebabkan oleh kekuatan gaya beratnya sendiri dan

  Cara perkolasi lebih baik dibandingkan dengan cara maserasi karena:

  a. Aliran cairan penyari menyebabkan adanya pergantian larutan yang terjadi dengan larutan yang konsentrasinya lebih rendah, sehingga meningkatkan derajat perbedaan konsentrasi.

  b. Ruangan di antara butir-butir serbuk simplisia membentuk saluran tempat mengalir cairan penyari. Karena kecilnya saluran kapiler tersebut, maka kecepatan pelarut cukup untuk mengurangi lapisan batas, sehingga dapat meningkatkan perbedaan konsentrasi (Anonim, 1986).

  3. Sokhletasi Sokhletasi merupakan salah satu penyarian berkesinambungan menghasilkan ekstrak cair yang dilanjutkan dengan proses penguapan. Alat yang digunakan disebut sokhlet. Prinsipnya uap cairan penyari naik ke atas melalui pipa samping, kemudian diembunkan kembali oleh pendingin tegak. Cairan turun ke labu melalui tabung yang berisi serbuk simplisia. Cairan penyari sambil turun melarutkan zat aktif serbuk simplisia. Karena adanya sifon maka setelah cairan mencapai permukaan sifon, seluruh cairan akan kembali ke labu. Keuntungan metode ini adalah cairan penyari yang dibutuhkan lebih sedikit dan secara langsung hasil yang diperoleh lebih pekat, serbuk simplisia disari oleh cairan penyari yang murni maka dapat menyari zat aktif lebih banyak dan penyarian dapat diteruskan sesuai keperluan tanpa menambah

  4. Infundasi Infus adalah sediaan cair yang dibuat dengan dengan menyari simplisia dengan air pada temperatur 90 C selama 15 menit. Infundasi adalah proses penyarian yang umumnya digunakan untuk menyari zat kandungan aktif yang larut dalam air dari bahan-bahan nabati. Penyarian dengan cara ini menghasilkan sari yang tidak stabil dan mudah tercemar oleh kuman dan kapang. Oleh sebab itu, sari yang diperoleh dengan cara ini tidak boleh disimpan lebih dari 24 jam. Cara ini sangat sederhana dan sering digunakan oleh perusahaan obat tradisional (Anonim, 1986).

  5. Ekstraksi dengan corong pisah Ekstraksi pelarut merupakan metode yang baik dan populer. Prinsip metode ini didasarkan pada distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling campur, seperti benzen dan karbon tertraklorida atau kloroform (Khopkar, 1990).

  Menurut hukum distribusi Nernst: Jika [X

  1 ] adalah konsentrasi zat terlarut

  dalam fase 1 dan [X ] adalah konsentrasi zat terlarut dalam fase 2, maka pada

  2

  kesetimbangan, X ₂ 1 , X 2 didapat: K D = [X ] ₁

  [X ] dimana, K D = koefisien distribusi Digunakan istilah perbandingan distribusi (D) dengan memperhitungkan konsentrasi total zat di dalam kedua fase. Perbandingan distribusi dinyatakan sebagai

  D = (Khopkar, 1990)

E. Radikal Hidroksil

  1. Pengertian radikal hidroksil Radikal bebas ialah spesies yang memiliki satu atau lebih elektron tidak

• berpasangan pada orbitalnya. Contoh radikal bebas adalah superoksida (O

  2 · ) dan

  hidroksil (OH·) yang keduanya merupakan radikal oksigen, thiyl (RS·, radikal sulfur), triklorometil (CCl

  3 ·, radikal karbon yang terbentuk oleh metabolisme CCl 4 di hati)

  dan nitro oksida (NO·). Radikal hidroksil merupakan radikal oksigen sangat reaktif yang menyerang kebanyakan molekul biologis dengan abstraksi atom hidrogen.

  Berikut ini salah satu mekanisme radikal hidroksil dalam menimbulkan peroksidasi lipid (L-H) menjadi radikal lipid (L·) : L-H + OH· ÆH

2 O + L· (Halliwell dan Chirico, 1993)

  Radikal hidroksil mampu mengoksidasi kebanyakan makromolekul termasuk DNA, protein, lipid dan karbohidrat (Frank et al.,1989; Breen dan Murphy, 1995; Dean et al., 1997). Kerusakan oksidatif DNA karena ROS dihipotesiskan memainkan peranan penting dalam proses biologis seperti mutagenesis, penuaan, dan karsinogenesis (Ames, 1983; Cerruti, 1984; von Sonntage, 1987).