Isolasi Dan Penetapan Kapasitas Antioksidan Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza Sativa) Secara In Vitro
ISOLASI DAN PENETAPAN KAPASITAS ANTIOKSIDAN
HEMISELULOSA SEKAM PADI (Oryza sativa)
SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkap
i salah satu syarat untuk mem
peroleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
OLEH:
CLARESTA FREDICIA ANGELINA
NIM 091501125
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
ISOLASI DAN PENETAPAN KAPASITAS ANTIOKSIDAN
HEMISELULOSA SEKAM PADI (Oryza sativa)
SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
CLARESTA FREDICIA ANGELINA
NIM 091501125
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
ISOLASI DAN PENETAPAN KAPASITAS ANTIOKSIDAN
HEMISELULOSA SEKAM PADI (Oryza sativa)
SECARA IN VITRO
OLEH:
CLARESTA FREDICIA ANGELINA
NIM 091501125
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal : 15 Juni 2013
Disetujui Oleh:
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt.
NIP 195101311976031003
Drs. Chairul Azhar Dalimunthe, M.Sc., Apt.
NIP 194907061980021001
Pembimbing II,
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt.
NIP 195101311976031003
Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt.
NIP 195006221980021001
Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt.
NIP 195401101980032001
Drs. Syahrial Yoenoes, S.U., Apt.
NIP 195112061983031001
Medan, Juli 2013
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 19531128198303100
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan atas segala limpahan rahmat
dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas
Sumatera Utara, dengan judul Isolasi dan Penetapan Kapasitas Antioksidan
Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza sativa) Secara In Vitro.
Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati dan hormat, penulis
mengucapkan terimakasih kepada Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt., dan
Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt., yang telah membimbing, memberikan petunjuk,
saran-saran dan motivasi selama penelitian hingga selesainya skripsi ini.
Kepada Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi
USU Medan, yang telah memberikan bimbingan dan penyediaan fasilitas
sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Drs. Chairul Azhar
Dalimunthe, M.Sc., Apt., M.Si., Apt., Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., dan
Drs. Syahrial Yoenoes, S.U., Apt., selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan yang
telah mendidik selama perkuliahan. Sahabat-sahabat tercinta serta teman-teman
STF 2009, terima kasih untuk perhatian, semangat, doa, dan kebersamaannya
selama ini. Serta seluruh pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak
tercantum namanya.
iv
Universitas Sumatera Utara
Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tiada
terhingga kepada Ayahanda Tio Kok Sin dan Ibunda Tan Bie Jan yang telah
memberikan cinta dan kasih sayang yang tidak ternilai dengan apapun,
pengorbanan baik materi maupun motivasi beserta doa yang tulus yang tidak
pernah berhenti. Abang Thomas dan adik Jesslyn, serta seluruh keluarga yang
selalu mendoakan dan memberikan semangat.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih
jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis
menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, penulis
berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan,
Penulis,
Juni 2013
Claresta Fredicia Angelina
NIM 091501125
v
Universitas Sumatera Utara
ISOLASI DAN PENETAPAN KAPASITAS ANTIOKSIDAN
HEMISELULOSA SEKAM PADI (Oryza sativa)
SECARA IN VITRO
ABSTRAK
Hemiselulosa merupakan salah satu sumber daya alam terbarukan yang
paling berlimpah sebagai biopolimer kedua. Dalam beberapa tahun terakhir,
hemiselulosa sebagi polimer telah dikembangkan melalui berbagai reaksi
kimia, bioteknologi dan aplikasi farmasi. Sekam padi merupakan limbah
pertanian yang mengandung polisakarida antara lain hemiselulosa. Tujuan
penelitian ini adalah melakukan isolasi dan karakteristik hemiselulosa sekam
padi serta penetapan kapasitas antioksidan dari Hemiselulosa Sekam Padi
(HSP) baik secara kualitatif maupun kuantitatif.
Isolasi hemiselulosa dari sekam padi dilakukan dengan metode dengan
menggunakan pelarut NaOH 0,2 M dan diendapkan dengan asam asetat 10% di
dalam etanol 95%. Kemudian dilakukan uji karekteristik dengan organoleptis,
kelarutan, spektofotometri infra merah (IR) dan Kromatografi Cair Kinerja
Tinggi (KCKT). Pengujian kapasitas antioksidan baik kualitatif maupun
kuantitatif dilakukan dengan metode fosfomolibdenum secara spektofotometri
sinar tampak berdasarkan terjadinya reduksi Mo (VI) menjadi Mo (V) oleh
karena adanya antioksidan.
Isolasi HSP dihasilkan hemiselulosa sebesar 3,04%. Dari uji
karakteristik dengan spektofotometri IR memberikan serapan pada bilangan
gelombang 3340,72 cm-1 menunjukkan adanya gugus OH dan pada bilangan
gelombang 1655,92 cm-1 menunjukkan adanya gugus karboksil. Dengan KCKT
didapatkan waktu retensi sebesar 2,710 menit, tinggi puncak 6,0841, luas area
0,0912 dan harga simetris sebesar 0,24. Kapasitas antioksidan dari HSP secara
kulitatif dibuktikan dengan terbentuknya kompleks fosfat dan Mo (V) yang
berwarna hijau. Secara kuantitatif diperoleh 1 gram sampel setara dengan (9,71
± 2,7092) mg vitamin C.
Dari penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa isolasi
hemiselulosa dapat dilakukan dan hemiselulosa memiliki aktivitas antioksidan
sehingga dapat dikembangkan sebagai salah satu antioksidan alami.
Kata kunci : sekam padi, hemiselulosa, antioksidan, metode fosfomolibdenum
vi
Universitas Sumatera Utara
ISOLATION AND DETERMINATION OF IN VITRO ANTIOXIDANT
CAPACITY OF HEMICELLULOSE FROM RICE HUSK (Oryza sativa)
ABSTRACT
Hemicellulose is one of the most abundant second biopolymer as the
renewable natural resources. In recent years, hemicellulose as polymer have
been developed through various chemical, biotechnology and pharmaceutical
applications. Rice husk is an agricultural waste containing polysaccharides
such as hemicellulose. The purpose of this study is to isolate, characterize and
determine the antioxidant capacity from rice husks hemicelluloses for either
qualitatively or quantitatively.
Isolation of hemicellulose from rice husk is based on method that used
NaOH 0.2 M as solvent and precipitated using acetid acid 10% in etanol 95%.
Then for the characterization tests included the organoleptic characteristics,
solubility, Infrared Spektrophotometry (IR) and High Performance Liquid
Chromatography (HPLC). The determination of total antioxidant capacity for
either qualitatively or quantitatively is performed with visible
spektophotometry using phosphomolibdenum method based on reduction from
Mo (VI) to Mo (V) by antioxidants.
From the isolation results, 3.04% rendement is obtained. From the
characteristization test with IR show that vibration of OH at 3340.72 cm-1 and
carboxyl at 1655.92 cm-1 . From HPLC, it achieved retention time at 2.710,
6.0841 height, 0.0912 width and 0.24 symetry. Determination of antioxidant
capacity qualitatively proved by formed of green complex fosfomolybdat. As
quantitatively, the antioxidant capacity achieved from hemicellulose is (9.71 ±
2.7092) mg vitamin C/g sample.
From the conducted research, it can be concluded that the isolation
method of hemicelluloses can be used and hemicelluloses has antioxidant
activity so it can be developed as natural antioxidants.
Key words : rice husk, hemicellulose, antioxidant, phosphomolibdenum method
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ....................................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... iii
KATA PENGANTAR ............................................................................... iv
ABSTRAK ............................................................................................... vi
ABSTRACT ............................................................................................... vii
DAFTAR ISI .............................................................................................. viii
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiv
BAB I
PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................... 4
1.3 Hipotesis ................................................................................ 4
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................... 5
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 6
2.1 Sekam Padi ............................................................................. 6
2.2 Hemiselulosa .......................................................................... 6
2.3 Antioksidan ............................................................................ 8
2.4 Mekanisme Kerja Antioksidan .............................................. 9
2.5 Metode Fosfomolibdenum ..................................................... 10
viii
Universitas Sumatera Utara
2.6 Spektrofotometer Infra Merah ............................................... 10
2.7 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi ......................................... 11
2.8 Spektrofotometri Sinar Tampak ............................................. 11
2.9 Validasi Metode Analisis ....................................................... 14
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................ 16
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................... 16
3.2 Alat ............................................................................................. 16
3.3 Sampel dan Bahan- bahan .......................................................... 16
3.3.1 Sampel .............................................................................. 16
3.3.2 Bahan- bahan .................................................................... 17
3.4 Pembuatan Pereaksi .................................................................... 17
3.4.1 Pembuatan etanol 70% v/v ................................................ 17
3.4.2 Pembuatan Aquadest Bebas CO2 ..................................... 17
3.4.3 Pembuatan NaOH 0,03 M dalam etanol 70% ................. 17
3.4.4 Pembuatan NaOH 0,2 M ................................................ 18
3.4.5 Pembuatan Hidrogen Peroksida 3% v/v .......................... 18
3.4.6 Pembuatan Asam Asetat 10% v/v . .................................. 18
3.4.7 Pembuatan Asam Klorida 2 N ........................................ 18
3.4.8 Pembuatan Asam Klorida 1% v/v ................................... 18
3.4.9 Pembuatan NaOH 1% b/v................................................. 18
3.4.10 Pembuatan Larutan Pereaksi ......................................... 18
3.5 Prosedur Penelitian ..................................................................... 19
3.5.1 Preparasi Sekam Padi ...................................................... 19
ix
Universitas Sumatera Utara
3.5.2 Pengujian Karakteristik Sekam Padi (Oryza sativa) .......
19
3.5.2.1 Pemeriksaan Organoleptis. .................................
19
3.5.2.2 Penetapan Kadar Abu Total ...............................
19
3.5.2.3 Penetapan Kadar Abu yang Tidak Larut dalam
Asam ...................................................................
19
3.5.2.4 Susut Pengeringan ..............................................
20
3.5.3 Isolasi Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza sativa) .............
20
3.5.4 Karakteristik Hemiselulosa Sekam padi ...........................
21
3.5.4.1 Organoleptis meliputi bentuk, warna dan rasa ..
21
3.5.4.2 Kelarutan ............................................................
21
3.5.4.3 Pengujian Karakeristik dengan Spektofotometri
Inframerah .........................................................
21
3.5.4.4 Pengujian Karakeristik dengan Kromatografi
Cair Kinerja Tinggi (KCKT) ..............................
21
3.5.5 Pengujian Kapasitas Antioksidan Hemiselulosa Sekam
Padi (HSP) ......................................................................
22
3.5.5.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Vitamin C .......
22
3.5.5.2 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum ......
22
3.5.5.3 Penentuan Waktu Kerja (Operatimg Time) .......
22
3.5.5.4 Pengukuran Kurva Kalibrasi Vitamin C ............
23
3.5.5.5 Penetapan Kapasitas Antioksidan dari
Hemiselulosa Sekam Padi (HSP) .......................
23
3.6 Uji Validasi Metode ....................................................................
23
3.6.1 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi ................
23
3.6.2 Uji Presisi .........................................................................
24
x
Universitas Sumatera Utara
3.6.3 Uji Akurasi dengan Persen Perolehan Kembali
(% Recovery) ................................................................ 25
3.7 Analisis Data Secara Statistik ...................................................... 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 27
4.1 Karakteristik Serbuk Sekam Padi (Oryza sativa) ....................... 27
4.1.1 Organoleptis Meliputi Bentuk, Warna dan Rasa .............. 27
4.1.2 Karakteristik Mutu Serbuk Sekam Padi
(Oryza sativa) ................................................................... 27
4.2 Isolasi Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza sativa) ....................... 28
4.3 Karakteristik Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza sativa) ............. 29
4.3.1 Organoleptis Meliputi Bentuk, Warna dan Rasa .............. 29
4.3.2 Kelarutan .......................................................................... 29
4.3.3 Karakteristik HSP dengan Spektrum Inframerah ............. 30
4.3.4 Karakteristik HSP dengan Kromatografi Cair
Kinerja Tinggi (KCKT) .................................................... 31
4.4 Kapasitas Antioksidan Hemiselulosa Sekam Padi
(Oryza sativa) ............................................................................. 32
4.4.1 Panjang Gelombang Maksimum ....................................... 32
4.4.2 Waktu Kerja (Operatimg Time) ........................................ 33
4.4.3 Kurva Kalibrasi Vitamin C ............................................... 34
4.4.4 Penetapan Kapasitas Antioksidan dari Hemiselulosa
Sekam Padi (HSP) ............................................................ 35
4.5 Validasi Metode .......................................................................... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 39
5.1 Kesimpulan ................................................................................. 39
5.2 Saran ........................................................................................... 39
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................
40
LAMPIRAN ...............................................................................................
42
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Nilai Qkritis pada Taraf Kepercayaan 95% ..............................
25
Tabel 4.1 Hasil Organoleptis Serbuk Sekam Padi (Oryza sativa) .........
27
Tabel 4.2 Karakteristik Serbuk Sekam Padi (Oryza sativa) ..................
27
Tabel 4.3 Hasil Organoleptis Hemiselulosa Sekam Padi (HSP) ............
29
Tabel 4.4 Uji Kelarutan Hemiselulosa Sekam Padi (HSP) ....................
29
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 4.1 Karakteristik HSP dengan IR .............................................
30
Gambar 4.2 Karakteristik HSP dengan KCKT ......................................
32
Gambar 4.3 Kurva Serapan Maksimum Pengukuran Mo (V) dengan
Larutan Pereaksi .................................................................
33
Gambar 4.4 Kurva Waktu Kerja ............................................................
34
Gambar 4.5 Kurva Kalibrasi Vitamin C pada Panjang Gelombang
710 nm ................................................................................
35
xiv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan Pembuatan Pereaksi ........................................... 42
Lampiran 2. Perhitungan Penetapan Kadar Abu Total .............................. 44
Lampiran 3. Perhitungan Penetapan Kadar Abu yang Tidak Larut
dalam Asam ............................................................................ 45
Lampiran 4. Perhitungan Susut Pengeringan .............................................. 46
Lampiran 5. Perhitungan Persen (%) Rendemen Hemiselulosa Hasil
Isolasi Sekam Padi (Oryza sativa) ......................................... 47
Lampiran 6. Hasil Pengujian Karakeristik dengan Spektofotometri
Inframerah ............................................................................. 48
Lampiran 7. Hasil Pengujian Karakeristik dengan Kromatografi Cair
Kinerja Tinggi (KCKT) ......................................................... 49
Lampiran 8. Data Hasil Penentuan Panjang Gelombang Maksimum ........ 50
Lampiran 9. Data Hasil Penentuan Waktu Kerja ....................................... 51
Lampiran 10. Perhitungan kurva kalibrasi Vitamin C ............................... 52
Lampiran 11. Data kurva kalibrasi Vitamin C pada panjang
gelombang 710 nm ............................................................... 54
Lampiran 12. Perhitungan Persamaan Regresi .......................................... 55
Lampiran 13. Hasil dan Data Pengukuran Kapasitas Antioksidan dari
Hemiselulosa Hasil Isolasi Sekam Padi (Oryza sativa) ....... 56
Lampiran 14. Contoh Perhitungan Kapasitas Antioksidan dalam
Sampel .................................................................................. 57
Lampiran 15. Data perhitungan Analisis Data Statistik ............................. 58
Lampiran 16. Perhitungan Hasil Penentuan Batas Deteksi dan
Batas Kuantitasi ................................................................... 60
xv
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 17. Perhitungan Hasil Nilai Standar Deviasi (SD) dan
Relative Standar Deviasi (RSD) ........................................... 61
Lampiran 18. Data dan Contoh Perhitungan Uji Akurasi dengan
Persen Perolehan Kembali (% Recovery) ............................ 62
Lampiran 19. Tabel Distribusi t .................................................................. 65
xvi
Universitas Sumatera Utara
HEMISELULOSA SEKAM PADI (Oryza sativa)
SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkap
i salah satu syarat untuk mem
peroleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
OLEH:
CLARESTA FREDICIA ANGELINA
NIM 091501125
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
ISOLASI DAN PENETAPAN KAPASITAS ANTIOKSIDAN
HEMISELULOSA SEKAM PADI (Oryza sativa)
SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
CLARESTA FREDICIA ANGELINA
NIM 091501125
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
ISOLASI DAN PENETAPAN KAPASITAS ANTIOKSIDAN
HEMISELULOSA SEKAM PADI (Oryza sativa)
SECARA IN VITRO
OLEH:
CLARESTA FREDICIA ANGELINA
NIM 091501125
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal : 15 Juni 2013
Disetujui Oleh:
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt.
NIP 195101311976031003
Drs. Chairul Azhar Dalimunthe, M.Sc., Apt.
NIP 194907061980021001
Pembimbing II,
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt.
NIP 195101311976031003
Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt.
NIP 195006221980021001
Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt.
NIP 195401101980032001
Drs. Syahrial Yoenoes, S.U., Apt.
NIP 195112061983031001
Medan, Juli 2013
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 19531128198303100
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan atas segala limpahan rahmat
dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas
Sumatera Utara, dengan judul Isolasi dan Penetapan Kapasitas Antioksidan
Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza sativa) Secara In Vitro.
Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati dan hormat, penulis
mengucapkan terimakasih kepada Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt., dan
Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt., yang telah membimbing, memberikan petunjuk,
saran-saran dan motivasi selama penelitian hingga selesainya skripsi ini.
Kepada Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi
USU Medan, yang telah memberikan bimbingan dan penyediaan fasilitas
sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Drs. Chairul Azhar
Dalimunthe, M.Sc., Apt., M.Si., Apt., Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., dan
Drs. Syahrial Yoenoes, S.U., Apt., selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan yang
telah mendidik selama perkuliahan. Sahabat-sahabat tercinta serta teman-teman
STF 2009, terima kasih untuk perhatian, semangat, doa, dan kebersamaannya
selama ini. Serta seluruh pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak
tercantum namanya.
iv
Universitas Sumatera Utara
Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tiada
terhingga kepada Ayahanda Tio Kok Sin dan Ibunda Tan Bie Jan yang telah
memberikan cinta dan kasih sayang yang tidak ternilai dengan apapun,
pengorbanan baik materi maupun motivasi beserta doa yang tulus yang tidak
pernah berhenti. Abang Thomas dan adik Jesslyn, serta seluruh keluarga yang
selalu mendoakan dan memberikan semangat.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih
jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis
menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, penulis
berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan,
Penulis,
Juni 2013
Claresta Fredicia Angelina
NIM 091501125
v
Universitas Sumatera Utara
ISOLASI DAN PENETAPAN KAPASITAS ANTIOKSIDAN
HEMISELULOSA SEKAM PADI (Oryza sativa)
SECARA IN VITRO
ABSTRAK
Hemiselulosa merupakan salah satu sumber daya alam terbarukan yang
paling berlimpah sebagai biopolimer kedua. Dalam beberapa tahun terakhir,
hemiselulosa sebagi polimer telah dikembangkan melalui berbagai reaksi
kimia, bioteknologi dan aplikasi farmasi. Sekam padi merupakan limbah
pertanian yang mengandung polisakarida antara lain hemiselulosa. Tujuan
penelitian ini adalah melakukan isolasi dan karakteristik hemiselulosa sekam
padi serta penetapan kapasitas antioksidan dari Hemiselulosa Sekam Padi
(HSP) baik secara kualitatif maupun kuantitatif.
Isolasi hemiselulosa dari sekam padi dilakukan dengan metode dengan
menggunakan pelarut NaOH 0,2 M dan diendapkan dengan asam asetat 10% di
dalam etanol 95%. Kemudian dilakukan uji karekteristik dengan organoleptis,
kelarutan, spektofotometri infra merah (IR) dan Kromatografi Cair Kinerja
Tinggi (KCKT). Pengujian kapasitas antioksidan baik kualitatif maupun
kuantitatif dilakukan dengan metode fosfomolibdenum secara spektofotometri
sinar tampak berdasarkan terjadinya reduksi Mo (VI) menjadi Mo (V) oleh
karena adanya antioksidan.
Isolasi HSP dihasilkan hemiselulosa sebesar 3,04%. Dari uji
karakteristik dengan spektofotometri IR memberikan serapan pada bilangan
gelombang 3340,72 cm-1 menunjukkan adanya gugus OH dan pada bilangan
gelombang 1655,92 cm-1 menunjukkan adanya gugus karboksil. Dengan KCKT
didapatkan waktu retensi sebesar 2,710 menit, tinggi puncak 6,0841, luas area
0,0912 dan harga simetris sebesar 0,24. Kapasitas antioksidan dari HSP secara
kulitatif dibuktikan dengan terbentuknya kompleks fosfat dan Mo (V) yang
berwarna hijau. Secara kuantitatif diperoleh 1 gram sampel setara dengan (9,71
± 2,7092) mg vitamin C.
Dari penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa isolasi
hemiselulosa dapat dilakukan dan hemiselulosa memiliki aktivitas antioksidan
sehingga dapat dikembangkan sebagai salah satu antioksidan alami.
Kata kunci : sekam padi, hemiselulosa, antioksidan, metode fosfomolibdenum
vi
Universitas Sumatera Utara
ISOLATION AND DETERMINATION OF IN VITRO ANTIOXIDANT
CAPACITY OF HEMICELLULOSE FROM RICE HUSK (Oryza sativa)
ABSTRACT
Hemicellulose is one of the most abundant second biopolymer as the
renewable natural resources. In recent years, hemicellulose as polymer have
been developed through various chemical, biotechnology and pharmaceutical
applications. Rice husk is an agricultural waste containing polysaccharides
such as hemicellulose. The purpose of this study is to isolate, characterize and
determine the antioxidant capacity from rice husks hemicelluloses for either
qualitatively or quantitatively.
Isolation of hemicellulose from rice husk is based on method that used
NaOH 0.2 M as solvent and precipitated using acetid acid 10% in etanol 95%.
Then for the characterization tests included the organoleptic characteristics,
solubility, Infrared Spektrophotometry (IR) and High Performance Liquid
Chromatography (HPLC). The determination of total antioxidant capacity for
either qualitatively or quantitatively is performed with visible
spektophotometry using phosphomolibdenum method based on reduction from
Mo (VI) to Mo (V) by antioxidants.
From the isolation results, 3.04% rendement is obtained. From the
characteristization test with IR show that vibration of OH at 3340.72 cm-1 and
carboxyl at 1655.92 cm-1 . From HPLC, it achieved retention time at 2.710,
6.0841 height, 0.0912 width and 0.24 symetry. Determination of antioxidant
capacity qualitatively proved by formed of green complex fosfomolybdat. As
quantitatively, the antioxidant capacity achieved from hemicellulose is (9.71 ±
2.7092) mg vitamin C/g sample.
From the conducted research, it can be concluded that the isolation
method of hemicelluloses can be used and hemicelluloses has antioxidant
activity so it can be developed as natural antioxidants.
Key words : rice husk, hemicellulose, antioxidant, phosphomolibdenum method
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ....................................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... iii
KATA PENGANTAR ............................................................................... iv
ABSTRAK ............................................................................................... vi
ABSTRACT ............................................................................................... vii
DAFTAR ISI .............................................................................................. viii
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiv
BAB I
PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................... 4
1.3 Hipotesis ................................................................................ 4
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................... 5
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 6
2.1 Sekam Padi ............................................................................. 6
2.2 Hemiselulosa .......................................................................... 6
2.3 Antioksidan ............................................................................ 8
2.4 Mekanisme Kerja Antioksidan .............................................. 9
2.5 Metode Fosfomolibdenum ..................................................... 10
viii
Universitas Sumatera Utara
2.6 Spektrofotometer Infra Merah ............................................... 10
2.7 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi ......................................... 11
2.8 Spektrofotometri Sinar Tampak ............................................. 11
2.9 Validasi Metode Analisis ....................................................... 14
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................ 16
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................... 16
3.2 Alat ............................................................................................. 16
3.3 Sampel dan Bahan- bahan .......................................................... 16
3.3.1 Sampel .............................................................................. 16
3.3.2 Bahan- bahan .................................................................... 17
3.4 Pembuatan Pereaksi .................................................................... 17
3.4.1 Pembuatan etanol 70% v/v ................................................ 17
3.4.2 Pembuatan Aquadest Bebas CO2 ..................................... 17
3.4.3 Pembuatan NaOH 0,03 M dalam etanol 70% ................. 17
3.4.4 Pembuatan NaOH 0,2 M ................................................ 18
3.4.5 Pembuatan Hidrogen Peroksida 3% v/v .......................... 18
3.4.6 Pembuatan Asam Asetat 10% v/v . .................................. 18
3.4.7 Pembuatan Asam Klorida 2 N ........................................ 18
3.4.8 Pembuatan Asam Klorida 1% v/v ................................... 18
3.4.9 Pembuatan NaOH 1% b/v................................................. 18
3.4.10 Pembuatan Larutan Pereaksi ......................................... 18
3.5 Prosedur Penelitian ..................................................................... 19
3.5.1 Preparasi Sekam Padi ...................................................... 19
ix
Universitas Sumatera Utara
3.5.2 Pengujian Karakteristik Sekam Padi (Oryza sativa) .......
19
3.5.2.1 Pemeriksaan Organoleptis. .................................
19
3.5.2.2 Penetapan Kadar Abu Total ...............................
19
3.5.2.3 Penetapan Kadar Abu yang Tidak Larut dalam
Asam ...................................................................
19
3.5.2.4 Susut Pengeringan ..............................................
20
3.5.3 Isolasi Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza sativa) .............
20
3.5.4 Karakteristik Hemiselulosa Sekam padi ...........................
21
3.5.4.1 Organoleptis meliputi bentuk, warna dan rasa ..
21
3.5.4.2 Kelarutan ............................................................
21
3.5.4.3 Pengujian Karakeristik dengan Spektofotometri
Inframerah .........................................................
21
3.5.4.4 Pengujian Karakeristik dengan Kromatografi
Cair Kinerja Tinggi (KCKT) ..............................
21
3.5.5 Pengujian Kapasitas Antioksidan Hemiselulosa Sekam
Padi (HSP) ......................................................................
22
3.5.5.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Vitamin C .......
22
3.5.5.2 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum ......
22
3.5.5.3 Penentuan Waktu Kerja (Operatimg Time) .......
22
3.5.5.4 Pengukuran Kurva Kalibrasi Vitamin C ............
23
3.5.5.5 Penetapan Kapasitas Antioksidan dari
Hemiselulosa Sekam Padi (HSP) .......................
23
3.6 Uji Validasi Metode ....................................................................
23
3.6.1 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi ................
23
3.6.2 Uji Presisi .........................................................................
24
x
Universitas Sumatera Utara
3.6.3 Uji Akurasi dengan Persen Perolehan Kembali
(% Recovery) ................................................................ 25
3.7 Analisis Data Secara Statistik ...................................................... 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 27
4.1 Karakteristik Serbuk Sekam Padi (Oryza sativa) ....................... 27
4.1.1 Organoleptis Meliputi Bentuk, Warna dan Rasa .............. 27
4.1.2 Karakteristik Mutu Serbuk Sekam Padi
(Oryza sativa) ................................................................... 27
4.2 Isolasi Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza sativa) ....................... 28
4.3 Karakteristik Hemiselulosa Sekam Padi (Oryza sativa) ............. 29
4.3.1 Organoleptis Meliputi Bentuk, Warna dan Rasa .............. 29
4.3.2 Kelarutan .......................................................................... 29
4.3.3 Karakteristik HSP dengan Spektrum Inframerah ............. 30
4.3.4 Karakteristik HSP dengan Kromatografi Cair
Kinerja Tinggi (KCKT) .................................................... 31
4.4 Kapasitas Antioksidan Hemiselulosa Sekam Padi
(Oryza sativa) ............................................................................. 32
4.4.1 Panjang Gelombang Maksimum ....................................... 32
4.4.2 Waktu Kerja (Operatimg Time) ........................................ 33
4.4.3 Kurva Kalibrasi Vitamin C ............................................... 34
4.4.4 Penetapan Kapasitas Antioksidan dari Hemiselulosa
Sekam Padi (HSP) ............................................................ 35
4.5 Validasi Metode .......................................................................... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 39
5.1 Kesimpulan ................................................................................. 39
5.2 Saran ........................................................................................... 39
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................
40
LAMPIRAN ...............................................................................................
42
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Nilai Qkritis pada Taraf Kepercayaan 95% ..............................
25
Tabel 4.1 Hasil Organoleptis Serbuk Sekam Padi (Oryza sativa) .........
27
Tabel 4.2 Karakteristik Serbuk Sekam Padi (Oryza sativa) ..................
27
Tabel 4.3 Hasil Organoleptis Hemiselulosa Sekam Padi (HSP) ............
29
Tabel 4.4 Uji Kelarutan Hemiselulosa Sekam Padi (HSP) ....................
29
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 4.1 Karakteristik HSP dengan IR .............................................
30
Gambar 4.2 Karakteristik HSP dengan KCKT ......................................
32
Gambar 4.3 Kurva Serapan Maksimum Pengukuran Mo (V) dengan
Larutan Pereaksi .................................................................
33
Gambar 4.4 Kurva Waktu Kerja ............................................................
34
Gambar 4.5 Kurva Kalibrasi Vitamin C pada Panjang Gelombang
710 nm ................................................................................
35
xiv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan Pembuatan Pereaksi ........................................... 42
Lampiran 2. Perhitungan Penetapan Kadar Abu Total .............................. 44
Lampiran 3. Perhitungan Penetapan Kadar Abu yang Tidak Larut
dalam Asam ............................................................................ 45
Lampiran 4. Perhitungan Susut Pengeringan .............................................. 46
Lampiran 5. Perhitungan Persen (%) Rendemen Hemiselulosa Hasil
Isolasi Sekam Padi (Oryza sativa) ......................................... 47
Lampiran 6. Hasil Pengujian Karakeristik dengan Spektofotometri
Inframerah ............................................................................. 48
Lampiran 7. Hasil Pengujian Karakeristik dengan Kromatografi Cair
Kinerja Tinggi (KCKT) ......................................................... 49
Lampiran 8. Data Hasil Penentuan Panjang Gelombang Maksimum ........ 50
Lampiran 9. Data Hasil Penentuan Waktu Kerja ....................................... 51
Lampiran 10. Perhitungan kurva kalibrasi Vitamin C ............................... 52
Lampiran 11. Data kurva kalibrasi Vitamin C pada panjang
gelombang 710 nm ............................................................... 54
Lampiran 12. Perhitungan Persamaan Regresi .......................................... 55
Lampiran 13. Hasil dan Data Pengukuran Kapasitas Antioksidan dari
Hemiselulosa Hasil Isolasi Sekam Padi (Oryza sativa) ....... 56
Lampiran 14. Contoh Perhitungan Kapasitas Antioksidan dalam
Sampel .................................................................................. 57
Lampiran 15. Data perhitungan Analisis Data Statistik ............................. 58
Lampiran 16. Perhitungan Hasil Penentuan Batas Deteksi dan
Batas Kuantitasi ................................................................... 60
xv
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 17. Perhitungan Hasil Nilai Standar Deviasi (SD) dan
Relative Standar Deviasi (RSD) ........................................... 61
Lampiran 18. Data dan Contoh Perhitungan Uji Akurasi dengan
Persen Perolehan Kembali (% Recovery) ............................ 62
Lampiran 19. Tabel Distribusi t .................................................................. 65
xvi
Universitas Sumatera Utara