Perbandingan daya antioksidan sari buah markisa ungu (Passiflora edulis f. edulis Sims) dengan sari buah markisa kuning (P.edulis Sims f. flavicarpa Deg) menggunakan metode DPPH - USD Repository
PERBANDINGAN DAYA ANTIOKSIDAN
SARI BUAH MARKISA UNGU ( Passiflora edulis f. edulis Sims) DENGAN
SARI BUAH MARKISA KUNING ( P. edulis Sims f. flavicarpa Deg)
MENGGUNAKAN METODE DPPH
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi Oleh:
Meiske Munda NIM : 088114177
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2012
PERBANDINGAN DAYA ANTIOKSIDAN
SARI BUAH MARKISA UNGU ( Passiflora edulis f. edulis Sims) DENGAN
SARI BUAH MARKISA KUNING ( P. edulis Sims f. flavicarpa Deg)
MENGGUNAKAN METODE DPPH
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi Oleh:
Meiske Munda NIM : 088114177
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2012
“ M ulai ”adalah kata yang penuh dengan kekuatan… .
Cara terbaik untuk menyelesaikan sesuatu adalah dengan
memulainya. Tetapi, pekerjaan apakah yang dapat kita selesaikan
kalau kita hanya memulainya????? ( Clifford W arren) K upersembahkan karyaku ini untuk :
Kedua orang tuaku yang luar biasa, papa & mama tersayang, adik-adikku yang selalu kubanggakan.
Sahabat dan keluarga besarku F armasi 2008, dan Almamaterku, F akultas F armasi U nversitas Sanata D harma
And all t hings,what soever ye shall ask in prayer, believing… ..
Ye shall receive (M atthew 21:22)
PRAKATA
Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Bapa di Sorga yang senantiasa melindungi, membimbing, menganugerahkan kasih dan pertolonganNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul “Perbandingan Daya Antioksidan Sari Buah Markisa
Ungu ( Passiflora edulis f. edulis Sims) Dengan Sari Buah Markisa Kuning
( P.edulis Sims f. flavicarpa Deg) Menggunakan Metode DPPH” disusun
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam proses penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak berupa bimbingan, nasehat, dorongan, kritik dan saran.
Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Yohanes Dwiatmaka, M.Si., selaku Dosen Pembimbing yang dengan sabar membimbing mulai dari awal hingga akhir penyusunan skripsi ini.
2. Bapak Prof. Dr. C.J. Soegihardjo, Apt., selaku Dosen Penguji yang telah bersedia, menguji dan memberikan saran serta kritik selama penyusunan skripsi.
3. Ibu Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si., selaku Dosen Penguji yang telah bersedia menguji dan memberikan saran serta kritik selama penyusunan skripsi.
4. Seluruh staf pengajar dan karyawan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Terima kasih atas bantuan dan bimbingannya.
5. Mas Bimo, Mas Kunto, Mas Parlan, Mas Wagiran, Pak Ketul, Mas Andri, terima kasih atas bantuan dan keramahan selama peneliti berada di lab.
6. My lovely aunt yang bersedia mengirimkan buah markisa dari Toraja ke Yogyakarta.
7. Bapak Supardi yang telah menyediakan sampel bagi peneliti.
8. My best partner Augustiyani Novie Imoliana, terima kasih buat persahabatan, kerjasama, bantuan dan motivasi yang sangat berarti dalam penyelesaian skripsi ini.
9. Partner kerja di lantai 4 (anti stress team), terima kasih buat semua bantuan, masukan, dan motivasnya . Sebuah kebersamaan yang pastinya tidak akan terlupakan dari mulai masa-masa yang sulit dan pastinya akan diakhiri dengan senyum bahagia. Satu kata “semangat , pasti bisa ”, merupakan obat yang sangat mujarab.
10. Pius dan Yuni yang membantu dalam proses pengolahan data, semua sahabat- sahabatku yang selalu menanyakan “Ike, kapan selesainya? Semangat ya…”, itu merupakan motivasi yang sangat berarti.
11. Teman-teman kelas FST B angkatan 2008, terima kasih buat persahabatan yang tulus dan kebersamaan yang tidak akan pernah tergantikan menjadi sebuah memori indah penghias album kehidupanku.
12. Teman-teman Ikaskibar Jogja, yang selalu mendoakan, memotivasi dan selalu membantu.
Serta untuk semua pribadi yang telah bersedia membantu penulis dalam banyak hal, semuanya akan menjadi bagian yang tak akan terlupakan dan akan selalu ada senyuman bahkan keharuan ketika penulis mengingatnya.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam pemyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak. Akhir kata, besar harapan penulis semoga hasil penelitian ini bermanfaat dan menjadi sumbangan dalam perkembangan ilmu pengetahuan khususnya farmasi.
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL .............................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ....................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................. iii HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................. iv LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ...... v PRAKATA ............................................................................................. vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .................................................. ix DAFTAR ISI .......................................................................................... x DAFTAR TABEL ................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xv DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xvii
INTISARI ............................................................................................... xviii
ABSTRACT ............................................................................................. xix BAB I PENGANTAR ............................................................................
1 A. Latar Belakang .................................................................................
1 B. Perumusan Masalah .........................................................................
4 C. Keaslian Penelitian ...........................................................................
5 D. Manfaat Penelitian ...........................................................................
5 1. Manfaat teoritis ..........................................................................
5 2. Manfaat praktis ..........................................................................
6 E. Tujuan Penelitian .............................................................................
6
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA ......................................................
7 A. Markisa Ungu dan Markisa Kuning ..................................................
7 1. Keterangan botani ......................................................................
7 2. Ekologi dan penyebaran .............................................................
8 3. Kandungan kimia dan pemanfaatan buah markisa .......................
9 B. Radikal Bebas ..................................................................................
10 C. Antioksidan ......................................................................................
11 1. Metode conjugated diene ............................................................
12 2. Metode penangkapan radikal hidroksil .......................................
13 3. Metode ferric reducing ability of plasma (FRAP) .......................
13 4. Metode trapping antioxidant parameter (TRAP) .........................
13 D. Metode DPPH ..................................................................................
14 E. Spektrofotometri UV-Visibel ...........................................................
15 F. Validasi Metode Analisis .................................................................
18 G. Landasan Teori ................................................................................
20 H. Hipotesis ..........................................................................................
22 BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................
23 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ........................................................
23 B. Variabel Penelitian ...........................................................................
23 1. Variabel bebas ............................................................................
23 2. Variabel tergantung ....................................................................
23 3. Variabel pengacau ......................................................................
23 C. Definisi Operasional ........................................................................
23
D. Bahan Penelitian ..............................................................................
24 E. Alat-Alat Penelitian ..........................................................................
25 F. Tata Cara Penelitian .........................................................................
25 1. Determinasi tanaman ..................................................................
25 2. Pengambilan sampel ...................................................................
25 3. Penyiapan bahan uji ...................................................................
26 4. Analisis data ...............................................................................
29 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
30 A. Hasil Determinasi Tumbuhan ...........................................................
30 B. Hasil Pengumpulan Bahan ...............................................................
30 C. Hasil Preparasi Sampel .....................................................................
33 D. Hasil Optimasi Metode Uji Aktivitas Antioksidan ............................
37 1. Penentuan OT metode uji aktivitas antioksidan ...........................
38 2.
41 Penentuan λ maksimum metode uji aktivitas antioksidan ............
E. Hasil Validasi Metode Uji Aktivitas Antioksidan .............................
43 1. Akurasi ......................................................................................
45 2. Presisi ........................................................................................
48 3. Linearitas ...................................................................................
48 4. Spesifisitas .................................................................................
49 F. Hasil Estimasi Aktivitas Antioksidan dengan Radikal DPPH ...........
49 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................
57 A. Kesimpulan ......................................................................................
57 B. Saran ................................................................................................
57
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
58 LAMPIRAN ..........................................................................................
62 BIOGRAFI PENULIS ...........................................................................
81
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel I. Komposisi markisa ungu dan markisa kuning .......................
3 Tabel II. Beberapa macam Reactive Oxygen Species (ROS) dan antioksidan yang menetralkannya (Percival, M., 1998) .........
10 Tabel III. Tingkat kekuatan antioksidan dengan metode DPPH ............
15 Tabel IV. Rentang akurasi yang masih dapat diterima ...........................
19 Tabel V. Rentang KV yang masih dapat diterima ................................
20 Tabel VI. Volume sari buah markisa ungu dan sari buah markisa kuning
36 Tabel VII. Hasil %recovery dan %CV uji aktivitas antioksidan vitamin C............................................................................................
46 Tabel VIII. Hasil %recovery dan %CV uji aktivitas antioksidan sari markisa ungu .................................................................
46 Tabel IX. Hasil %recovery dan %CV uji aktivitas antioksidan sari markisa kuning .....................................................................
47 Tabel X. Hasil %IC vitamin C menggunakan radikal DPPH ................
51 Tabel XI. Hasil %IC sari buah markisa ungu menggunakan radikal DPPH ...................................................................................
52 Tabel XII. Hasil %IC sari buah markisa kuning menggunakan radikal DPPH ...................................................................................
53 Tabel XIII. ....Hasil %IC
50 vitamin C, sari markisa ungu dan sari markisa kuning ..................................................................................
54
DAFTAR GAMBAR
39 Gambar 9. Hasil grafik penentuan OT markisa kuning .........................
44 Gambar 15. Kurva persamaan regresi linear aktivitas antioksidan sari markisa kuning ...................................................................
44 Gambar 14. Kurva persamaan regresi linear aktivitas antioksidan sari markisa ungu ......................................................................
42 Gambar 13. Kurva persamaan regresi linear aktivitas antioksidan vitamin C ............................................................................
42 Gambar 12. Spektra panjang gelombang maksimum DPPH 0,22 mM ...
42 Gambar 11. Spektra panjang gelombang maksimum DPPH 0,11 mM ...
40 Gambar 10. Spektra panjang gelombang maksimum DPPH 0,054 mM .
39 Gambar 8. Hasil grafik penentuan OT markisa ungu ............................
Halaman Gambar 1. Markisa ungu dan markisa kuning (Karsinah, 2007) ...........
37 Gambar 7. Hasil grafik penentuan OT vitamin C .................................
36 Gambar 6. Pengendapan protein dan pati yang terkandung dalam isi buah ...................................................................................
18 Gambar 5. Perbedaan warna sari markisa ungu dan markisa kuning .....
16 Gambar 4. Gugus kromofor dan auksokrom DPPH (Prakash et al., 2001) …..
14 Gambar 3. Diagram spektrofotometer UV-Vis (Sastrohamidjodjo, 2001) ..................................................................................
8 Gambar 2. Perubahan warna larutan pada reaksi radikal DPPH dengan antioksidan (Witt , Lalk, Hager, dan Voigt, 2010) ...............
45
Gambar 16. Donasi proton senyawa antioksidan ke radikal DPPH (Prakash, et.,al.,2010) .........................................................
54
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Surat Pengesahan Determinasi Tanaman Markisa Ungu dan Markisa Kuning .........................................................
63 Lampiran 2. Gambar Buah Markisa Ungu dan Markisa Kuning ...........
65 Lampiran 3. Gambar Blender ...............................................................
66 Lampiran 4. Data Penimbangan Bahan .................................................
67 Lampiran 5. Data Perhitungan Konsentrasi DPPH, Larutan Pembanding, dan Larutan Uji ...........................................
68 Lampiran 6. Scanning Pengkoreksi ......................................................
71 Lampiran 7. Optimasi Metode Uji Aktivitas Antioksidan .....................
73 Lampiran 8. Uji Aktivitas Antioksidan Menggunakan Radikal DPPH ..
75 Lampiran 9. Perhitungan Nilai IC
50 Vitamin C, Sari Markisa Ungu dan Sari Markisa Kuning ........................................................
78 Lampiran 10. Uji Statistik Aktivitas Antioksidan dengan SPSS 17.0 ......
80
INTISARI
Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat terjadinya reaksi radikal bebas yang berpotensi merusak sel-sel penting dalam tubuh. Berbagai komponen antioksidan alami terdapat di alam secara melimpah, baik dalam sayur-sayuran maupun buah-buahan. Markisa merupakan salah satu jenis buah yang masih kurang dimanfaatkan oleh masyarakat Indonesia. Berdasarkan beberapa sumber diketahui bahwa markisa mengandung vitamin C yang tinggi, flavonoid dan karotenoid yang merupakan senyawa antioksidan.
Terdapat beberapa forma markisa asam di Indonesia, namun markisa ungu (Passiflora edulis f. edulis Sims) dan markisa kuning (P.edulis Sims f.
flavicarpa Deg) yang lebih dikenal dan mulai dibudidayakan oleh masyarakat.
Perbedaan forma dapat memungkinkan adanya perbedaan daya antioksidan yang dimiliki. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan daya antioksidan antara sari buah markisa ungu dan sari buah markisa kuning menggunakan metode DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) yang dinyatakan dengan IC
50 . Penetapan
aktivitas antioksidan dilakukan dengan mengukur penurunan serapan DPPH pada berbagai konsentrasi sari buah markisa ungu dan markisa kuning. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sari buah markisa ungu dan sari buah markisa kuning mempunyai aktivitas antioksidan lemah karena nilai IC
50 >
50 µg/mL, yaitu 2,74±0,39 mg/ml untuk sari markisa ungu dan 5,26±1,57 mg/mL untuk sari markisa kuning. Dari hasil uji statistik diketahui bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara nilai IC sari buah markisa ungu dengan sari buah markisa
50 kuning.
Kata kunci : antioksidan, radikal bebas, sari buah markisa ungu, sari buah markisa kuning, metode DPPH.
ABSTRACT
Antioxidants are compounds that can inhibit free radical reactions that potentially damage important cells in the body.There are many components of the natural antioxidants are found in nature in abundance, especially in vegetables and fruits. Passion fruit is one kind of fruit that still under-utilized by the people in Indonesia. According to some researches, passion fruit contains a high vitamin C, flavonoids and carotenoids which are antioxidant compounds.
There are several forma of Passiflora edulis Sims in Indonesia, but forma violet and yellow passion fruit which is well known and cultivated by the community. Forma differences can allow for differences in antioxidant activity. This research was conducted to compare the antioxidant activity of violet passion fruit with yellow passion fruit juice using the DPPH method that expressed as Inhibition Concentration 50 (IC
50 ). Determination of antioxidant activity carried
out by measuring the decrease in DPPH absorption in various concentrations of the juice. The result showed that both of passion fruit forma have weak antioxidant activity with IC
50
>50 µg/mL. Violet passion fruit forma have antioxidant activity IC value of 2,74±0,39 mg/mL and IC value of 5,26±1,57
50
50
mg/mL for the yellow passion fruit forma. From the result of statistikal test showed that there are significant differences IC
50 value between the violet passion fruit with the yellow passion fruit forma.
Keywords: Antioxidant, free radical, violet passion fruit juice, yellow passion fruit juice, DPPH method
BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Perubahan kondisi lingkungan dan pola hidup masyarakat, terutama pola
makan dan kebiasaan buruk di kota-kota besar pada negara berkembang seperti Indonesia menjadikan tubuh lebih rentan terkena berbagai jenis penyakit, khusunya penyakit-penyakit yang dipicu oleh radikal bebas. Radikal bebas dapat berasal dari dalam tubuh manusia sendiri maupun dari lingkungan sekitar, oleh karena itu dengan pola hidup yang tidak sehat dan didukung oleh kondisi lingkungan yang juga tidak sehat menyebabkan potensi terserangnya tubuh oleh radikal bebas semakin besar.
Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang mempunyai satu atau lebih elektron bebas yang tidak berpasangan. Radikal bebas bersifat sangat reaktif, sehingga untuk menstabilkan dirinya molekul ini akan melakukan serangkaian reaksi oksidasi patogenik terhadap sel atau komponen sel seperti nukleotida, membran sel, lemak dan protein, sehingga sel akan mengalami disfungsi atau mutasi yang akhirnya berakibat pada timbulnya berbagai jenis penyakit degenaratif (Hernani dan Rahardjo, 2005). Radikal bebas diketahui dapat menginduksi penyakit kanker, arteriosklerosis dan penuaan, disebabkan oleh kerusakan jaringan karena oksidasi (Kikuzaki dan Nakatani, 1993).
Antioksidan didefinisikan sebagai senyawa yang mampu menunda, memperlambat, atau menghambat reaksi oksidasi dengan mengikat radikal bebas
2 (Pokorny dkk., 2001). Senyawa antioksidan memegang peranan penting dalam pertahanan tubuh terhadap pengaruh buruk yang disebabkan radikal bebas.
Di sisi lain, telah terjadi booming produk-produk yang berlabel antioksidan dan dikatakan dapat melawan kerja radikal bebas. Produk antioksidan yang banyak beredar merupkan produk antioksidan sintetik seperti BHA (butil hidroksi anisol), BHT (butil hidroksi toluen), PG (propel galat), dan TBHQ (tert-butil hidroquinon) yang berdasarkan beberapa penelitian dapat meningkatkan terjadinya karsinogenesis sehingga penggunaan antioksidan alami semakin gencar diperlukan (Amarowicz et al., 2000). Antioksidan sintetis memiliki efektivitas yang tinggi namun kurang aman bagi kesehatan sehingga pengunaannya diawasi secara ketat di berbagai negara (Pujimulyani, 2003). Produk-produk antioksidan ini dijual dengan harga yang cukup mahal. Padahal, komponen antioksidan terdapat di alam secara melimpah, baik dalam sayur-sayuran maupun buah- buahan. Studi epidemiologi menunjukkan bahwa konsumsi buah dan sayuran yang cukup, berhubungan dengan tingkat kejadian yang lebih rendah terhadap jenis penyakit seperti kanker dan kardiovaskuler. Efek tersebut antara lain disebabkan adanya aktivitas antioksidan alami seperti vitamin C, E, betakaroten dan beberapa senyawa polifenol lain (Cos dkk., 2001). Banyak orang yang tidak menyadari hal ini karena belum paham betul apa yang dimaksud dengan antioksidan, jenis, kegunaan, dan bahan-bahan yang mengandungnya.
Buah markisa merupakan salah satu buah yang mengandung banyak nutrisi dan belum dimanfaatkan secara optimal oleh masyarakat Indonesia, karena mungkin rasanya yang asam berbeda dengan buah-buahan lain yang rasanya
3 manis. Markisa memang bukan tanaman asli Indonesia namun dapat tumbuh subur di Indonesia khususnya di daerah dataran tinggi untuk markisa ungu dan dataran rendah untuk markisa kuning. Menurut Karsinah (2007) dan Verheij (1997), dalam 100 g buah markisa asam mengandung 69-80 g air, 2,3 g protein, 2,0 g lemak (hampir semuanya berada dalam biji), 16 g karbohidrat, 3,5 g serat, 10 mg Ca, 1,0 mg Fe, 20 SI vitamin A, sedikit sekali tiamin, 0,1 mg riboflavin, 1,5 mg niasin, dan 20-80 mg vitamin C.
Ada dua jenis forma markisa asam yang saat ini mulai dibudidayakan di Indonesia yang merupakan bahan baku utama industri pengolahan sirup markisa.
Kedua forma markisa asam ini adalah markisa ungu dan markisa kuning. Baik markisa ungu maupun markisa kuning memiliki rasa yang tidak jauh berbeda, namun karena adanya perbedaan “forma” memungkinkan komposisi zat antara markisa ungu dan markisa kuning juga berbeda dan dapat mempengaruhi khasiatnya. Seperti yang disampaikan Karsinah (2007), terdapat perbedaan komposisi zat yang terkandung pada markisa ungu dan markisa kuning (Tabel 1).
Tabel 1. Komposisi markisa ungu dan markisa kuning
Komposisi Markisa ungu Markisa Kuning Karotenoid 1,16 % 0,058 %
Flavonoid 1,06% 1% Alkaloid 0,012% 0,7%
Vitamin C 88 mg/100g 75,09mg/100g Berdasarkan perbedaan komposisi kandungan kimia dari sari buah markisa ungu maupun sari buah markisa kuning, maka memungkinkan daya antioksidan yang dimiliki oleh kedua jenis markisa asam ini juga berbeda. Oleh karena itu, dilakukan penelitian untuk mengetahui perbandingan daya antioksidan antara sari
4 buah markisa ungu dengan sari buah markisa kuning. Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan informasi kepada masyarakat mengenai ada atau tidaknya perbedaan antioksidan antara markisa ungu dan markisa kuning sehingga dapat dijadikan pertimbangan pemilihan dalam mengkonsumsi buah ini.
Penelitian ini difokuskan hanya untuk menguji daya antioksidan masing-masing sari buah markisa ungu dan sari buah markisa kuning, dan tidak dilakukan uji kualitatif maupun pemisahan senyawa tunggal yang bertanggung jawab sebagai antioksidan.
Metode yang digunakan untuk mengukur aktivitas antioksidan sari buah markisa ungu dan sari buah markisa kuning ini adalah metode DPPH (2,2-
diphenyl-1-picrylhydrazyl ) dengan menggunakan vitamin C sebagai kontrol
positif. Pemilihan metode ini karena metode ini dianggap akurat dalam mengukur aktivitas antioksidan pada buah dan ekstrak sayur (Kwok, 2003) dan juga relatif lebih sederhana (Hanani, 2005). Prinsip metode ini didasarkan pada kemampuan suatu antioksidan untuk mengurangi intensitas warna ungu radikal DPPH.
B. Perumusan Masalah
Bagaimanakah perbandingan daya antioksidan sari buah markisa ungu dengan sari buah markisa kuning yang terukur dengan menggunakan metode DPPH yang dinyatakan sebagai IC ?
50
5
C. Keaslian Penelitian
Penelitian tentang daya antioksidan pada tanaman markisa yang diketahui pernah dilakukan oleh :
1. Ripa, et al., (2009) menguji menggunakan ekstrak daun dan batang tanaman markisa (Passiflora edulis) dengan pelarut petroleum eter dan kloroform.
2. Zeraik, et al., (2011) meneliti ekstrak metanol Passiflora alata pulp, dimana aktivitas antioksidan ekstrak metanol buah diukur menggunkaan SIEFED (Spesific Immunological Extraction Followed by Enzymatic Detection).
Perbedaan penelitian ini dengan penelitian sebelumnya adalah bahwa pada penelitian ini akan dilakukan uji daya antoksidan pada buah markisa (sampel dalam bentuk sari buah) bukan pada batang ataupun daun dan juga dilakukan pada “forma” markisa ungu (P. edulis f. edulis Sims) dan markisa kuning (P.edulis Sims f. flavicarpa Deg) dengan menggunakan metode DPPH.
D. Manfaat Penelitian 1. Manfaat teoritis
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bagi penelitian lebih lanjut dalam ilmu kefarmasian mengenai aplikasi metode DPPH untuk sari buah dalam pengujian aktivitas antioksidan maupun masyarakat luas mengenai perbandingan daya antioksidan sari buah markisa ungu dengan sari buah markisa kuning terhadap 1,1-diphenyl-2-picrylhidrazyl (DPPH) yang dinyatakan dengan
IC 50.
6
2. Manfaat praktis
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang daya antioksidan sari buah markisa ungu dan sari buah markisa kuning sehingga nantinya dapat menjadi pertimbangan bagi masyarakat untuk mengkonsumsi buah markisa sebagai sumber antioksidan alami.
E. Tujuan Penelitian
Mengetahui perbandingan daya antioksidan sari buah markisa ungu dengan sari buah markisa kuning yang dinyatakan sebagai IC
50 menggunakan metode DPPH.
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Markisa Ungu dan Markisa Kuning 1. Keterangan botani Markisa asam (Passiflora edulis Sims) mempunyai nama umum granadilla
atau passion fruit (Inggris), markisa (Indonesia), termasuk dalam famili Passifloraceae. Diperkirakan ada 500 spesies passiflora dalam famili Passifloraceae. Di antara spesies-spesies tersebut P.edulis Sims memiliki cirri-ciri spesifik markisa. Dalam spesies ini terdapat dua forma, yaitu: a. Forma edulis (markisa ungu), yang termasuk forma ini adalah markisa asam dengan kulit buah berwarna ungu (violet), merah (red), atau hitam (black
granadilla) disebut juga siuh atau violet passion fruit (Passiflora edulis f.
edulis Sims).b. Forma flavicarpa (markisa kuning), yaitu markisa asam dengan kulit buah berwarna kuning disebut juga rola atau yellow passion fruit (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg). Forma ini dapat beradaptasi di dataran rendah tropis (Karsinah,2010).
Jenis markisa asam yang dibudidayakan di Indonesia, masing-masing dapat dibedakan berdasarkan ciri-ciri sebagai berikut: a. Markisa ungu (Passiflora edulis f. edulis Sims). Bentuk daun menjari dengan ukuran daun lebih kecil. Ruas batang lebih pendek daripada markisa kuning.
Ukuran bunga lebih kecil. Buah muda berwarna hijau , sedangkan bauh tua
8 atau masak berwarna ungu tua, kulit buah agak tipis dan keras. Buah berbentuk bulat sampai bulat agak lonjong atau oval, berdiameter 4,6-5,7 cm, bobot 45-60 g, sari buah berwarna kuning oranye, rasanya asam-asam manis dengan aroma khas markisa yang kuat.
b. Markisa kuning (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.). Bentuk daun menjari dengan ukuran daun lebih besar dan lebih tebal daripada markisa ungu.
Ukuran bunga besar. Buah muda berwarna hijau, sedangkan buah tua berwarna kuning muda-kuning berbintik putih, kulit buh agak tebal dan agak keras. Buah berbentuk bulat sampai bulat agak lonjong atau oval, berdiameter 5-7 cm, bobot 55-130 g, sari buah berwarna kuning, rasanya asam manis dengan aroma seperti jambu biji (Karsinah,2010).
(a) (b)
(a) (b)
Gambar 1. Markisa ungu (a) dan markisa kuning (b) (Karsinah, 2007)
2.Ekologi dan penyebaran
Markisa ungu berasal dari Brazil bagian selatan, yaitu Paraguay hingga Argentina bagian utara, sedangkan asal markisa kuning tidak diketahui, atau mungkin berasal dari Amazon wilayah Brazil, hybrid antara P.edulis dan P.
ligularis (Morton, 1987; Verheij dan Coronel 1997).
9 Di Indonesia, markisa asam yang sudah dibudidayakan secara komersial adalah markisa ungu, yang ditanam di daerah dataran tinggi. Daerah penghasil markisa ungu masih terpusat di beberapa kabupaten di Provinsi Sumatera Utara dan Provinsi Sulawesi Selatan. Selain markisa ungu, markisa kuning dapat dijumpai di daerah dataran rendah di Indonesia. Markisa kuning dapat dijumpai di daerah Pelabuhan Ratu, Sukabumi, dan Bogor (Jawa Barat); Simalungun, Langkat, dan Medan, (Sumatera Utara), serta di beberapa daerah lainnya (Karsinah,2010).
3. Kandungan kimia dan pemanfaatan buah markisa
Berdasarkan penelitian di Brazil, markisa asam mengandung vitamin C dan karoten, di samping itu juga merupakan sumber niasin yang sangat bagus dan sumber riboflavin yang baik. Buah markisa asam terdiri dari kurang-lebih 45% kulit buah dan 55% bagian yang dapat dimakan dari bobot buah segar. Dari 100 g buah markisa asam mengandung 69-80 g air, 2.3 g protein, 2.0 g lemak (hampir semuanya berada dalam biji), 16 g karbohidrat, 3.5 g serat, 10 mg Ca, 1.0 mg Fe,
20 SI vitamin A, sedikit sekali tiamin, 0.1 mg riboflavin, 1.5 mg niasin, dan 20- 80 mg vitamin C. nilai energi sebanyak 385 kj/100 g (Verheij dan Coronel 1997; Karsinah et al., 2007). Asam amino bebas pada pada jus markisa ungu adalah arginin, asam aspartat, glisin, leusin, lisin, prolin, treonin, tirosin, dan valin.
Markisa ungu mengandung karotenoid 1,160%, flavonoid 1,060%, dan alkaloid 0,012%, sedangkan pada markisa kuning mengandung karotenoid 0,058%, flavonoid 1,000%, alkaloid 0,700% (Karsinah, 2010).
10
B. Radikal Bebas
Menurut Soeatmaji (1998), Tilarso (2003) dan Hadi (2009), radikal bebas merupakan suatu senyawa atau molekul yang mengandung satu atau lebih elektron tidak berpasangan pada orbital luarnya yang mengakibatkan senyawa tersebut sangat reaktif mencari pasangan, dengan cara menyerang dan mengikat elektron molekul yang berada di sekitarnya.
Radikal bebas sangat reaktif dan dengan mudah menjurus ke reaksi yang tidak terkontrol, menghasilkan ikatan silang (cross-link) pada DNA, protein, lipida, atau kerusakan oksidatif pada gugus fungsional yang penting pada biomolekul ini. Radikal bebas juga terlibat dan berperan dalam patologi dari berbagai penyakit degeneratif, yakni kanker, aterosklerosis, rematik, jantung koroner, dan katarak (Silalahi, 2006).
Mekanisme reaksi radikal bebas dari autooksidasi lipid dapat digambarkan sebagai tahap inisiasi, propagasi, dan terminasi. Selama tahap inisiasi dan propagasi, atom hidrogen tetangga dari rantai karbon dengan suatu ikatan rangkap diabstraksi dan radikal alkil yang terbentuk distabilkan oleh resonansi (Pokorni et
al. , 2001).
Tabel II. Beberapa macam Reactive Oxygen Species (ROS) dan antioksidan
yang menetralkannya (Percival, 1998)
ROS Neutralizing AntioxidantsRadikal Hidroksil Vitamin C, glutation, flavonoid, asam lipoat Radikal Superoksida Vitamin C, glutation, flavonoid, superoksida dismutase Peroksida Hidrogen Vitamin C, glutation, flavonoid, beta karoten, vitamin E, asam lipoat
Peroksida Lipid Vitamin E, beta karoten, ubikuinon, flavonoid, glutation peroksidase
11
C. Antioksidan
Antioksidan merupakan senyawa yang mempunyai struktur molekul yang dapat memberikan elektron dengan cuma-cuma kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu sama sekali dan dapat memutuskan reaksi berantai dari radikal bebas (Kumalaningsih, 2006). Antioksidan bekerja dengan cara mendonorkan satu elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktifitas senyawa oksidan bisa dihambat (Winarsi, 2007).
Antioksidan yang ada di alam dibagi atas tiga macam yaitu: (1) antioksidan yang dibuat oleh tubuh kita sendiri yang berupa enzim antara lain
superoksidadismutase, glutathinoneperoxidase, peroxsidase dan katalase, (2)
antioksidan alami yang dapat diperoleh dari tanaman atau hewan, yaitu tokoferol, vitamin C, betakaroten, flavonoid dan senyawa fenolik, (3) antioksidan sintetik dibuat dari bahan-bahan kimia yaitu Butylated hidroxy-anisole (BHA), Butylated
hidroxy-toluene (BHT), Propylgallate (PG), yang ditambahkan dalam makanan
untuk mencegah kerusakan lemak (Kumalaningsih, 2006).Antioksidan di dalam tubuh dibedakan atas tiga kelompok, yaitu: (1) antioksidan primer yang bekerja dengan cara mencegah terbentuknya radikal bebas yang baru dan mengubah radikal bebas menjadi molekul yang tidak merugikan, misalnya glutationperoksidase; (2) antioksidan sekunder yang berfungsi untuk menangkap radikal bebas yang menghalangi terjadinya reaksi berantai, misalnya vitamin C, vitamin E, dan beta-karoten; (3) antioksidan tertier yang bermanfaat untuk memperbaiki kerusakan biomolekuler yang disebabkan oleh radikal bebas, misalnya DNA repair enzyme (Silalahi, 2006).
12 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 superoksida dismutase, katalase, glutation peroksidase, dan glutation reduktase (Winarsi, 2007).
Secara non-enzimatik, senyawa antioksidan bekerja melalui empat cara (Huang, et al., 2005), yaitu sebagai berikut:
1. penangkap radikal bebas, misalnya vitamin C dan vitamin E, 2. pengkelat logam transisi, misalnya EDTA, 3. inhibitor enzim oksidatif, misalnya aspirin dan ibuprofen, dan 4. kofaktor enzim antioksidan, misalnya selenium sebagai kofaktor glutation peroksidase.
Vitamin C merupakan antioksidan yang larut dalam air. Vitamin C bekerja sebagai donor elektron, dengan cara memindahkan suatu elektron ke senyawa logam Cu. Selain itu, juga dapat menyumbangkan elektron ke dalam reaksi biokimia intraseluler dab ekstraseluler (Levine, et al.,1995). Antioksidan vitamin C mampu bereaksi dengan radikal bebas, kemudian mengubahnya menjadi radikal askorbil.
Menurut Shivaprasad, Mohan, Kharya, Shiradkar, dan Lakshman (2005) ada beberapa metode uji aktivitas antioksidan secara spektrofotometri yang dilakukan secara in-vitro.
1. Metode conjugated diene
Metode ini mengukur absorbansi konjugasi dari diena sebagai hasil dari oksidasi asam lemak tak jenuh pada panjang gelombang UV 234 nm. Prinsip
13 metode ini adalah selama oksidasi asam linoleat, ikatan rangkap terkonversi ke bentuk ikatan rangkap terkonjugasi, yang dikarakterisasi dengan absorpsi kuat pada panjang gelombang UV 234 nm. Aktivitasnya diekspresikan dengan istilah
inhibitory concentration (IC 50 ).
2. Metode penangkapan radikal hidroksil
Kapasitas penangkapan radikal hidroksil dari suatu ekstrak berhubungan langsung dengan aktivitas antioksidannya. Metode ini memerlukan generation
invitro dari radikal hidroksil menggunakan Fe3+/ascorbate/EDTA/H
2 O
2
menggunakan reaksi Fenton. Penangkapan radikal hidroksil sebagai tanda adanya aktivitas antioksidan. Radikal hidroksil akan bereaksi dengan dimetil sulfoksida (DMSO) untuk membentuk formaldehid. Formaldehid akan menghasilkan warna kuning dengan reagen Nash (2 M ammonium asetat dengan 0,05 M asam asetat dan 0,02 M asetil aseton dalam air destilasi). Intensitas warna kuning diukur secara spektrofotometri pada panjang gelombang 412 nm. Aktivitas antioksidan diekspresikan dengan %penangkapan radikal hidroksil.
3. Metode ferric reducing ability of plasma (FRAP)
Aktivitas antioksidan diestimasi dengan mengukur peningkatan absorbansi dari pembentukan ion-ion fero dari reagen FRAP yang mengandung 2,4,6- tri (2- piridil)-s triazin (TPTZ) dan FeCl
3 .6H
2 O. Absorbansi diukur secara spektrofotometri pada 595 nm.
4. Metode trapping antioxidant parameter (TRAP)
Metode ini didefinisikan sebagai pengukuran parameter total radikal yang terjebak antioksidan. Fluororesen dari R-phycoerythrin yang dipadamkan oleh
14 2,2’-azo-bis (2-amidino-propan) hidroklorida (ABAP) sebagai generator radikal. Reaksi pemadaman ini diukur sebagai adanya aktivitas antioksidan (Shivaprasad, et al. , 2005).
D. Metode DPPH
Pengujian penangkapan radikal pada metode ini dilakukan dengan cara mengukur penangkapan radikal sintetik dalam pelarut polar seperti metanol atau etanol pada suhu kamar. Radikal sintetik yang sering digunakan adalah DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) dan ABTS (2,2-azinobis (3-etil benzotiazolin- asam sulfonat). Dasar dari metode ini adalah kemampuan suatu senyawa untuk menagkap radikal DPPH. DPPH memberikan warna violet pada panjang gelombang 515 nm diukur menggunakan spektrofotometer visible (Pokorny et al., 2001).
Gambar 2. Perubahan warna larutan pada reaksi radikal DPPH dengan
antioksidan (Witt, Lalk, Hager, dan Voigt, 2010)15 Penangkapan radikal bebas menyebabkan elektron menjadi berpasangan yang kemudian menyebabkan penghilangan warna yang sebanding dengan jumlah elektron yang diambil, yaitu warna larutan berubah dari ungu tua menjadi kuning terang (Molyneux, 2004). Metode DPPH merupakan salah satu metode yang akurat mengukur aktivitas antioksidan pada buah dan ekstrak sayur (Antolovic cit Kwok, 2003).
Menurut Ariyanto cit Nusarini (2007), tingkat kekuatan antioksidan senyawa uji menggunakan metode DPPH dapat digolongkan menurut IC
50 (Tabel III).
Tabel III. Tingkat kekuatan antioksidan dengan metode DPPH
Intensitas NilaiIC 50 Sangat kuat < 50 µg/mL Kuat 50- 100 µg/mL
Sedang 101- 150 µg/mL
Lemah 150 µg/mL
E. Spektrofotometri UV-Visibel
Spektrofotometer UV-visibel merupakan teknik analisis yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ultra violet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan menggunakan instrumen spektrofotometer. Distribusi elektron di dalam suatu senyawa organik secara umum yang dikenal sebagai orbital elektron pi (π), sigma (α) dan elektron tidak berpasangan (n). Apabila pada molekul dikenakan radiasi elektromagnetik maka akan terjadi eksitasi elektron ke tingkat elektron yang lebih tinggi yang dikenal sebagai orbital elektron anti bonding (Mulja dan Suharman, 1995).
Cara kerja spektrofotometer UV-Vis adalah sebagai berikut.
16
1. Sinar dari sumber radiasi diteruskan menuju monokromator, 2. monokromator sebagai penyeleksi panjang gelombang dengan mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis,
3. cahaya monokromatis kemudian dilewatkan pada sampel. Digunakan kuvet untuk meletakkan sampel, kuvet biasa terbuat dari gelas atau kuarsa transparan,
4. detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik, 5. meter/pencatat akan menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detektor (Sastrohamidjodjo, 2001).
Gambar 3. Diagram spektrofotometer UV-Vis (Sastrohamidjodjo, 2001)