1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Penelitian

Obat tradisional merupakan obat yang berasal dari bahan tumbuh-tumbuhan,

hewan, mineral, dan atau sediaan galeniknya atau campuran dari bahan-bahan

tersebut yang belum mempunyai data klinis dan dipergunakan dalam usaha

pengobatan berdasarkan pengalaman (Depkes RI, 1981). Obat tradisional telah

digunakan masyarakat sejak zaman dahulu. Penggunaannya di Indonesia

digunakan untuk pencegahan penyakit (preventif), penyembuhan (kuratif),

pemulihan kesehatan (rehabilitatif), dan peningkatan kesehatan (promotif).

Keberadaan obat tradisional belum dapat disejajarkan dengan pengobatan modern

karena belum seluruhnya teruji keamanan dan khasiatnya (Badan POM RI, 2005).

Ekstrak tumbuhan obat merupakan salah satu bentuk bahan penyusun obat

tradisional yang sangat menentukan mutu, keamanan dan kemanfaatan obat

tradisional. Era globalisasi ini, perkembangan teknologi dan bentuk pemanfaatan

tumbuhan obat di Indonesia dalam pelayanan medis telah mengenal dan

menggunakan konsep ekstrak. Iptek kefarmasian juga berkembang dalam hal

ekstraksi, analisis dan teknologi proses sehingga ekstrak dapat diterima sebagai

bentuk bahan yang dapat dipertanggungjawabkan mutu dan keajegan kandungan

kimianya. Selain itu, iptek kedokteran (modern) juga menerima konsep ekstrak

terstandar sebagai bentuk obat multi-komponen yang dapat

dipertanggungjawabkan dari segi keamanan, farmakologi dan khasiatnya. Oleh

2

sebab itu, keajegan kadar senyawa aktif merupakan syarat mutlak ekstrak yang

diproduksi sehingga setiap ekstrak harus distandardisasi demi tegaknya trilogi

mutu, keamanan dan manfaat (Depkes RI, 2000).

Standardisasi merupakan serangkaian parameter, prosedur dan cara

pengukuran yang hasilnya merupakan unsur-unsur terkait paradigma mutu yang

memenuhi syarat standar dan jaminan stabilitas produk. Standardisasi untuk suatu

produk sediaan obat (ekstrak) adalah suatu persyaratan dapat diwujudkannya

reprodusibilitas (keajegan) terhadap kualitas farmasetik maupun terapetik.

Parameter standardisasi meliputi parameter non spesifik, spesifik dan uji

kandungan kimia ekstrak. Ekstrak terstandar yang dihasilkan diharapkan mampu

menunjukkan kualitas ekstrak tersebut. Ekstrak terstandar berarti konsistensi

kandungan senyawa aktif dari setiap batch yang diproduksi dapat dipertahankan.

Salah satu tanaman obat yang banyak dibutuhkan dalam industri obat

tradisional dan banyak digunakan masyarakat adalah sambiloto. Badan Pengawas

Obat dan Makanan (BPOM) telah menetapkan sambiloto sebagai salah satu

tanaman obat unggulan. Khasiatnya yang begitu banyak disebabkan sambiloto

memiliki kandungan yang lengkap (Prapanza & Marianto, 2003; Suryawati,

2007). Kandungan kimia tanaman sambiloto antara lain: andrografolid,

neoandrografolid, homoandrografolid, 14-deoksi-11,12-didehidroandrografolid,

14-deoksi-11-oksoandrografolid, 14-deoksiandrografolid, andrografin, panikulida

A, B dan C, panikulin, 5-hidroksi-2’,7,8-trimetoksiflavon, 2’,5-dihidroksi-7,8-

dimetoksiflavon, 4’,7-dimetilterapigenin, dan mono-O-metilwigtin (Sudarsono

3

dkk., 1996). Andrografolid merupakan senyawa identitas dan senyawa kimia

utama tanaman sambiloto.

Sambiloto telah lama dikenal dan penggunaannya telah terbukti efektif dan

berkhasiat baik untuk pencegahan maupun pengobatan. Efek farmakologi

sambiloto menurut Niranjan dkk. (2010) antara lain: antiinflamasi, anti HIV,

antibakteri, antioksidan, antiparasit, antispasmodik, antidiabetes, antikarsinogenik,

antipiretik, hepatoprotektif, nematosida, dan aktivitas lainnya. Selain itu, tanaman

sambiloto juga berperan sebagai imunostimulan, antihiperglikemia,

kardioprotektif, vasorelaksan, antiplatelet, dan hipotensif (Ojha dkk., 2012).

Tumbuhan mensintesis metabolit yang digunakan untuk pertumbuhan dan

perkembangan, reproduksi, pertahanan dari serangan organisme lain, dan untuk

kelangsungan hidup di tempat tumbuhnya yang seringkali mengalami perubahan

lingkungan. Faktor lingkungan sangat berperan dalam regulasi biosintesis

metabolit tumbuhan (Cseke dkk., 2006). Setiap tanaman menghendaki kondisi

lingkungan tumbuh tertentu agar dapat berproduksi dengan baik (Sembiring,

2007). Kadar senyawa andrografolid yang dihasilkan herba sambiloto dapat

dipengaruhi oleh berbagai faktor, beberapa di antaranya adalah ketinggian tempat

tumbuh, intensitas cahaya, pH tanah, dan kelembaban tanah.

Standardisasi ekstrak dalam penelitian ini dilakukan pada herba sambiloto

dari tiga daerah berbeda yaitu Dlingo, Prambanan dan Kalibawang. Pemilihan

daerah-daerah ini bertujuan untuk mengetahui kemungkinan pengaruh perbedaan

kondisi lingkungan terhadap kandungan kimia utama sambiloto yaitu

andrografolid. Karena itu perlu dilakukan pengukuran faktor-faktor lingkungan

4

yang berpengaruh terhadap kadar andrografolid yaitu ketinggian tempat tumbuh,

intensitas cahaya, pH dan kelembaban tanah. Dengan penelitian tersebut

diharapkan dapat diketahui daerah penanaman sambiloto yang dapat

menghasilkan tanaman sambiloto dengan kadar andrografolid tertinggi.

B. Perumusan Masalah

a. Berapa rentang nilai parameter non spesifik, spesifik dan kadar andrografolid

ekstrak herba sambiloto dari tiga daerah yang berbeda?

b. Bagaimana pengaruh variasi tempat tumbuh (ketinggian, intensitas cahaya,

pH dan kelembaban tanah) terhadap kadar andrografolid?

c. Daerah manakah yang menghasilkan sambiloto dengan kadar andrografolid

tertinggi?

C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menetapkan nilai parameter standar mutu

ekstrak herba sambiloto dari tiga daerah berbeda meliputi parameter non spesifik,

spesifik, termasuk kadar andrografolid, mempelajari pengaruh variasi tempat

tumbuh (ketinggian tempat tumbuh, intensitas cahaya, pH dan kelembaban tanah)

terhadap kadar andrografolid ekstrak herba sambiloto sehingga dapat diketahui

daerah optimal penanaman sambiloto yang menghasilkan kadar andrografolid

tertinggi dari ketiga daerah.

5

D. Tinjauan Pustaka

1. Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f) Nees)

a. Sistematika tanaman

Gambar 1. Tanaman sambiloto

Klasifikasi tanaman sambiloto adalah sebagai berikut:

Divisi : Spermatophyta

Anak divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Anak kelas : Sympetalae

Bangsa : Solanales

Suku : Acanthaceae

Marga : Andrographis

Jenis : Andrographis paniculata (Burm.f) Nees

(Backer & Van Den Brink, 1965)

Sinonim

Justicia paniculata Burm., Justicia latebrosa Russ., Justicia stricta Lamk

(Dalimartha, 1999).

6

b. Nama daerah

Sumatera : Pepaitan (Melayu);

Jawa : Ki oray, ki peurat, takilo (Sunda), bidara, sadilata,

sambilata, takila (Jawa)

(Depkes RI, 1979)

Nama asing

Cina : Chuan xin lian, yi jian xi, dan lan he lian;

India : Kalmegh, kirayat dan kirata;

Tamil : Nilavembu;

Vietnam : Cong-cong dan xuyen tam lien;

Arab : Quasabhuva;

Persia : Nainehavandi;

Inggris : Green chiretta dan king of bitter

(Prapanza & Marianto, 2003).

c. Morfologi tanaman

Tanaman sambiloto memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

Habitus : Herba, semusim, tinggi ± 50 cm.

Batang : Berkayu, pangkal bulat, muda berbentuk segi empat, setelah

tua menjadi bulat, percabangan monopodial, hijau.

Daun : Tunggal, bulat telur, bersilang berhadapan, pangkal dan ujung

runcing, tepi rata, panjang ± 5 cm, lebar ± 1,5 cm,

pertulangan menyirip, panjang tangkai ± 3 cm, hijau keputih-

putihan, hijau.

7

Bunga : Majemuk, bentuk tandan, di ketiak daun dan di ujung batang,

kelopak lanset, berbagi lima, pangkal berlekatan, hijau,

benang sari dua, bulat panjang, kepala sari bulat, ungu, putik

pendek, kepala putik ungu kecoklatan, mahkota lonjong,

pangkal berlekatan, ujung pecah menjadi empat, bagian

dalam putih bernoda ungu, bagian luar berambut, merah.

Buah : Kotak, bulat panjang, ujung runcing, tengah beralur, masih

muda hijau setelah tua coklat.

Biji : Kecil, bulat, masih muda putih kotor setelah tua coklat.

Akar : Tunggang, putih kecoklatan.

(Syamsuhidayat & Hutapea, 1991)

d. Kandungan

Kandungan kimia dari sambiloto bervariasi, salah satunya tergantung

oleh faktor lingkungan, meliputi: ketinggian tempat tumbuh, suhu,

kelembaban udara, curah hujan, cahaya matahari, unsur hara, sifat tanah,

dan pH. Kandungan kimia tanaman sambiloto antara lain: andrografolid,

neoandrografolid, homoandrografolid, 14-deoksi-11,12-

didehidroandrografolid, 14-deoksi-11-oksoandrografolid, 14-

deoksiandrografolid, andrografin, panikulida A, B dan C, panikulin, 5-

hidroksi-2’,7,8-trimetoksiflavon, 2’,5-dihidroksi-7,8-dimetoksiflavon,

4’,7-dimetilterapigenin, dan mono-O-metilwigtin (Sudarsono dkk., 1996).

Andrografolid merupakan senyawa aktif utama tanaman

sambiloto. Andrografolid ditemukan pada bagian akar (Kardono dkk.,

2003), batang dan daun (Shukri dkk., 2005) serta herba (Kulyal dkk.,

8

2010). Herba sambiloto adalah bagian di atas tanah tanaman

Andrographis paniculata Nees (Depkes RI, 1979).

e. Kegunaan

Sambiloto telah lama dikenal dan penggunaannya telah terbukti

efektif dan berkhasiat baik untuk pencegahan maupun pengobatan. Secara

tradisional daun sambiloto digunakan masyarakat untuk meluruhkan air

seni, menurunkan panas, obat penyakit kencing manis, disentri basiler,

influenza, radang amandel, radang paru-paru, radang saluran pernafasan,

radang ginjal, obat gatal, gigitan ular berbisa, bisul, luka bakar, luka

karena infeksi, abses, dan kudis (Sudarsono dkk., 1996).

Efek farmakologi sambiloto menurut (Niranjan dkk., 2010) antara

lain: antiinflamasi, anti HIV, antibakteri, antioksidan, antiparasit,

antispasmodik, antidiabetes, antikarsinogenik, antipiretik, hepatoprotektif,

nematosida, dan aktivitas lainnya. Selain itu, tanaman sambiloto juga

berperan sebagai imunostimulan, antihiperglikemia, kardioprotektif,

vasorelaksan, antiplatelet, dan hipotensif (Ojha dkk., 2012).

Sambiloto merupakan salah satu tanaman obat yang

dikembangkan oleh Badan POM sebagai bahan industri obat fitofarmaka.

Hal ini didasarkan pada kandungan kimia yang cukup potensial dan

berbagai khasiat tanaman ini untuk pengobatan telah diteliti dengan

baik di dalam maupun di manca negara, antara lain untuk meningkatkan

ketahanan tubuh terhadap infeksi kuman, anti diare, demam, anti

fertilitas, gangguan lever, dan anti bakteri (Yusron & Januwati, 2004).

9

f. Penyebaran dan habitat

Sambiloto tumbuh liar di tempat terbuka, seperti di kebun, tepi

sungai, tanah kosong yang agak lembab, atau di pekarangan. Daerah

tumbuh dan penyebarannya di dataran rendah sampai ketinggian 700 m di

atas permukaan laut. Sambiloto seringkali tumbuh berkelompok. Tanaman

ini tumbuh di daerah panas di wilayah Asia dengan iklim tropik dan sub

tropik seperti di India, semenanjung Malaya, dan hampir seluruh pulau

di Indonesia (Dalimartha, 1999). Selain itu, tanaman ini juga banyak

ditemukan di Filipina, Sri Lanka, Thailand, Cina, Pakistan (Syamsuhidayat

& Hutapea, 1991).

Sambiloto sering ditemukan pula tumbuh di bawah ketinggian

100 m di atas permukaan laut (Muhlisah, 1998). Perbanyakan tanaman

bisa dilakukan dengan biji (generatif) atau stek batangnya (vegetatif)

(Prapanza & Marianto, 2003).

Syarat tumbuh tanaman sambiloto yaitu pada ketinggian tempat 1-

700 m di atas permukaan laut; rata-rata curah hujan tahunan 2.000-3.000

mm/tahun, bulan basah (di atas 100 mm/bulan), bulan kering (di bawah 60

mm/bulan); suhu udara 25-320C; kelembaban sedang; intensitas cahaya

sedang; tekstur tanah berpasir; sistem drainase baik; kedalaman air tanah

200-300 cm dari permukaan tanah; kedalaman perakaran lebih dari 25 cm

dari permukaan tanah; keasaman (pH) 5,5 - 6,5; kesuburan sedang hingga

tinggi (Badan POM RI, 2010).

10

Secara alami sambiloto mampu tumbuh mulai dari dataran pantai

sampai dataran tinggi dengan kondisi jenis tanah dan iklim beragam.

Yusron & Januwati (2004) mengemukakan bahwa sambiloto ditemukan

pada tanah pasir pantai sampai pada ketinggian 900 m dpl pada tanah

andosol yang subur dan tipe iklim B. Beberapa jenis tanah yang cocok

untuk pertumbuhan sambiloto yaitu tanah yang subur dan tidak terlalu

kering seperti latosol, andosol dan regosol (Syukur & Hernani, 2002).

Untuk mendapatkan hasil yang optimum dengan mutu yang memenuhi

standar Materia Medika Indonesia, sambiloto membutuhkan kondisi

agroekologi yang sesuai dan optimal. Faktor agroekologi sangat

menentukan pertumbuhan, hasil dan mutu simplisia sambiloto (Yusron &

Januwati, 2004).

Waktu panen yang tepat untuk simplisia sambiloto adalah saat

tanaman berumur 3-4 bulan setelah ditanam, yaitu saat 50% tanaman

mulai berbunga. Pemanenan dilakukan dengan cara memangkas bagian

tanaman 15-20 cm di atas permukaan tanah (Bermawi, 2010). Sambiloto

merupakan salah satu tanaman obat yang daunnya dipanen pada waktu

muda bersama dengan pucuknya.

2. Andrografolid

Andrografolid merupakan senyawa identitas dan senyawa kimia utama

tanaman sambiloto. Zat utama yang ditetapkan pada penetapan kadar

senyawa aktif sambiloto adalah andrografolid. Senyawa yang merupakan

11

suatu diterpen lakton ini, diisolasi dari tanaman sambiloto yang telah lama

dikenal untuk pengobatan (Srivastava & Akhila, 2010). Dasar struktur

andrografolid adalah diterpen, dengan rantai samping berupa furanolakton.

Senyawa ini memiliki rasa sangat pahit, berbentuk kristal yang tidak

berwarna dan memiliki rumus molekul C20H30O5 (Yadav & Singh, 2012).

Rasa pahit sambiloto 2,8 kali rasa pahit dari kuinin HCl (Ameh dkk., 2007).

Andrografolid ditemukan pada bagian akar (Kardono dkk., 2003),

batang dan daun (Shukri dkk., 2005) serta herba (Kulyal dkk.,

2010). Andrografolid merupakan kristal tidak berwarna larut dalam metanol,

etanol, aseton, piridin, etil asetat, kloroform, dan asam asetat, namun sedikit

larut dalam air dan tidak larut dalam dietil eter (Qiang, 2007). Selain itu

andrografolid dapat larut dalam eter (Sudarsono dkk., 1996). Kristal

andrografolid berbentuk lempeng segi empat (Maryani & Suharmiati, 2003).

Kadar andrografolid dalam ekstrak etanol P sambiloto tidak kurang dari

15,0% (Depkes RI, 2008).

Aktivitas farmakologi andrografolid antara lain: hepatoprotektif,

antimikroba, antiparasit, menormalkan kardiovaskular, antioksidan,

antiinflamasi, antihiperglikemia dan glikemia, berperan pada fertilitas,

mengobati disentri, dan HIV (Akbar, 2011).

12

Gambar 2. Struktur kimia andrografolid

(Niranjan dkk., 2010)

3. Metode ekstraksi

Dalam Sediaan Galenik (1986), ekstraksi atau penyarian merupakan

proses penarikan zat yang dapat larut dari bahan yang tidak dapat larut

dengan pelarut cair. Zat aktif yang awalnya berada di dalam sel, ditarik cairan

penyari sehingga terjadi pelarutan zat aktif dalam cairan penyari tersebut.

Umumnya penyarian akan bertambah baik jika permukaan serbuk simplisia

yang bersentuhan dengan penyari semakin luas.

Dalam memilih cairan penyari, harus mempertimbangkan banyak

faktor. Cairan penyari yang baik harus memenuhi kriteria: murah dan mudah

diperoleh, stabil secara fisik dan kimiawi, bereaksi netral, tidak mudah

menguap dan tidak mudah terbakar, selektif (yaitu hanya menarik zat

berkhasiat yang dikehendaki), dan tidak berpengaruh terhadap zat berkhasiat,

dan diizinkan oleh peraturan.

13

Terdapat beberapa metode ekstraksi yang sering digunakan dalam

pembuatan ekstrak, di antaranya adalah infundasi dan maserasi.

a. Infundasi

Infus merupakan sediaan cair yang dibuat dengan menyari simplisia

dengan air pada suhu 900 selama 15 menit. Infundasi merupakan 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. Karena itu sari yang diperoleh dengan cara ini tidak boleh

disimpan lebih dari 24 jam. Keuntungan metode ini yaitu caranya sangat

sederhana dan sering digunakan oleh perusahaan obat tradisional.

b. Maserasi

Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi

dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia di dalam cairan

penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam

rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut. Karena adanya

perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam dan luar sel, larutan

yang terpekat didesak keluar. Peristiwa tersebut berulang hingga terjadi

keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar dan di dalam sel.

Rendaman tersebut disimpan terlindung dari cahaya langsung (untuk

mencegah reaksi yang dikatalisis cahaya atau perubahan warna) dan

digojog kembali. Durasi maserasi berbeda-beda, setiap farmakope

mencantumkan 4 hingga 10 hari. Menurut pengalaman, 5 hari sudah cukup

14

untuk melakukan maserasi (Voight, 1984).

Penyarian dengan metode maserasi perlu dilakukan pengadukan

untuk menghomogenkan konsentrasi larutan di luar butir serbuk simplisia

sehingga derajat perbedaan konsentrasi tetap terjaga. Hasil penyarian

dengan metode maserasi perlu dibiarkan selama waktu tertentu untuk

mengendapkan zat-zat yang tidak diperlukan (Depkes RI, 1986).

Selanjutnya perlu dilakukan remaserasi yang merupakan pengulangan

penambahan pelarut setelah dilakukan penyaringan maserat pertama dan

seterusnya (Depkes RI, 2000).

Keuntungan cara penyarian dengan maserasi yaitu cara pengerjaan

dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah dilakukan. Kerugian

cara maserasi yaitu waktu pengerjaan lama dan penyarian kurang

sempurna.

4. Ekstrak

Ekstrak merupakan sediaan pekat yang diperoleh dengan melakukan

penyarian zat aktif dari simplisia nabati atau hewani menggunakan pelarut

yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa

atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian rupa hingga memenuhi

baku yang telah ditetapkan (Depkes RI, 1995). Secara sederhana definisi

tersebut dapat diartikan bahwa ekstrak adalah produk dari simplisia yang

diperoleh dengan menyari (dengan cara penyarian tertentu) simplisia dengan

15

pelarut cair dan dilanjutkan dengan dikentalkan atau dikeringkan.

Berdasarkan konsistensinya, ekstrak dapat dibagi menjadi tiga bentuk, yaitu :

a. Cair : Ekstrak cair, tingtur, maserat minyak (Extracta fluida atau

Extracta liquida)

b. Semi solid : Ekstrak kental (Extracta spissa)

c. Kering : Ekstrak kering (Extracta sicca)

5. Parameter standar ekstrak tumbuhan obat

Parameter standar ekstrak tumbuhan obat terdiri atas parameter non

spesifik, spesifik dan uji kandungan kimia ekstrak (Depkes RI, 2000).

a. Parameter non spesifik

Parameter nonspesifik lebih terkait dengan faktor lingkungan saat

pembuatan simplisia.

1) Susut pengeringan

Merupakan pengukuran sisa zat setelah pengeringan pada

temperatur 1050C selama 30 menit atau sampai bobot konstan, yang

dinyatakan dalam persen. Bertujuan untuk memberikan batas maksimal

atau rentang besarnya senyawa (air dan senyawa menguap lain) yang

hilang selama proses pengeringan.

2) Kadar air

Merupakan pengukuran kandungan air yang ada di dalam bahan,

dilakukan dengan cara yang tepat di antara cara titrasi, destilasi, atau

16

gravimetri. Bertujuan untuk memberikan batas maksimal atau rentang

besarnya kandungan air dalam bahan.

3) Kadar abu

Prinsip penetapan ini yaitu bahan dipanaskan pada temperatur

saat senyawa organik dan turunannya terdestruksi dan menguap

sehingga hanya senyawa mineral (anorganik) yang tertinggal.

Bertujuan untuk memberikan gambaran kandungan mineral internal dan

ekstrak.

4) Sisa pelarut

Bertujuan untuk memberikan jaminan bahwa selama proses tidak

meninggalkan sisa pelarut yang memang seharusnya tidak boleh ada.

5) Residu pestisida

Merupakan kandungan sisa pestisida yang kemungkinan pernah

ditambahkan atau mengkontaminasi bahan simplisia pada pembuatan

ekstrak. Bertujuan untuk memberikan jaminan bahwa ekstrak tidak

mengandung pestisida melebihi nilai yang ditetapkan karena berbahaya

(toksik) bagi kesehatan.

6) Cemaran logam berat

Parameter ini menentukan kandungan logam berat dengan metode

spektroskopi serapan atom atau yang lainnya secara lebih valid.

Bertujuan untuk memberikan jaminan bahwa ekstrak tidak mengandung

logam berat tertentu (Hg, Pb, Cd, dll) melebihi nilai yang ditetapkan

karena berbahaya (toksik) bagi kesehatan.

17

7) Cemaran mikroba

Parameter ini menentukan (identifikasi) adanya mikroba patogen

dengan cara analisis mikrobiologis. Bertujuan untuk memberikan

jaminan bahwa ekstrak tidak boleh mengandung mikroba patogen dan

non patogen melebihi batas yang ditetapkan karena berpengaruh pada

stabilitas ekstrak dan berbahaya (toksik) bagi kesehatan.

b. Parameter spesifik

Parameter spesifik terkait langsung dengan senyawa yang ada di

dalam tanaman.

1) Identitas

Parameter ini terdiri atas: deskripsi tata nama (nama ekstrak,

nama latin tumbuhan, bagian tumbuhan yang digunakan, nama

Indonesia tumbuhan) dan senyawa identitas. Bertujuan untuk

memberikan identitas objektif dari nama dan spesifik dari senyawa

identitas.

2) Organoleptik

Merupakan cara mendeskripsikan bentuk, warna, bau, rasa

dengan menggunakan panca indera. Bertujuan untuk pengenalan awal

yang sederhana dan seobyektif mungkin.

3) Senyawa terlarut dalam pelarut tertentu

Merupakan pelarutan ekstrak dengan pelarut (alkohol atau air)

untuk ditentukan jumlah solut yang identik dengan jumlah senyawa

18

kandungan secara gravimetri. Bertujuan untuk memberikan gambaran

awal jumlah senyawa kandungan.

c. Uji kandungan kimia ekstrak

1) Pola kromatogram

Dalam parameter ini, ekstrak ditimbang, diekstraksi dengan

pelarut dan cara tertentu, lalu dianalisis kromatografi sehingga

memberikan pola kromatogram yang khas. Bertujuan untuk

memberikan gambaran awal komposisi kandungan kimia berdasarkan

pola kromatogram.

2) Kadar total golongan kandungan kimia

Bertujuan untuk memberikan informasi kadar golongan

kandungan kimia sebagai parameter mutu ekstrak dalam kaitannya

dengan efek farmakologis.

3) Kadar kandungan kimia tertentu

Dalam parameter ini, dengan tersedianya senyawa identitas atau

senyawa kimia utama atau kandungan kimia lainnya, maka secara

kromatografi instrumental dapat dilakukan penetapan kadar

kandungan kimia tersebut. Metode penetapan kadar harus diuji dahulu

validitasnya, yaitu batas deteksi, selektivitas linieritas, ketelitian,

ketepatan, dan sebagainya. Bertujuan untuk memberikan data kadar

kandungan kimia tertentu sebagai senyawa identitas atau senyawa

yang diduga bertanggung jawab pada efek farmakologi.

19

6. Kromatografi Lapis Tipis dan Densitometri

Kromatografi lapis tipis (KLT) merupakan metode pemisahan

fisikokimia. Lapisan yang memisahkan, yang terdiri atas bahan berbutir-butir

(fase diam), ditempatkan pada penyangga berupa pelat gelas, logam, atau

lapisan yang sesuai. Campuran yang akan dipisahkan berupa larutan,

ditotolkan berupa bercak atau pita di bagian awal. Setelah pelat atau lapisan

diletakkan di dalam bejana tertutup rapat yang berisi larutan pengembang

yang cocok (fase gerak), pemisahan terjadi selama perambatan kapiler

(pengembangan). Senyawa tak berwarna harus ditampakkan (Stahl, 1985).

KLT digunakan secara luas untuk analisis kualitatif senyawa organik,

isolasi senyawa tunggal dari campuran multikomponen, analisis kuantitatif,

dan isolasi skala preparatif (Waksmundzka-Hajnos dkk., 2008). Kelebihan

metode KLT yaitu merupakan metode kromatografi yang paling sederhana

dan alat yang diperlukan lebih murah serta memungkinkan melakukan

analisis kromatografi pada beberapa cuplikan sekaligus. Selain itu hanya

memerlukan sedikit pelarut dan cuplikan (Gritter dkk., 1985).

Jarak pengembangan senyawa pada kromatogram biasanya dinyatakan

dengan angka Rf atau hRf.

Rf = Jarak titik pusat bercak dari titik awal

Jarak garis depan dari titik awal

Angka Rf berkisar antara 0,00 sampai 1,00 dan hanya dapat ditentukan

dua desimal. hRf ialah angka Rf dikalikan faktor 100 (h), menghasilkan nilai

berjangka 0 sampai 100 (Stahl, 1985). Nilai Rf dapat berlainan pada setiap

20

percobaan tergantung pada kondisi kejenuhan di dalam bejana kromatografi,

aktivitas lapisan adsorben dan komposisi fase gerak (WHO, 1998).

Deteksi senyawa pada pelat KLT dibedakan untuk uji kualitatif dan

kuantitatif. Penggunaan KLT untuk tujuan uji kualitatif dapat menggunakan

sinar ultraviolet atau pereaksi kimia atau gabungan keduanya. KLT yang

dimaksudkan untuk uji kuantitatif salah satunya dengan menggunakan

densitometer sebagai alat pelacak jika cara penotolannya dilakukan secara

kuantitatif (Sumarno, 2001).

Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan noda

pada KLT. Interaksi yang ditentukan adalah absorbsi, transmisi, pantulan

pendar fluor dari radiasi semula. Densitometri lebih dititikberatkan untuk

menganalisis kuantitatif analit dengan kadar yang kecil sehingga perlu

dilakukan pemisahan terlebih dahulu dengan KLT (Mulja & Suharman,

1995).

Umumnya pengukuran kerapatan bercak pada KLT densitomeri

dibandingkan terhadap kerapatan sediaan baku senyawa yang bersangkutan,

yang juga dielusi pada lempeng yang sama. Penetapan kadar suatu senyawa

dengan metode ini dilakukan dengan mengukur intensitas warna bercak dari

senyawa standar yang dielusi bersama-sama. Syarat-syarat senyawa standar

adalah murni, inert dan stabil.

Sinar yang dipantulkan dengan arah sudah pasti menuju bercak, maka

arah pantulannya pun sudah pasti hingga dapat dipantau jumlah sinar yang

21

diserap. Sinar ini sangat sensitif dan selektif, maka untuk setiap senyawa

dapat dicari panjang gelombang maksimumnya (Sumarno, 2001). Dalam

analisis kuantitatif, metodologi yang sesuai, peralatan yang tepat, dan metode

validasi merupakan syarat utama (Waksmundzka-Hajnos dkk., 2008).

Validasi metode analisis merupakan suatu tindakan penilaian terhadap

parameter tertentu, berdasarkan percobaan laboratorium, untuk membuktikan

parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya (Harmita,

2004). Beberapa parameter validasi metode penetapan kadar, terdiri atas:

a. Penentuan panjang gelombang maksimum

Sebelum dilakukan penetapan kadar senyawa aktif dalam ekstrak,

terlebih dahulu dilakukan penetapan panjang gelombang maksimum.

Panjang gelombang maksimum adalah panjang gelombang saat senyawa

yang ditetapkan mempunyai serapan maksimum (Fatah & Rumiyati,

2001). Penetapan ini perlu dilakukan karena kepekaan analisis pengukuran

lebih besar pada panjang gelombang maksimum sehingga adanya

perubahan kadar yang kecil sekalipun akan dapat terlihat jelas pada nilai

serapan yang berubah, selain itu pada panjang gelombang maksimum

kesalahan pengukuran saat dilakukan pengukuran ulang (replikasi) adalah

paling kecil (Mulja & Suharman, 1995).

b. Pengukuran linieritas

Pengukuran linieritas perlu dilakukan sebelum melakukan

perhitungan karena perlu ditentukan terlebih dahulu ada tidaknya korelasi

linier dan signifikansi antara variabel-variabel yang akan diuji (Mursyidi,

22

1985). Linieritas metode dapat ditunjukkan dengan adanya hubungan linier

antara kadar zat yang dianalisis dengan luas puncak bercak pada

densitometri.

c. Pengukuran akurasi

Akurasi adalah ukuran yang menunjukkan ketepatan hasil yang

diperoleh dari suatu metode analisis dengan kadar sebenarnya. Akurasi

merupakan suatu cara untuk menyatakan adanya penyimpangan (deviasi)

yang digunakan (Meier, 2000).

d. Pengukuran presisi

Presisi adalah derajat keterulangan (reproducibility) metode analisis.

Pengukuran presisi berguna untuk mengetahui sejauh mana tingkat

ketelitian dari prosedur yang digunakan. Penetapan presisi sangat

diperlukan karena suatu hasil dapat dikatakan cermat jika pada suatu seri

pengukuran, perbedaan hasil pengukuran yang satu dengan yang lainnya

kecil (Mursyidi, 1985). Ukuran presisi yang paling umum dipakai adalah

standar deviasi dan koefisien variasi (ICH Group, 2005).

e. Pengukuran homogenitas

Dalam tahap ini, larutan pembanding yang memiliki kadar sama

ditetapkan kadarnya. Hal ini untuk melihat apakah larutan yang dibuat

cukup homogen dan apakah metode analisis kadar ini tepat digunakan

untuk menetapkan kadar senyawa aktif.

23

f. Pengukuran kadar senyawa aktif

Pengukuran kadar senyawa aktif dapat dijadikan informasi kadar

kandungan senyawa aktif sebagai parameter mutu ektrak dalam kaitannya

dengan kualitas ekstrak.

7. Faktor lingkungan yang mempengaruhi metabolisme tumbuhan

Tumbuhan mensintesis metabolit yang digunakan untuk pertumbuhan

dan perkembangan, reproduksi, pertahanan dari serangan organisme lain, dan

untuk kelangsungan hidup di tempat tumbuhnya yang seringkali mengalami

perubahan lingkungan. Faktor lingkungan sangat berperan dalam regulasi

biosintesis metabolit tumbuhan (Cseke dkk., 2006). Pengaruh faktor-faktor

lingkungan dapat bersifat langsung maupun tidak langsung terhadap

pertumbuhan dan produksi tanaman. Setiap spesies memerlukan persyaratan

tempat tumbuh yang berbeda agar dapat tumbuh dan berproduksi optimal.

a. Ketinggian tempat tumbuh

Ketinggian tempat tumbuh merupakan kondisi lingkungan yang di

dalamnya dapat mencakup keragaman kondisi yang dapat membatasi

ataupun mendukung pertumbuhan tanaman (Duryat, 2008). Ketinggian

tempat tumbuh termasuk faktor fisiografis, yang merupakan pengaruh

lingkungan yang berhubungan dengan bentuk dan struktur dari permukaan

tanah. Elevasi tanah berpengaruh terhadap keadaan lingkungan tempat

tumbuh tanaman, terutama suhu, kelembaban, kadar oksigen di udara

dan keadaan tanahnya. Ketinggian tempat memiliki korelasi positif dengan

24

kelembaban udara. Tingkat ketinggian tempat yang semakin tinggi

menyebabkan kelembaban udara juga semakin tinggi (Daryono, 2002).

Ketinggian dapat menjadi salah satu faktor lingkungan yang

mempengaruhi kondisi suatu tumbuhan, baik dari segi morfologi maupun

fisiologi. Seiring meningkatnya gradien ketinggian tempat tumbuh,

terdapat perbedaan ketersediaan nutrisi, kelembaban, suhu, dan intensitas

cahaya yang akan mempengaruhi metabolisme tumbuhan.

b. Intensitas cahaya

Cahaya sangat penting dalam siklus hidup tumbuhan karena

merupakan faktor kunci utama produksi senyawa yaitu sebagai pasokan

energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya fotosintesis (Cseke dkk.,

2006). Proses fotosintesis akan menghasilkan metabolit primer yang

digunakan untuk metabolisme tanaman sehingga terjadi pertumbuhan dan

perkembangan. Di samping itu, metabolit primer dipakai untuk menyusun

metabolit sekunder yang mendukung proses adaptasi dan proteksi tanaman

(Purwanti, 2007). Aktivitas sintesis zat-zat makanan ini juga berbeda-beda

tergantung pada banyaknya cahaya matahari yang mengenai tanaman. Hal

ini mempengaruhi sifat hasil tanaman obat yang diperoleh. Cahaya juga

mempengaruhi kerja hormon-hormon pertumbuhan (auksin) yang berperan

pada pembesaran dan pemanjangan sel pada tanaman (Hopkins & Huner,

2009).

Intensitas cahaya matahari termasuk faktor klimatik, yang

merupakan pengaruh lingkungan yang berhubungan dengan keadaan

25

atmosfer tumbuhan (Rost dkk., 1979). Tumbuhan terdiri atas spesies yang

mampu tumbuh terpapar cahaya dan dengan naungan (tempat teduh),

tergantung pada kemampuan untuk menyesuaikan diri terhadap pancaran

sinar matahari (Hopkins & Huner, 2009). Setiap tanaman memiliki

toleransi (kemampuan menerima cahaya) yang berbeda-beda. Beberapa

tanaman dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik di tempat terbuka

sedangkan yang lainnya dapat tumbuh dengan baik di tempat teduh

(bernaungan) hingga batas tertentu. Hal ini karena tanaman memiliki

ambang batas terhadap intensitas cahaya yang harus diterima. Naungan

dapat menyebabkan terjadinya perubahan terhadap radiasi matahari yang

diterima tanaman, baik intensitas maupun kualitasnya, sehingga sangat

berpengaruh terhadap berbagai aktivitas tanaman (Suryawati dkk., 2007).

Intensitas cahaya matahari yang berbeda akan menyebabkan

terjadinya pertumbuhan yang berbeda pula pada tanaman. Sebagai contoh,

perlakuan tanpa naungan memberikan pengaruh terbaik untuk

mempercepat pertumbuhan bibit rosela (Hibiscus sabdariffa L.)

(Setyowati, 2011).

Meskipun cahaya dibutuhkan untuk proses fotosintesis, terlalu

banyak cahaya yang diterima dapat menghambat fotosintesis. Intensitas

cahaya yang berlebihan ini disebut sudah mencapai titik jenuh cahaya

(Hopkins & Huner, 2009). Tanaman tidak mampu menambah hasil

fotosintesis walaupun jumlah cahaya bertambah saat mencapai titik jenuh

cahaya.

26

Tingkat intensitas cahaya yang kurang atau berlebih dapat

menghambat pertumbuhan atau menyebabkan pertumbuhan yang tidak

normal. Proses metabolisme yang tidak normal dapat mempengaruhi

pembentukan kadar senyawa aktif tumbuhan. Semakin tinggi intensitas

cahaya tidak berbanding lurus dengan optimalnya pertumbuhan tanaman.

Tingginya intensitas cahaya harus pada kondisi optimum untuk

mendapatkan pertumbuhan dan hasil metabolit yang paling optimal.

Tumbuhan tumbuh dan menghasilkan metabolit paling optimal pada

tingkat cahaya yang sesuai dengan kebutuhan cahaya tumbuhan tersebut

(Vickery, 1984).

Pertumbuhan diameter tanaman berhubungan erat dengan laju

fotosintesis yang akan sebanding dengan jumlah intensitas cahaya

matahari yang diterima. Intensitas cahaya yang terlalu tinggi menyebabkan

struktur kloroplas rusak. Di sisi lain, kondisi kekurangan cahaya

mengakibatkan metabolisme terganggu, sehingga menyebabkan laju

fotosintesis menurun (Sopandie dkk., 2003).

c. pH tanah

Nilai pH tanah merupakan gambaran kepekatan ion hidrogen dalam

partikel tanah. Semakin tinggi kadar H+, tanah tersebut dikatakan asam

dan jika semakin rendah dikatakan basa. Keasaman tanah merupakan

salah satu faktor yang dapat digunakan sebagai indikator kualitas tanah.

pH tanah termasuk faktor edafik, yang merupakan pengaruh lingkungan

yang berhubungan dengan keadaan tanah. Kondisi keasaman

27

mempengaruhi bahan fisik tanah, ketersediaan mineral tertentu, serapan

unsur hara, adanya unsur-unsur beracun, dan aktivitas biologi di dalam

tanah sehingga berpengaruh kuat pada pertumbuhan tanaman. Kebanyakan

tanaman tumbuh baik pada tanah yang netral, agak asam, atau sedikit basa.

Perubahan kondisi keasaman bisa menyebabkan perubahan dalam proses

biokimia dan fisiologi pada semua tanaman (Gerendas & Raticliffe, 2000).

Tanah-tanah asam, seperti tanah di bawah pohon berdaun jarum,

berkisar antara pH 3,5-5,0, tanah pertanian pada area lembab berkisar

antara pH 5,0-7,0, dan tanah di daerah kering hingga gersang ataupun

tanah bergaram dapat mencapai pH setinggi 11,0 tetapi pada umumnya

berkisar 8,0-9,0. Keasaman tidak secara langsung berespons terhadap

pertumbuhan tanaman. pH tanah mempengaruhi ketersediaan nutrien

tumbuhan. Di tanah asam, ion hidrogen (H+) mengganti kation lain (ion

positif, seperti K+, Ca

2+, dan Mg

2+) dengan partikel negatif tanah (Rost

dkk., 1979).

Tingkat keasaman tanah berpengaruh terhadap ketersediaan nutrisi

yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Nutrisi dari tanah dapat diabsorbsi oleh

akar dalam bentuk senyawa yang sesuai. Jika pH tanah terlalu asam atau

terlalu basa maka beberapa nutrisi yang dibutuhkan tak tersedia dalam

bentuk senyawa yang dapat diabsorbsi. Saat pH terlalu asam umumnya

mengalami kekurangan kalsium, magnesium, dan kalium, serta konsentrasi

nitrogen dan fosfor yang rendah. Kondisi pH yang terlalu basa karena

adanya kalsium tidak menimbulkan efek stres yang berlebih pada

28

tumbuhan. Kalsium memberi efek yang menguntungkan karena

meningkatkan agregasi partikel tanah sehingga meningkatkan aerasi dan

aliran air ke tanah (Vickery, 1984).

Kelarutan nutrien tertentu di tanah dan laju penyerapannya oleh

tumbuhan sangat dipengaruhi oleh pH. Beberapa unsur hara fungsional

seperti unsur besi, seng, tembaga, dan mangan berkurang ketersediaannya

jika pH dinaikkan dari 5,0 menjadi 7,5 atau 8,0 sehingga kurang larut pada

tanah basa dibandingkan pada tanah asam karena ion itu mengendap

sebagai hidroksida pada pH tinggi. Pada pH < 5,0 besi dan mangan

menjadi larut dalam jumlah cukup banyak yang dapat menyebabkan

tanaman keracunan. Fosfat, yang kebanyakan terserap dalam bentuk ion

H2PO4-

valensi satu, lebih segera terserap dari larutan hara dengan nilai pH

5,5 sampai 6,5 ketimbang pada nilai pH lebih rendah atau lebih tinggi.

Pada tanah ber-pH tinggi, lebih banyak fosfat yang berada dalam bentuk

ion HPO42-

valensi dua yang lambat terserap. Selain itu, sebagian besar

fosfat berada dalam bentuk kalsium fosfat yang tak larut. Pada pH yang

sangat tinggi, ion bikarbonat akan dijumpai dalam jumlah banyak sehingga

dapat mengganggu serapan normal unsur lain dan sangat merugikan

pertumbuhan tanaman.

Pada tanah ber-pH rendah, yang mestinya banyak mengandung

H2PO4-

, konsentrasi ion aluminium yang sering tinggi menyebabkan

mengendap sebagai aluminium fosfat. Konsentrasi aluminium yang cukup

tinggi pada tanah asam (yang pHnya di bawah 4,7) dapat menghambat

29

pertumbuhan beberapa spesies, tidak hanya karena efeknya yang merusak

ketersediaan fosfat, tapi tampaknya juga karena penghambatan penyerapan

besi dan karena efek beracun secara langsung terhadap metabolisme

tumbuhan. Curah hujan tinggi mengakibatkan pencucian kalsium dan

pembentukan tanah asam sehingga kalsium biasanya terdapat hanya

sedikit pada tanah asam dan melimpah pada tanah ber-pH tinggi. Kalsium

yang kurang melimpah pada tanah asam mungkin juga menghambat

pertumbuhan tanaman hanya karena H+ jauh lebih beracun terhadap akar

bila tidak ada kalsium. pH tanah yang ekstrim juga dapat mempengaruhi

pertumbuhan secara tidak langsung dengan menekan pertumbuhan bakteri

(Rost dkk., 1979; Salisbury dkk., 1995).

d. Kelembaban tanah

Kelembaban tanah termasuk faktor edafik (Rost dkk., 1979).

Kelembaban tanah merupakan kondisi lingkungan yang secara tidak

langsung dapat mempengaruhi laju metabolisme dan pertumbuhan

tanaman. Kelembaban tanah menunjukkan kadar air di dalam tanah.

Kelembaban tanah optimal bagi suatu jenis tanaman obat tidak selalu

optimal bagi tanaman obat lainnya. Saat musim kemarau, kelembaban

tanah rendah sehingga kandungan zat-zat aktif lebih tinggi jika

dibandingkan dengan tanaman obat pada musim hujan (kelembaban tanah

tinggi).

30

8. Deskripsi daerah tempat tumbuh

a. Dlingo

Dlingo merupakan sebuah kecamatan di Kabupaten Bantul, Provinsi

Daerah Istimewa Yogyakarta. Secara geografis wilayah ini berada di

dataran rendah. Sebanyak 81,93% atau sebagian besar wilayahnya

termasuk ke dalam ketinggian 25-100 m dpl, sedangkan 18,07% atau

sebagian kecil wilayahnya termasuk ke dalam ketinggian 100-500 m dpl.

Kecamatan Dlingo mempunyai luas wilayah 5.587 Ha. Kecamatan ini

beriklim tropis dengan cuaca panas sebagai ciri khasnya. Suhu tertinggi

yang tercatat di Kecamatan Dlingo adalah 32ºC dengan suhu terendah

24ºC. Jenis tanah di wilayah ini yaitu latosol dan mediteran (Pemerintah

Kabupaten Bantul, 2012; Wikipedia, 2013a).

b. Prambanan

Prambanan merupakan sebuah kecamatan di Kabupaten Sleman,

Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Secara geografis sebagian wilayah

ini berupa perbukitan. Sebanyak 75,32% atau sebagian besar wilayahnya

termasuk ke dalam ketinggian 100-499 m dpl, sedangkan 10,52% atau

sebagian kecil wilayahnya termasuk ke dalam ketinggian <100 m dpl.

Kecamatan Prambanan mempunyai luas wilayah 4.135 Ha. Kecamatan ini

beriklim tropis. Jenis tanah di wilayah ini yaitu latosol dan regosol

(Pemerintah Kabupaten Sleman, 2010; Wikipedia, 2013b).

31

c. Kalibawang

Kalibawang merupakan sebuah kecamatan di Kabupaten Kulon

Progo, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Secara geografis sebagian

wilayah ini berupa perbukitan. Sebanyak 17,04% atau sebagian kecil

wilayahnya termasuk ke dalam ketinggian 101-500 m dpl, sedangkan

82,96% atau sebagian besar wilayahnya termasuk ke dalam ketinggian 26-

100 m dpl. Kecamatan Kalibawang mempunyai luas wilayah 5.297 Ha dan

beriklim tropis. Jenis tanah di wilayah ini yaitu latosol dan grumosol

(Wikipedia, 2013c).

E. Keterangan Empiris

Keterangan empiris yang ingin dicapai pada penelitian ini yaitu ekstrak

herba sambiloto memenuhi persyaratan parameter standar mutu ekstrak dan

senyawa aktif andrografolid dapat ditetapkan kadarnya dengan metode KLT-

densitometri. Ketinggian tempat, intensitas cahaya, pH dan kelembaban tanah

berpengaruh terhadap produksi kadar andrografolid herba sambiloto dari daerah

Dlingo, Prambanan dan Kalibawang yang memiliki perbedaan kondisi tempat

tumbuh, serta untuk dapat mengetahui daerah yang menghasilkan sambiloto

dengan kadar andrografolid tertinggi.