bab i. pendahuluanscholar.unand.ac.id/45422/2/text (pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan...

24
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia memiliki beraneka ragam jenis tumbuhan dan telah dilaporkan bahwa sekitar 3.500 jenis tanaman berkhasiat sebagai obat-obatan 1 . Pada saat ini, banyak orang yang kembali menggunakan bahan-bahan alam dalam pengobatan berbagai penyakit. Hal ini dilakukan untuk meminimalisir dampak negatif dari penggunaan obat sintetik. Salah satu tanaman yang dapat digunakan sebagai obat tradisional adalah Ananas comosus L. Merr. Nanas merupakan salah satu tanaman dari famili Bromeliaceae yang tersebar di daerah tropis, termasuk di Indonesia. Tanaman ini telah dimanfaatkan oleh bangsa Asia sebagai salah satu obat tradisional yang diketahui mengandung kelompok senyawa flavonoid, fenolik, alkaloid, tannin dan steroid 2 . Tanaman nanas mengandung enzim bromelin, kalsium, fosfor, vitamin, lemak, karbohidrat, magnesium, kalium, dekstrosa, sukrosa, dan air 3,4 . Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan sebagai agen anti-inflamasi pada inflamasi akut dan luka bakar 5,6 , antikanker 7 , antibakteri 8 , dan antijamur 9 . Bromelin juga digunakan dalam pengobatan peradangan akut dan cedera 10 . Berdasarkan penelitian Hossain (2011), diketahui bahwa ekstrak metanol daging buah nanas memiliki aktivitas antioksidan dan kandungan fenolik total yang tinggi 11 . Ma, C, et al. (2007) menjelaskan bahwa ekstrak etanol daun nanas mengandung delapan fenilpropana digliserida yang memberikan efek antidiabetes, antihiperlipidemik, dan antioksidan 12 . Rahmat, et al. (2015) juga melakukan penelitian terhadap ekstrak bonggol nanas yang dibuat dalam bentuk nanopartikel dengan menggunakan kitosan yang menunjukkan adanya peningkatan aktivitas antimikroba dalam sediaan gel sehingga dapat digunakan sebagai obat untuk mengatasi penyakit kulit yang disebabkan oleh bakteri Staphylococcus aureus 13 . Tumbuhan nanas berdasarkan informasi dari masyarakat serta buku obat-obatan tradisional, tidak hanya mempunyai nilai ekonomi yang penting, tetapi juga bermanfaat bagi kesehatan sebagai obat penyembuhan penyakit sembelit, gangguan saluran kencing, mual- mual, flu, wasir, kurang darah, tumor, diabetes dan penyakit kulit 14 . Penyakit tumor dan kanker merupakan salah satu penyakit yang disebabkan oleh meningkatnya radikal bebas dalam tubuh dan menyebabkan sistem kekebalan tubuh manusia melemah. Sehingga, diperlukan antioksidan dari luar tubuh manusia untuk

Upload: others

Post on 18-Oct-2020

11 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia memiliki beraneka ragam jenis tumbuhan dan telah dilaporkan bahwa

sekitar 3.500 jenis tanaman berkhasiat sebagai obat-obatan1. Pada saat ini, banyak

orang yang kembali menggunakan bahan-bahan alam dalam pengobatan berbagai

penyakit. Hal ini dilakukan untuk meminimalisir dampak negatif dari penggunaan obat

sintetik. Salah satu tanaman yang dapat digunakan sebagai obat tradisional adalah

Ananas comosus L. Merr.

Nanas merupakan salah satu tanaman dari famili Bromeliaceae yang tersebar di

daerah tropis, termasuk di Indonesia. Tanaman ini telah dimanfaatkan oleh bangsa

Asia sebagai salah satu obat tradisional yang diketahui mengandung kelompok

senyawa flavonoid, fenolik, alkaloid, tannin dan steroid2. Tanaman nanas mengandung

enzim bromelin, kalsium, fosfor, vitamin, lemak, karbohidrat, magnesium, kalium,

dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada

bidang medis yakni digunakan sebagai agen anti-inflamasi pada inflamasi akut dan

luka bakar5,6, antikanker7, antibakteri8, dan antijamur9. Bromelin juga digunakan dalam

pengobatan peradangan akut dan cedera10.

Berdasarkan penelitian Hossain (2011), diketahui bahwa ekstrak metanol daging

buah nanas memiliki aktivitas antioksidan dan kandungan fenolik total yang tinggi11.

Ma, C, et al. (2007) menjelaskan bahwa ekstrak etanol daun nanas mengandung

delapan fenilpropana digliserida yang memberikan efek antidiabetes,

antihiperlipidemik, dan antioksidan12. Rahmat, et al. (2015) juga melakukan penelitian

terhadap ekstrak bonggol nanas yang dibuat dalam bentuk nanopartikel dengan

menggunakan kitosan yang menunjukkan adanya peningkatan aktivitas antimikroba

dalam sediaan gel sehingga dapat digunakan sebagai obat untuk mengatasi penyakit

kulit yang disebabkan oleh bakteri Staphylococcus aureus13. Tumbuhan nanas

berdasarkan informasi dari masyarakat serta buku obat-obatan tradisional, tidak hanya

mempunyai nilai ekonomi yang penting, tetapi juga bermanfaat bagi kesehatan

sebagai obat penyembuhan penyakit sembelit, gangguan saluran kencing, mual-

mual, flu, wasir, kurang darah, tumor, diabetes dan penyakit kulit14.

Penyakit tumor dan kanker merupakan salah satu penyakit yang disebabkan oleh

meningkatnya radikal bebas dalam tubuh dan menyebabkan sistem kekebalan tubuh

manusia melemah. Sehingga, diperlukan antioksidan dari luar tubuh manusia untuk

Page 2: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

menstabilkan radikal bebas yang sangat reaktif tersebut. Salah satu tumbuhan yang

memiliki sumber antioksidan alami adalah tumbuhan Ananas comosus L. Merr.

Berdasarkan uraian tersebut, maka peneliti tertarik melakukan penelitian terhadap kulit

tumbuhan nanas. Berdasarkan studi literatur, kandungan metabolit sekunder dan

bioaktivitas sebagai antioksidan dan sitotoksik dari kulit tumbuhan Ananas comosus L.

Merr belum dilaporkan. Oleh karena itu, peneliti melakukan penelitian terhadap

kandungan fenolik total dengan metode Folin-Ciocalteau, aktivitas antioksidan dengan

metode DPPH, serta uji sitotoksik dengan metode BSLT ekstrak metanol dan fraksi

dari ekstrak kulit nanas (Ananas comosus L. Merr).

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa saja kandungan metabolit sekunder yang terdapat dalam ekstrak metanol dan

fraksi dari ekstrak kulit nanas (Ananas comosus L. Merr)?

2. Bagaimana aktivitas antioksidan, kandungan fenolik total dan sitotoksik ekstrak

metanol dan fraksi dari ekstrak kulit nanas?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui kandungan metabolit sekunder yang terdapat dalam ekstrak

metanol dan fraksi dari ekstrak kulit nanas

2. Untuk menentukan aktivitas antioksidan, kandungan fenolik total dan sitotoksik

ekstrak metanol dan fraksi dari ekstrak kulit nanas

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang kandungan

senyawa metabolit sekunder, kandungan fenolik total dan bioaktivitas khususnya

sitotoksik dan aktivitas antioksidan ekstrak metanol dan fraksi dari ekstrak kulit nanas,

sehingga informasi tersebut dapat dimanfaatkan untuk penelitian-penelitian terkait

lainnya.

Page 3: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Nanas (Ananas comosus L. Merr)

2.1.1 Tinjauan Botani Tanaman Nanas

Nanas (Ananas comosus L. Merr) merupakan salah satu tumbuhan yang sangat

populer di daerah tropis dan subtropis. Tumbuhan ini termasuk famili Bromeliaceae

atau bromeliad yang berasal dari Amerika Selatan. Famili ini terdiri atas 45 genus dan

2000 spesies. Pada saat ini, nanas telah tersebar luas keseluruh dunia, terutama di

sekitar khatulistiwa antara 30 0LU dan 30 0LS seperti Hawaii, Filipina, Caribbean,

Malaysia, Thailand, Australia, Mexico, Kenya, Afrika Selatan, dan Cina. Di Indonesia,

tumbuhan nanas banyak ditemukan di daerah dataran rendah sampai ke daerah

dataran tinggi dan tumbuhan ini banyak dihasilkan di Subang, Bogor, Palembang, dan

Blitar13,15. Adapun klasifikasi tumbuhan Ananas comosus L. Merr adalah sebagai

berikut16:

Divisio : Spermatophyta

Sub Divisio : Angiospermae

Class : Monocotyledoneae

Ordo : Ferinosae (Bromeliales)

Famili : Bromeliaceae

Genus : Ananas

Spesies : Ananas comosus (L.) Merr

Tumbuhan nanas dapat dilihat pada Gambar 2.116

(a) (b)

Gambar 2.1 (a) Tumbuhan nanas (Ananas comosus L. Merr), (b) Kulit nanas

Tumbuhan nanas tergolong tumbuhan monokotil yang berbentuk semak dan hidupnya

bersifat tahunan. Tumbuhan ini mempunyai akar, batang, bunga, buah, daun dan

tunas. Batang nanas berbentuk gada, Panjang batang berkisar antara 20-30 cm,

Page 4: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

beruas-ruas pendek dan tertutup oleh daun-daun dan akarnya. Akar nanas dapat

dibedakan menjadi akar tanah dan akar samping dengan sistem perakaran dangkal

dan terbatas. Daun nanas tumbuh memanjang sekitar 130-150 cm, tidak bertangkai,

liat, bagian daun ada yang berduri dan tidak berduri, permukaan daun bagian atas

berwarna hijau tua atau merah tua dan tidak mempunyai tulang daun utama. Bentuk

daun mahkota memanjang dengan panjang lebih kurang 2 cm seperti pedang dengan

ujung daun runcing, sehingga dapat menyalurkan embun dan air hujan untuk

ditampung di pangkal daun. Kulit buah berwarna kuning bila telah matang, matanya

berlekuk dalam, daging buah berwarna kekuningan dan berserat halus17.

2.1.2 Kandungan Kimia Tanaman Nanas

Nanas merupakan tanaman herba yang dapat hidup dalam berbagai musim. Tanaman

ini dapat digolongkan ke dalam kelas monokotil. Buah ini mengandung nutrisi yang

baik untuk kesehatan manusia seperti mineral, glukosa, fruktosa, sukrosa, vitamin C,

protein, senyawa fenolik, flavonoid, alkaloid, tannin, dan steroid2. Selain itu, nanas juga

bermanfaat sebagai antioksidan. Antioksidan ini mengurangi kerusakan oksidatif

seperti yang disebabkan oleh radikal bebas dan logam pengkhelat18. Penelitian pada

ekstrak kasar bonggol buah nanas diperoleh bahwa ekstrak mengandung enzim

bromelin, peroksida, asam fosfat, beberapa protease inhibitor, dan senyawa organik

yang mengikat kalsium17. Enzim bromelin memiliki banyak kegunaan seperti

antiinflamasi7, antikanker8, antibakteri9, dan antijamur10. Bromelin digunakan dalam

pengobatan peradangan akut dan cedera11.

Penelitian serupa juga telah dilakukan terhadap ekstrak kasar yang diperoleh

dari batang, buah, mahkota, bunga, inti, dan kulit Ananas fitzmuelleri dimana diketahui

mengandung enzim bromelin (proteinase) tertinggi diantara spesies lainnya yang

dapat menghidrolisis protein yang mengandung ikatan peptida menjadi asam amino

sederhana19. Salah satu studi tentang bonggol nanas telah dilakukan oleh Rahmat, et

al. (2016) dimana dilakukan percobaan mengenai peningkatan aktivitas antimikroba

ekstrak nanas (Ananas comosus L. Merr) dengan pembentukan nanopartikel. Ekstrak

bonggol nanas yang dibuat dalam bentuk nanopartikel dengan menggunakan kitosan

dapat meningkatkan aktivitas antimikroba dalam sediaan gel sehingga dapat

digunakan sebagai obat untuk mengatasi penyakit kulit yang disebabkan oleh bakteri

Staphylococcus aureus14. Telah dilakukan karakterisasi komponen fenolik aktif dalam

ekstrak etanol daun nanas menggunakan metode HPLC-DAD-MS. Dimana dilaporkan

bahwa ekstrak etanol daun nanas mengandung delapan fenilpropana digliserida yang

memberikan efek antidiabetes, antihiperlipidemik dan antioksidan13. Ekstrak etanol

Page 5: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

daun nanas dapat meningkatkan sensitifitas hormon insulin pada diabetes tipe 2

sehingga dapat dikembangkan sebagai obat herbal pada penderita penyakit

diabetes20. Ekstrak metanol buah nanas memiliki aktivitas antioksidan dan total fenolik

yang tinggi12.

Pada penelitian sebelumnya, telah diisolasi senyawa golongan flavonoid dari kulit

nanas basah (KNB) dan kulit nanas kering (KNK) yang merupakan golongan flavanon

(KNB) dan dihidroflavonol (KNK)21. Selain itu buah nanas juga mengandung serotonin

dan senyawa fenolik berupa myrisetin, quersetin, tiramin dan asam ferulat41. Struktur

senyawa isolasi tumbuhan nanas dapat dilihat pada Gambar 2.2.

O O O

OH

OHHO

HO

O

Flavanon

OHO

HO OH

OH

OH

O

Dihidroflavonol

NH

OH

H2N

Serotonin

O

O

HO

HO

OH

OH

OH

Quersetin

O

O OH

OH

OH

HO

HO

OH

Myrisetin

O

OH

O

HO

(E)

Asam Ferulat

OH

H2N

Tiramin

Gambar 2.2 Struktur senyawa isolasi tumbuhan nanas

Page 6: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

2.2 Fenolik Total

Senyawa fenolik merupakan senyawa aromatik yang memiliki satu atau lebih

substituen hidroksil. Senyawa fenolik mempunyai aktivitas biologis dan efek

farmakologi yang menarik, seperti antibakteri22. Metode Folin-Ciocalteau digunakan

untuk menentukan kandungan fenolik total dalam tanaman karena pengerjaannya

lebih sederhana. Sebagai larutan standar digunakan asam galat yang merupakan

salah satu fenolik alami dan stabil. Asam galat direaksikan dengan reagen Folin-

Ciocalteau menghasilkan warna kuning yang menandakan bahwa mengandung

fenolik, setelah itu ditambahkan dengan larutan Na2CO3 sebagai pemberi suasana

basa. Selama reaksi berlangsung, gugus hidroksil pada senyawa fenolik bereaksi

dengan pereaksi Folin-Ciocalteau, membentuk kompleks molibdenum-tungsten

berwarna biru dengan struktur yang belum diketahui dan dapat dideteksi dengan

spektrofotometer. Semakin besar konsentrasi senyawa fenolik maka semakin banyak

ion fenolik yang akan mereduksi asam heteropoli (fosfomolibdatfosfotungstat) menjadi

kompleks molibdenumtungsten sehingga warna biru yang dihasilkan semakin pekat.

Prinsip dari metode Folin-Ciocalteau adalah terbentuknya senyawa kompleks

berwarna biru yang dapat diukur absorbannya dengan spektrofotometer pada panjang

gelombang 765 nm23. Reaksi yang terjadi antara senyawa fenol dengan pereaksi

Folin-Ciocalteau dapat dilihat pada Gambar 2.3

OH

+ H2O + H3PO4 (MoO3)12

O

O

+ H7(PMo12O40)

Gambar 2.3 Reaksi senyawa fenol dengan pereaksi Folin-Ciocalteau24

2.3 Antioksidan

2.3.1 Radikal bebas

Radikal bebas merupakan suatu molekul yang mengandung satu atau lebih elektron

bebas pada orbital luar yang bersifat reaktif. Molekul yang reaktif akan berinteraksi

dengan elektron lain yang berada di sekitarnya dan biasa disebut sebaga reactive

oxygen spesies (ROS) dan dapat memicu timbulnya kerusakan25. Sumber radikal

bebas dalam tubuh manusia (endogen) terbentuk dari sisa proses metabolisme,

protein, karbohidrat, dan lemak. Radikal bebas dapat pula diperoleh luar tubuh

(eksogen) yang berasal dari polusi udara, asap kendaraan, berbagai bahan kimia,

Page 7: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

makanan yang telah hangus (carbonated) dan sinar ultraviolet26. Sinar UV hanya

merupakan sebagian kecil dari spektrum sinar matahari tetapi sinar ini paling

berbahaya bagi kulit karena reaksi-reaksi yang ditimbulkannya berpengaruh buruk

terhadap kulit manusia27.

2.3.2 Senyawa Antioksidan

Antioksidan merupakan zat yang dapat mencegah atau menghambat terjadinya reaksi

oksidasi berantai pada suatu molekul. Antioksidan mempunyai kemampuan untuk

menstabilkan atau mendeaktivasi radikal bebas sebelum menyerang sel sehingga zat

ini sangat penting untuk melindungi sel dari kerusakan28. Berdasarkan Mekanisme

Kerjanya, antioksidan dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:

a. Antioksidan primer

Merupakan antioksidan yang bekerja dengan mencegah reaksi berantai

pembentukan radikal bebas dengan mengubahnya menjadi senyawa yang tidak

reaktif atau stabil. Antioksidan ini berperan sebagai donor hidrogen atau dapat juga

sebagai akseptor elektron. Contohnya adalah BHT (butylated hidroxy toluene).

b. Antioksidan sekunder

Merupakan antioksidan yang bekerja dengan menghambat kerja peroksidan,

dengan mekanisme reaksi berupa penyerapan sinar UV, deaktivasi ion logam yaitu

dengan pembentukan senyawa komplek. Contohnya: etilendiamin tetraasetat

(EDTA), asam sitrat, dan asam tartrat.

Berdasarkan sumbernya, antioksidan dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:

a. Antioksidan alami

Merupakan antioksidan yang diperoleh dari bahan alam yang merupakan senyawa

metabolit sekunder tumbuhan seperti senyawa golongan alkaloid, fenolik, flavanoid

yang tersebar di seluruh bagian tanaman baik di kayu, biji, daun, buah, akar, bunga

maupun serbuk sari. Golongan flavonoid yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu

flavon, flavonol, isoflavon, kateksin, flavonol, dan kalkon29.

b. Antioksidan sintetik

Merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetis. Antioksidan

sintetik terdiri dari buthylated hydroxy toluene (BHT), butylated hidroxy aniline

(BHA), ters-buthyl hidroquinone (TBHQ), Propil galat dan Tokoferol29. Namun

antioksidan sintetik diketahui memiliki efek samping yang besar antara lain

menyebabkan kerusakan hati30.

Page 8: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

2.3.3 Metode DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil)

Metode DPPH merupakan salah satu metode yang efektif dan efisien dalam

penentuan aktivitas penangkapan radikal bebas. DPPH memberikan serapan kuat

pada panjang gelombang 517 nm dengan warna violet gelap28. Senyawa yang

bereaksi sebagai penangkal radikal bebas akan mereduksi DPPH yang dapat diamati

dengan adanya perubahan warna DPPH dari ungu menjadi kuning ketika elektron

ganjil dari radikal DPPH telah berpasangan dengan hidrogen dari senyawa penangkal

radikal bebas yang akan membentuk DPPH-H tereduksi. Perubahan tersebut dapat

diukur dengan spektrofotometer dan diplotkan terhadap konsentrasi. Mekanisme

reaksi antara DPPH dengan senyawa antioksidan dapat dilihat pada Gambar 2.4

NO2

NO2O2N

N .

N

+

OH

NO2

NO2O2N

NH

N

O..

Gambar 2.4 Reaksi DPPH dengan antioksidan31

IC50 (Inhibitory Concentration Fifty) merupakan parameter untuk menginterpretasikan

hasil pengujian DPPH. Aktivitas antioksidan digolongkan sangat kuat (IC50< 50 mg/L),

kuat (50 mg/L< IC50< 100 mg/L), sedang (100 mg/L< IC50< 150 mg/L), lemah (150

mg/L< IC50< 200 mg/L) dan sangat lemah (IC50> 200 mg/L)30.

Perhitungan nilai konsentrasi efektif atau IC50 menggunakan rumus:

% inhibisi = %100xAc

AAc

Keterangan:

Ac = nilai absorbansi kontrol

A = nilai absorbansi sampel

2.4 Uji Sitotoksik dengan Metode BSLT (Brine Shrimp Lethality Test)

Senyawa sitotoksik adalah suatu senyawa atau zat yang dapat merusak sel normal

dan sel kanker dan juga dapat digunakan untuk menghambat pertumbuhan sel tumor

malignan. Untuk mengetahui suatu senyawa memilik potensi sebagai anti tumor dan

antikanker maka perlu dilakukan penelitian awal, salah satunya melalui uji sitotoksik

menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Metode BSLT merupakan

salah satu metode yang banyak digunakan untuk pencarian senyawa antikanker baru

yang berasal dari tanaman. Metode ini memiliki keuntungan diantaranya waktu

Page 9: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

pelaksanaan yang cepat, biaya lebih murah, praktis, tidak memerlukan teknis yang

aseptis, sampel yang relatif sedikit, dan hasil ujinya berkorelasi baik dengan beberapa

metode uji sitotoksik32. Uji sitotoksik dengan metode BSLT merupakan salah satu

metode untuk skrining tanaman obat yang berpotensi sebagai antikanker karena lebih

murah, singkat, mudah dikembangkan serta tidak ada aturan etika dalam penggunaan

bahan uji. Nilai mortalitas ditentukan dengan menggunakan analisa probit untuk

menentukan nilai toksisitas menggunakan Lethal Consentration (LC50). Uji sitotoksik

biasanya menggunakan larva udang Artemia salina karena memiliki sensitivitas yang

tinggi terhadap kontaminan dan perubahan lingkungan. Udang Artemia salina memiliki

3 tahap daur hidup yaitu kista, napuli dan dewasa. Uji sitotoksik dilakukan pada tahap

napuli. Nilai mortalitas ditentukan dengan menggunakan analisa probit untuk

menentukan nilai toksisitas menggunakan Lethal Consentration (LC50)33. LC50

merupakan konsentrasi senyawa uji yang dapat menyebabkan 50% kematian pada

suatu populasi hewan uji atau makhluk hidup tertentu. Berdasarkan nilai toksisitas

dalam tumbuhan dapat dikatakan sangat toksik jika LC50 ≤ 30 mg/L, bersifat toksik

jika 31 mg/L ≤ LC50 ≤ 1000 mg/Ldan dikatakan bersifat tidak toksik jika LC50>1000

mg/L33.

Page 10: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia Organik Bahan Alam (KOBA),

Laboratorium Herbarium Universitas Andalas (ANDA), Laboratorium Pengukuran, dan

Laboratorium Biokimia, Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam Universitas Andalas, Padang dari bulan November 2018 sampai Maret 2019.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu gerinda, seperangkat alat distilasi,

neraca analitik dan teknis, maserator untuk maserasi, beberapa peralatan gelas,

seperangkat rotary evaporator (Heidolph Laborota 4000), botol vial, lampu UV (254

nm dan 356 nm), spektrofotometer UV-Vis, dan hot plate.

3.2.2 Bahan

Kulit nanas diambil di Pasar Baru, Sumatera Barat. Buah nanas digunakan sebagai

specimen untuk diidentifikasi di Laboratorium Herbarium Universitas Andalas (ANDA).

Bagian kulit nanas digunakan sebagai sampel pada penelitian ini. Larva udang

Arthemia salina leach diperoleh dari Laboratorium Biota Sumatera (LBS), Universitas

Andalas.

Bahan kimia yang digunakan adalah pereaksi Mayer untuk identifikasi alkaloid,

pereaksi Liebermann Burchad untuk identifikasi triterpenoid dan steroid, uji Sianidin

untuk identifikasi flavonoid, besi (III) klorida untuk identifikasi fenolik, ammonia, natrium

hidroksida untuk identifikasi kumarin. Pelarut teknis yang telah didistilasi yaitu metanol,

etil asetat dan heksana. Untuk uji antioksidan, kandungan fenolik total dan sitotoksik

digunakan reagen Folin-Ciocalteu, natrium karbonat, asam galat, asam askorbat, 1,1-

difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) dan akuades. Untuk uji sitotoksik digunakan

dimetilsulfoksida.

3.3 Prosedur Kerja

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, meliputi: (1) Preparasi sampel. (2)

Ekstraksi kulit nanas. (3) Fraksinasi ekstrak metanol. (4) Pembuatan reagen. (5) Uji

metabolit sekunder fraksi ekstrak kulit nanas. (6) Penentuan kandungan fenolik total,

uji aktivitas antioksidan dan sitotoksik dari ekstrak kulit nanas.

Page 11: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

3.3.1 Preparasi Sampel

Sampel dikeringanginkan pada tempat yang tidak terkena cahaya matahari secara

langsung, selama lebih kurang 1 bulan. Setelah kering sampel dihaluskan

menggunakan grinder dan ditimbang. Sampel berupa bubuk kemudian digunakan

untuk tahapan selanjutnya.

3.3.2 Ekstraksi Kulit Nanas

Bubuk kulit nanas sebanyak 1000 gram diekstraksi dengan cara maserasi

menggunakan pelarut metanol. Sampel dimasukkan kedalam botol reagen, kemudian

dimasukkan pelarut metanol kedalam botol hingga ketinggian permukaan pelarut lebih

kurang 2 cm di atas permukan sampel. Penyaringan dilakukan setiap 3 hari sekali.

Maserasi dilakukan sebanyak 8 kali. Filtrat hasil maserasi dikumpulkan, kemudian

dipekatkan dengan rotary evaporator pada suhu 40 oC sehingga didapatkan ekstrak

metanol pekat dan ditimbang. Skema kerja dapat dilihat pada Lampiran 1.

3.3.3 Fraksinasi Ekstrak Metanol

Ekstrak pekat metanol di fraksinasi menggunakan pelarut heksana dan etil asetat.

Ekstrak pekat metanol dimasukkan ke dalam gelas piala 250 mL dan disuspensi

dengan air kemudian ditambahkan heksana. Kemudian dimasukkan ke dalam corong

pisah dan dilakukan pengocokan selama ± 5 menit. Setelah pengocokan, campuran

didiamkan hingga terbentuk dua lapisan yaitu lapisan fraksi heksana dan lapisan air.

Pisahkan lapisan atas yang merupakan lapisan fraksi heksana dari lapisan air.

Fraksinasi menggunakan pelarut heksana dilakukan sampai warnanya tidak pekat lagi.

Setelah fraksinasi menggunakan pelarut heksana selesai, dilanjutkan fraksinasi

menggunakan pelarut etil asetat dengan pengerjaan sama seperti fraksinasi

menggunakan heksana. Dari proses fraksinasi ini diperoleh empat fraksi yaitu fraksi

metanol, fraksi heksana, fraksi etil asetat dan fraksi residu. Masing-masing fraksi

dipekatkan menggunakan rotary evaporator. Setelah kering, ditimbang massa masing-

masing fraksi dan dilakukan uji fitokimia, kandungan fenolik total, uji aktivitas

antioksidan dan uji sitotoksik. Skema fraksinasi ini dapat dilihat pada Lampiran 1.

3.3.4 Pembuatan Reagen

a. Pereaksi Mayer

Sebanyak 2,27 gram raksa (II) klorida dilarutkan dengan akuades hingga volume 100

mL (larutan I). Pada wadah lain, dilarutkan 50 gram kalium iodida dengan akuades

hingga volume 100 mL (larutan II) dalam labu ukur. Diambil 60 mL dari larutan I dan

dicampurkan dengan 10 mL larutan II, campuran ini ditambahkan akuades hingga

volume 100 mL dalam labu ukur.

Page 12: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

b. Besi (III) klorida 5%

Sebanyak 5 gram besi (III) klorida dilarutkan dengan akuades hingga volume 100 mL

dalam labu ukur.

c. Pereaksi Liebermann-Burchard

Sebanyak 5 mL anhidrida asetat dan 5 mL asam sulfat pekat dicampurkan secara

perlahan di dalam gelas piala lalu diencerkan hingga 100 mL dengan pelarut metanol.

d. Larutan asam sulfat 2 N

Sebanyak 13,9 mL asam sulfat pekat dimasukkan kedalam gelas piala yang sudah

berisi 100 mL akuades secara perlahan melalui dinding gelas, kemudian diencerkan

hingga volume 250 mL.

e. Larutan natrium hidroksida 1%

Sebanyak 1 gram natrium hidroksida dilarutkan dengan akuades sampai volume 100

mL dalam gelas piala.

3.3.5 Uji Kandungan Metabolit Sekunder Ekstrak Metanol, Fraksi Heksana,

Fraksi Etil Asetat dan Fraksi Residu

1. Pemeriksaan Flavonoid, Fenolik,Saponin, Triterpenoid dan Steroid

Sebanyak 5 mg ekstrak metanol dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian

dilarutkan dengan 5 mL metanol. Kemudian ditambahkan kloroform: air (1:1) masing-

masing sebanyak 5 mL, selanjutnya dikocok dan dibiarkan sampai terbentuk dua

lapisan kloroform-air. Lapisan kloroform (bagian bawah) digunakan untuk pemeriksaan

senyawa triterpenoid dan steroid sedangkan lapisan air (bagian atas) untuk

pemeriksaan senyawa flavonoid, fenolik dan saponin. Untuk pengujian pada fraksi,

digunakan masing-masing pelarut untuk melarutkan fraksi lalu ditambahkan pereaksi

untuk masing-masing uji.

a. Pemeriksaan Flavonoid

Sebanyak 2 mL lapisan air dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan asam

klorida pekat dan beberapa butir serbuk magnesium, terbentuknya warna jingga

sampai merah menunjukkan adanya flavonoid.

b. Pemeriksaan Fenolik

Sebanyak 2 mL lapisan air dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambah larutan besi

(III) klorida dan diamati perubahan warna larutan. Apabila larutan bewarna biru atau

ungu menandakan positif mengandung senyawa fenolik.

Page 13: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

c. Pemeriksaan Saponin

Sebanyak 2 mL lapisan air dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan dikocok. Apabila

terbentuknya busa yang tidak hilang (± 5 menit) setelah penambahan beberapa tetes

asam klorida pekat, menunjukkan adanya senyawa saponin.

d. Pemeriksaan Triterpenoid dan Steroid

Lapisan kloroform dipipet dan diteteskan pada lubang plat tetes, ditambah asam sulfat

pekat dan anhidrida asetat. Apabila terbentuk warna merah atau ungu, menandakan

sampel mempunyai senyawa triterpenoid dan apabila terbentuk cincin hijau atau hijau

biru, menandakan sampel mengandung senyawa steroid.

2. Pemeriksaan Alkaloid

Sebanyak 2 mg ekstrak metanol dan masing-masing fraksi dilarutkan dengan masing-

masing pelarut, dimasukkan kedalam tabung reaksi, ditambahkan10 mL kloroform dan

10 mL kloroform-amonia 0,05 M, kemudian ditambah asam sulfat dan dikocok,

Kemudian dipisahkan lapisan yang terbentuk. Lapisan asam dipisahkan dan

ditambahkan pereaksi Mayer. Apabila timbul endapan bewarna putih maka sampel

mengandung alkaloid.

3. Pemeriksaan Kumarin

Sebanyak 2 mg ekstrak metanol dan masing-masing fraksi dilarutkan dengan masing-

masing pelarut, ditotolkan pada plat KLT menggunakan pipa kapiler dan dielusi dengan

heksana: etil asetat (8:2) di dalam chamber. Plat KLT yang telah dielusi diamati

dibawah sinar UV 365 nm dan terlihat adanya fluorisensi biru dan setelah disemprot

dengan basa, warna biru tersebut bertambah terang maka hal tersebut menandakan

adanya senyawa kumarin. Skema kerja uji kandungan metabolit sekunder ekstrak dan

berbagai fraksi kulit nanas dapat dilihat pada Lampiran 2.

3.3.6 Penentuan Kandungan Fenolik Total

Penentuan kandungan fenolik total dilakukan terhadap ekstrak metanol, fraksi

heksana, fraksi etil asetat dan fraksi residu dengan metode Folin-Ciocalteu34.

a. Pembuatan larutan standar asam galat

Larutan standar dibuat dengan melarutkan 10 mg asam galat dalam labu ukur 10 mL

dengan metanol dan didapatkan konsentrasi 1000 mg/L. Kemudian diambil 2,5 mL

larutan induk 1000 mg/L dan diencerkan dalam labu ukur 25 mL dengan metanol

sehingga didapatkan konsentrasi 100 mg/L, lalu dibuat variasi konsentrasi larutan

standar yaitu dengan konsentrasi 10; 20; 40; 60; 80 mg/L. Sampel diambil 0,5 mL dan

dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL kemudian ditambahkan dengan 0,5 mL reagen

Page 14: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

Folin-Ciocalteu dan didiamkan selama 5 menit. Kemudian ditambahkan 1 mL larutan

natrium karbonat 20% dan diencerkan dengan akuades sampai tanda batas.

Campuran didiamkan selama dua jam. Kemudian diukur absorban pada panjang

gelombang 765 nm. Berdasarkan nilai absorban yang didapatkan, dibuat kurva

kalibrasi dan didapatkan persamaan regresi dari larutan standar.

b. Pembuatan larutan uji

Masing-masing sampel uji ditimbang sebanyak 100 mg dan dilarutkan dalam labu ukur

100 mL dengan metanol sehingga didapatkan konsentrasi sebesar 1000 mg/L.

Kemudian diambil 3 mL larutan induk 1000 mg/L. Kemudian diambil sebanyak 0,5 mL

dan dimasukkan kedalam labu ukur 10 mL dan ditambahkan 0,5 mL reagen Folin-

Ciocalteu dan didiamkan selama 5 menit. Kemudian ditambahkan 1 mL larutan natrium

karbonat 20% dan diencerkan dengan akuades sampai tanda batas. Campuran

didiamkan selama dua jam. Selanjutnya diukur absorbannya pada panjang gelombang

765 nm. Kandungan fenolik total masing-masing larutan uji ditentukan dari persamaan

regresi kurva larutan standar. Kandungan fenolik total dinyatakan dalam Gallic Acid

Equivalent (GAE). Skema kerja dari uji kandungan fenolik total ini dapat dilihat pada

Lampiran 3.

3.3.7 Uji Aktivitas Antioksidan

Pengujian antioksidan dilakukan terhadap ekstrak metanol, fraksi heksana, fraksi etil

asetat dan fraksi residu dengan metoda DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil)35.

a. Pembuatan Larutan DPPH

Ditimbang 10 mg DPPH kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 250 mL dan

dilarutkan dengan menggunakan metanol hingga tanda batas dan didapatkan larutan

DPPH 0,1 mM.

b. Pembuatan Larutan Sampel

Masing-masing ekstrak ditimbang 100 mg kemudian dilarutkan dengan metanol dalam

labu ukur 100 mL sehingga didapatkan larutan sampel masing-masing ekstrak dengan

konsentrasi 1000 mg/L. Larutan uji dibuat dengan variasi konsentrasi untuk ekstrak

metanol, fraksi heksana dan fraksi residu yaitu 3,125; 6,25; 12,5; 25; dan 50 (mg/L),

sedangkan untuk fraksi etil asetat yaitu 1,5625; 3,125; 6,25; 12,5; 25 (mg/L).

c. Pembuatan larutan kontrol negatif

Metanol dipipet sebanyak 3 mL dan dimasukkan ke dalam vial. Selanjutnya

ditambahkan 1 mL larutan DPPH 0,1 mM. Didiamkan selama 30 menit setelah

penambahan DPPH 0,1 mM. Lakukan pengerjaan di tempat yang gelap dan tidak

Page 15: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

terkena cahaya matahari.

d. Pembuatan larutan kontrol positif

Asam askorbat (Mr = 176,13 g/mol) ditimbang 10 mg dilarutkan dengan metanol di

dalam labu ukur 10 mL sehingga didapatkan konsentrasi larutan sebesar 1000 mg/L.

Larutan induk 1000 mg/L diencerkan hingga konsentrasi 10 mg/L, lalu dibuat lima

variasi konsentrasi dari larutan uji yaitu 0,5;1;1,5;2; dan 2,5 mg/L.

e. Penentuan Aktivitas Antioksidan

Penentuan aktivitas antioksidan dilakukan dengan cara menambahkan 3 mL DPPH

0,1 mM ke dalam 2 mL masing-masing larutan ekstrak dengan berbagai konsentrasi.

Sebagai kontrol digunakan campuran 3 mL DPPH dengan 2 mL metanol. Campuran

didiamkan selama 30 menit, kemudian diukur absorban larutan uji, kontrol positif dan

kontrol negatif pada panjang gelombang 517 nm. Penentuan persentase inhibisi

masing-masing ekstrak dihitung dengan menggunakan rumus:

% inhibisi = %100xAc

AAc

Keterangan:

Ac = nilai absorbansi control

A = nilai absorbansi sampel

Skema kerja dari uji antioksidan ini dapat dilihat pada Lampiran 4.

3.3.8 Uji Sitotoksik

Uji sitotoksik pada penelitian ini dilakukan dengan metode Brine Shrimp Lethality Test

(BSLT) yang mengacu pada prosedur kerja yang dilakukan oleh Ningdyah (2015)

dengan beberapa modifikasi36, 37.

1. Pembenihan Larva Udang Arthemia salina leach

Air laut diletakkan di dalam kontainer gelas kecil yang terdiri dari dua bagian yaitu

gelap dan terang serta dilengkapi dengan lampu, penutup, dan aerator. Telur udang

dimasukkan ke dalam bagian gelap kontainer dan dibiarkan selama 48 jam.

Setelah 48 jam, maka telur akan menetas menjadi larva (nauplii) dan kemudian

akan bergerak ke bagian terang kontainer. Larva inilah yang akan digunakan

sebagai hewan percobaan uji toksisitas pada penelitian ini.

2. Pembuatan Larutan Uji

Sebanyak 100 mg dari sampel (ekstrak metanol, etil asetat, heksana dan residu)

ditimbang dan dilarutkan dalam labu 100 mL sampai tanda batas dan diperoleh

konsentrasi larutan induk 1000 mg/L. Larutan uji dibuat dengan beberapa variasi

konsentrasi melalui pengenceran bertingkat yaitu konsentrasi 1000; 500; 250; 125;

Page 16: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

62,5 dan 31,25 mg/L.

3. Pengujian Aktivitas Toksisitas

Kedalam setiap sampel uji ditambahkan 50 μL larutan dimetilsulfoksida sampai

semua sampel larut. Kemudian ditambahkan 3 mL air laut terhadap masing-masing

sampel. Lalu ditambahkan masing-masing sebanyak 10 ekor larva udang kedalam

masing-masing sampel. Kemudian cukupkan air laut pada sampel sampai

volumenya 5 mL. Setelah itu dilakukan pengamatan terhadap larva udang didalam

larutan sampel dengan cara menghitung jumlah larva yang mati setelah 24 jam.

Hasil pengamatan dimasukkan ke dalam tabel dan diolah untuk mendapatkan nilai

LC50. Alur kerja dapat dilihat pada Lampiran 5.

Page 17: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Identifikasi Sampel

Berdasarkan hasil identifikasi tumbuhan di Herbarium Universitas Andalas

(ANDA) Padang melalui Nomor surat 091/K-ID/ANDA/III/2019 diketahui bahwa

sampel yang digunakan termasuk ke dalam famili Bromeliaceae, spesies

Ananas comosus (L.) Merr. Hasil identifikasi dapat dilihat pada Lampiran 6.

4.2 Ekstraksi Kulit Nanas

Serbuk kulit nanas diekstraksi menggunakan metode maserasi dengan pelarut

metanol. Pemilihan metode ini dikarenakan penggunaannya sederhana, tanpa

menggunakan alat khusus serta tanpa menggunakan pemanasan sehingga

senyawa yang terkandung dalam sampel tidak rusak. Pelarut metanol

digunakan dalam proses ekstraksi karena metanol merupakan pelarut

universal sehingga senyawa polar dan non polar dapat terekstrak secara

sempurna. Massa ekstrak metanol yang diperoleh sebanyak 67,19 gram.

4.3 Fraksinasi Ekstrak Metanol

Ekstrak metanol difraksinasi secara berturut-turut menggunakan pelarut

heksana dan etil asetat. Fraksinasi bertujuan untuk memisahkan senyawa-

senyawa yang terdapat dalam ekstrak berdasarkan tingkat kepolaran. Pelarut

heksana digunakan untuk melarutkan senyawa-senyawa non polar, sedangkan

etil asetat digunakan untuk melarutkan senyawa-senyawa semi polar. Hasil

fraksinasi dapat dilihat pada Gambar 4.1

Gambar 4.1. Persentase kadar ekstrak yang dihasilkan

12,69

6,78

15,79

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Heksana Etil asetat Residu

Pe

rse

nta

se

(%

)

Jenis Fraksi

Page 18: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

Berdasarkan Gambar 4.1 dapat diketahui bahwa fraksi residu memiliki berat

fraksi yang lebih besar dibandingkan fraksi heksana dan fraksi etil asetat. Hal

ini kemungkinan disebabkan oleh adanya kandungan glukosa yang tinggi pada

fraksi residu dan senyawa lainnya yang tidak terdistribusi dalam pelarut

heksana dan etil asetat. Selain itu fraksi residu memiliki massa jenis yang lebih

besar daripada fraksi heksana dan fraksi etil asetat, sehingga fraksi residu

memiliki berat fraksi yang paling besar.

4.4 Uji Kandungan Metabolit Sekunder Ekstrak Metanol, Fraksi Heksana,

Fraksi Etil Asetat, dan Fraksi Residu Kulit Nanas

Hasil uji kandungan metabolit sekunder dari ekstrak metanol dan fraksi dari

ekstrak kulit nanas dapat dilihat pada Tabel 4.1 sedangkan hasil pengamatan

dapat dilihat pada Lampiran 7 dan 8.

Tabel 4.1 Hasil uji kandungan metabolit sekunder ekstrak metanol dan

berbagai fraksi dari ekstrak kulit nanas

Kandungan

Metabolit

Sekunder

Pereaksi

Ekstrak

Metanol

Fraksi

Heksana Etil

asetat Residu

Flavonoid Sianidin (Bubuk

Mg/ HCl) - - - -

Fenolik Besi (III) klorida + + + +

Saponin Air/ HCl pekat - - - -

Triterpenoid Liebermann-

Burchard - - - -

Steroid Liebermann-

Burchard + + + -

Alkaloid Mayer - - - -

Kumarin NaOH 1 % + + - -

Keterangan : + (mengandung metabolit sekunder)

- (tidak mengandung metabolit sekunder)

Berdasarkan Tabel 4.1 dapat disimpulkan bahwa ekstrak metanol dan masing-

masing fraksi memiliki kandungan metabolit sekunder yang berbeda-beda.

Ekstrak metanol mengandung senyawa metabolit sekunder fenolik, steroid dan

kumarin. Sedangkan fraksi heksana mengandung senyawa fenolik, steroid dan

Page 19: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

kumarin, fraksi etil asetat mengandung senyawa fenolik dan steroid, fraksi

residu hanya mengandung senyawa fenolik.

4.5. Penentuan Kandungan Fenolik Total

Metode Folin-Ciocalteu merupakan metode yang digunakan dalam penentuan

kandungan fenolik total ekstrak metanol dan masing-masing fraksi. Pada

metode ini, Senyawa fenolik akan bereaksi dengan pereaksi Folin-Ciocalteu

membentuk larutan berwarna biru yang dapat diukur absorbansinya

menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 765 nm. Pada saat

terjadinya reaksi, ion fenolik akan mereduksi fosfomolibdat fosfotungstat

menjadi kompleks molibdenumtungsten38. Kandungan fenolik total ekstrak

metanol dan masing-masing fraksi dinyatakan sebagai ekuivalen asam galat

atau Gallic Acid Equivalent (GAE). Asam galat digunakan sebagai standar atau

pembanding, karena asam galat merupakan salah satu senyawa fenolik alami

turunan asam hidroksibenzoat yang stabil. Kurva standar asam galat dapat

dilihat pada Gambar 4.2.

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0

0 .0

0 .2

0 .4

0 .6

0 .8

1 .0

K u rv a R e g re s i A s a m G a la t

K o n s e n t r a s i m g /L

Ab

so

rb

an

y = 0 ,0 0 7 9 x + 0 ,1 9 9 3

R ² = 0 ,9 2 3 3

Gambar 4.2. Kurva standar asam galat

Berdasarkan Gambar 4.2. dapat diketahui bahwa semakin besar

konsentrasi asam galat maka absorban yang dihasilkan juga semakin besar.

Dari kurva tersebut, diperoleh persamaan regresi asam galat yaitu y = 0,0079x

+ 0,1993. Persamaan regresi tersebut digunakan dalam penentuan kandungan

fenolik total ekstrak metanol dan masing-masing fraksi.

Page 20: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

Data hasil analisis fenolik total terlihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Data kandungan fenolik total ekstrak dan fraksi

Berdasarkan tabel di atas, fraksi etil asetat mengandung kandungan fenolik

total yang paling besar dibandingkan ekstrak metanol, fraksi heksana dan fraksi

residu. Urutan kandungan fenolik total dalam ekstrak secara berturut-turut

adalah fraksi etil asetat > ekstrak metanol > fraksi residu > fraksi heksana.

Kelarutan senyawa fenolik bergantung pada pelarut yang digunakan. Senyawa

fenolik cenderung larut dalam pelarut polar. Walaupun metanol lebih polar

dibandingkan etil asetat namun metanol dapat melarutkan senyawa polar, semi

polar dan polar. Sedangkan etil asetat merupakan pelarut semipolar dan

kemungkinan senyawa fenolik terdistribusi sempurna pada pelarut etil asetat,

sehingga kandungan fenolik pada fraksi etil asetat lebih besar dibandingkan

fraksi lainnya. Banyaknya senyawa fenolik yang terdapat pada ekstrak metanol

dan fraksi-fraksi memiliki pengaruh terhadap aktivitas antioksidan.

Pada penelitian sebelumnya, telah dilakukan uji total fenolik terhadap

ekstrak daging buah nanas dan menunjukkan bahwa ekstrak metanol memiliki

total fenolik yang lebih tinggi dibandingkan fraksi etil asetat dan fraksi residu12.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa pelarut metanol baik digunakan untuk

mengekstraksi senyawa fenolik pada daging buah nanas sedangkan etil asetat

baik digunakan untuk mengekstraksi senyawa fenolik pada kulit nanas, hal ini

juga sesuai dengan hasil uji fitokimia pada fraksi etil asetat yang menunjukkan

adanya kandungan senyawa fenolik.

Sampel Kandungan fenolik total

(mg GAE/g sampel)

Ekstrak methanol 0,3335

Fraksi heksana 0,0815

Fraksi etil asetat 0,3403

Fraksi residu 0,2087

Page 21: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

4.6 Uji Aktivitas Antioksidan

Metode DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil) digunakan dalam uji aktivitas

antioksidan. Metode ini digunakan karena metodenya sederhana, mudah,

efektif dan praktis. Prinsip dari metode DPPH adalah pengukuran aktivitas

antioksidan secara kuantitatif yaitu dengan cara melakukan pengukuran

penangkapan radikal DPPH oleh suatu senyawa yang mempunyai aktivitas

antioksidan dengan menggunakan spektrofotometri UV-Vis sehingga dapat

diketahui nilai aktivitas penghambatan radikal bebas yang dinyatakan dengan

nilai IC50 (Inhibitory Concentration)28. Nilai IC50 merupakan nilai yang

menunjukkan kemampuan penghambatan 50% radikal bebas oleh suatu

konsentrasi sampel (mg/L). Nilai IC50 diperoleh dari kurva kalibrasi konsentrasi

larutan uji (sumbu X) dan % inhibisi (sumbu Y)40. Kurva kalibrasi ekstrak

metanol dan masing-masing fraksi dapat dilihat pada Lampiran 10.

Tabel 4.3. Hasil uji aktivitas antioksidan dari ekstrak metanol, fraksi-fraksi dan

asam askorbat

Sampel Uji IC50 (mg/L)

Ekstrak metanol 11,29

Fraksi heksana 193,71

Fraksi etil asetat 44,94

Fraksi residu 52,80

Asam askorbat 4,07

Berdasarkan Tabel 4.3 dapat dilihat bahwa ekstrak metanol memiliki IC50 yang

rendah dibandingkan fraksi lainnya. Nilai IC50 ekstrak metanol mendekati asam

askorbat sebagai kontrol positif, dengan nilai IC50 11,29 mg/L. Semakin kecil

nilai IC50 maka aktivitas penghambatan radikal bebas semakin tinggi. Hal ini

disebabkan oleh adanya senyawa fenolik aktif pada ekstrak metanol yang

mendukung aktivitas antioksidan. Aktivitas antioksidan digolongkan sangat

kuat (IC50< 50 mg/L), kuat (50 mg/L< IC50< 100 mg/L), sedang (100 mg/L< IC50<

150 mg/L), lemah (150 mg/L< IC50< 200 mg/L) dan sangat lemah (IC50> 200

mg/L)30.

Page 22: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

Berdasarkan data pada Tabel 4.3 dapat disimpulkan bahwa ekstrak

metanol (11,29 mg/L) dan fraksi etil asetat (44,94 mg/L) tergolong antioksidan

yang bersifat sangat kuat, fraksi residu (52,80 mg/L) tergolong antioksidan yang

bersifat kuat dan fraksi heksana (193,71 mg/L) tergolong antioksidan yang

bersifat lemah. Pada penelitian sebelumnya, ekstrak metanol daging buah

nanas juga memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingkan fraksi

etil asetat dan fraksi residu. Aktivitas antioksidan pada penelitian ini sebanding

dengan total fenolik yang terkandung dalam ekstrak12. Hal ini menunjukkan

bahwa kandungan fenolik dalam sampel memberikan kontribusi terhadap

aktivitas antioksidan dalam sampel. Semakin tinggi kandungan fenolik total,

maka semakin besar aktivitas antioksidannya.

4.7 Hubungan Kandungan Fenolik Total terhadap Aktivitas Antioksidan

Hubungan kandungan fenolik total terhadap aktivitas antioksidan dapat dilihat

pada Gambar 4.3.

0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4

0

5 0

1 0 0

1 5 0

2 0 0

2 5 0

H u b u n g a n K a n d u n g a n F e n o lik T o ta l d e n g a n IC 5 0

F e n o l ik t o t a l (m g G A E /g s a m p e l )

Nil

ai

IC5

0(m

g/L

)

y = -6 0 3 ,5 x + 2 2 1 ,1

R2

= 0 ,8 3 6 5

Gambar 4.3. Hubungan kandungan fenolik total dengan nilai IC50

Berdasarkan Gambar 4.3, diketahui bahwa semakin besar kandungan fenolik

total maka nilai IC50 semakin kecil dan aktivitas antioksidannya semakin besar

sehingga semakin banyak senyawa antioksidan yang menghambat radikal

bebas. Kandungan fenolik total yang terbanyak terdapat pada fraksi etil asetat

yaitu 0,3403 mg GAE/g fraksi sehingga aktivitas antioksidannya semakin besar

dengan nilai IC50 yaitu 44,94 mg/L.

Ekstrak metanol

Page 23: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

23

4.8 Uji Sitotoksik

Uji sitotoksik dari ekstrak metanol dan masing-masing fraksi dari ekstrak kulit nanas

dilakukan dengan menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Pada

metode ini sifat toksisitas ditentukan melalui penentuan nilai LC50 pada beberapa

variasi konsentrasi larutan uji. Hasil uji sitotoksik ini dicantumkan pada Tabel 4.4 dan

penentuan LC50 dapat dilihat pada Lampiran 12.

Tabel 4.4 Hasil pengamatan uji sitotoksik

Sampel uji

Konsentrasi (µg/mL)

Total Larva Persen Kematian

(%)

Nilai Probit

log C LC50

(mg/L) yang Mati (ekor)

Ekstrak metanol

31,25 4 40 4,75 1,4949

62,5 5 50 5,00 1,7959

125 6 60 5,25 2,0969 55,1696

250 9 90 6,28 2,3979

500 9 90 6,28 2,6989

Fraksi Heksana

31,25 5 50 5,00 1,4949

62,5 6 60 5,25 1,7959

125 7 70 5,52 2,0969 35,0429

250 8 80 5,84 2,3979

500 9 90 6,28 2,6989

Fraksi Etil

Asetat

31,25 62,5 125 250 500

7 7 8 8 9

70 70 80 80 90

5,52 5,52 5,84 5,84 6,28

1,4949 1,7959 2,0969 2,3979 2,6989

6,1404

Fraksi Residu

31,25 62,5 125 250 500

7 7 8 9 9

70 70 80 90 90

5,52 5,52 5,84 6,28 6,28

1,4949 1,7959 2,0969 2,3979 2,6989

8,4043

Kontrol 0 0 0 0 0

Keterangan : larva udang yang dimasukkan ke dalam tiap vial berjumlah 10 ekor.

Hasil uji toksisitas dari fraksi etil asetat menunjukkan nilai LC50 yang terendah

dibandingkan ekstrak metanol dan fraksi lainnya, dengan nilai LC50 sebesar 6,1404

mg/L. Hasil ini diperoleh dari presentase kematian larva udang dari berbagai variasi

konsentrasi yang dikonversikan menjadi nilai probit sesuai tabel nilai probit

berdasarkan persentase kematian. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa

konsentrasi larutan sampel sebanding dengan jumlah udang yang mati. Nilai LC50

dihitung berdasarkan nilai persamaan regresi antara log konsentrasi dengan nilai

probit. Kurva toksisitas fraksi etil asetat dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Page 24: BAB I. PENDAHULUANscholar.unand.ac.id/45422/2/Text (Pendahuluan).pdf · dekstrosa, sukrosa, dan air3,4. Pemanfaatan enzim bromelin dapat diterapkan pada bidang medis yakni digunakan

24

1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0

5 .0

5 .5

6 .0

6 .5

7 .0

G ra fik U ji S ito to k s ik F ra k s i E til A s e ta t

L o g C

Nil

ai

Pro

bit

y = 0 ,6 1 1 3 x + 4 ,5 1 8 2

R ² = 0 ,8 6 7 2

Gambar 4.4 Kurva regresi penentuan nilai LC50

Pada Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa terjadi peningkatan kematian berdasarkan

kenaikan konsentrasi. Setelah didapat persamaan regresi masing-masing ekstrak,

dapat dihitung nilai LC50. Dari hasil ini diperoleh nilai LC50 fraksi etil asetat yaitu 6,1404

mg/L. Berdasarkan nilai toksisitas dalam tumbuhan dapat dikatakan sangat toksik jika

LC50 ≤ 30 mg/L, bersifat toksik jika 31 mg/L ≤ LC50 ≤ 1000 mg/L dan dikatakan bersifat

tidak toksik jika LC50>1000 mg/L33. Sehingga dapat diketahui bahwa aktivitas sitotoksik

terhadap larva udang (Artemia salina Leach) tertinggi ditunjukkan oleh fraksi etil asetat

dengan LC50 sebesar 6,1404 mg/L diikuti oleh fraksi residu dengan LC50 sebesar

8,4043 mg/L, LC50 fraksi heksana sebesar 35,0429 mg/L, dan aktivitas terendah

ditunjukkan oleh ekstrak metanol dengan LC50 sebesar 55,1696 mg/L. Hasil uji

tersebut menunjukkan bahwa fraksi polar, semipolar dan non polar ekstrak metanol

kulit nanas memiliki aktivitas sitotoksik terhadap larva udang (Artemia salina Leach).

Senyawa fenolik tidak hanya berperan sebagai antioksidan namun juga bersifat toksik.

Berdasarkan hasil uji fenolik total, menunjukkan bahwa kandungan fenolik total pada

fraksi etil asetat sangat tinggi. Tingginya kandungan fenolik total pada fraksi etil asetat

inilah yang menyebabkan fraksi tersebut bersifat sangat toksik. Pada penelitian

sebelumnya, juga telah dilakukan uji toksisitas sari buah dan bonggol nanas dengan

tiga variasi (sari bonggol buah, sari daging buah, dan campuran bonggol-daging buah)

terhadap larva udang (Artemia salina Leach). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa

ketiga sari buah nanas tersebut memiliki nilai LC50 > 1000 ppm yang menunjukkan

semua sampel bersifat tidak toksik dan tidak memiliki korelasi positif sebagai obat

antikanker41.