AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA BERBAGAI
UKURAN PARTIKEL SEDIAAN EKSTRAK DAN
NANOKITOSAN KULIT MANGGIS
SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, April 2016
Sitti Rajab Husein Siampa
RINGKASAN
SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA. Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis. Dibimbing oleh PURWANTININGSIH SUGITA dan LAKSMI AMBARSARI.
Perbedaan ukuran partikel serta bentuk enkapsulasi dengan nanokitosan dari ekstrak kulit manggis merupakan faktor yang memengaruhi tinggi rendahnya sifat antioksidan dan antimikrob. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan sifat antioksidan dan antimikrob berdasarkan pengaruh variasi ukuran ekstrak kulit manggis serta sifatnya jika dienkapsulasi menggunkan nanokitosan. Rancangan penelitian yang digunakan adalah pembuatan simplisia kulit manggis menjadi ukuran partikel berukuran 20 mesh, 40 mesh, dan nano serta sintesis dari nanokitosan dan natrium tripolifosfat (STPP) sebagai penyalut ekstrak kulit manggis. Sintesis kitosan dengan STPP dilakukan menggunakan metode gelasi ionik dan ukuran partikel serta nilai indeks polidispersitasnya diukur dengan menggunakan particle size analyzer (PSA). Dalam pembuatan nanokitosan ekstrak kulit manggis, terdapat 3 formulasi yang dibuat, yaitu formula P, A, dan B. STPP berfungsi sebagai bahan pengikat silang dengan kitosan sedangkan penambahan asam oleat adalah sebagai surfaktan. Penghomogenan dilakukan dengan ultrasonikasi dan sentrifugasi. Supernatan yang diperoleh diubah dalam bentuk bubuk menggunakan spray dry. Ukuran partikel dan nilai indeks polidispersitas terkecil dihasilkan pada formula P sehingga dilakukan uji aktivitas antioksidan dan antimikrob.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan ukuran partikel serta penyalutan dengan nanokitosan mempengaruhi nilai aktivitas antioksidan dan antimikrobnya. Ukuran partikel 20 mesh memiliki aktivitas antioksidan yang lebih baik dibandingkan dengan ukuran 40 mesh dan nano. Pada pengujian antimikrob, ukuran nano memiliki aktivitas yang lebih baik dari ukuran 20 dan 40 mesh. Proses enkapsulasi ekstrak kulit buah manggis dengan nanokitosan tidak mampu menghambat radikal bebas 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) pada pengujian antioksidan, hal ini karena posisi radikal bebas pada struktur DPPH yang dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi radikal bebas tersebut sehingga menyebabkan tidak terbentuknya penghambatan sedangkan pada pengujian antimikrob, ekstrak yang terenkapsulasi nanokitosan hanya mampu menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi 2000 ppm namun tidak memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri tersebut. Hal ini karena senyawa aktif dari ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi nanokitosan belum sempurna saat penghomogenan sehingga mempengaruhi proses penghambatan dan pembunuhan bakteri uji.
SUMMARY
SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA. Antioxidant and Antimicrobial Activities in Variety of Particle Sizes Dosage of Mangosteen Peel Extract and Nanochitosan. Supervised by PURWANTININGSIH SUGITA and LAKSMI AMBARSARI.
The difference of particle size and encapsulated by nanochitosan of mangosteen peel extract were factors which affecting the antioxidant and antimicrobial properties. The aims of this study was to determine the properties of antioxidant and antimicrobial by the effect of variations in the size of mangosteen peel and the characteristic in encapsulated using nanochitosan. The study design used was manufacture of mangosteen peel simplicia be the size of 20 mesh, 40 mesh, nano and synthesis of nanochitosan with sodium trypoliphospat (STPP) as a coating of mangosteen peel extract. Synthesis of chitosan with STPP done by ionic gelation method and the characteristion used by particle size analyzer (PSA). In the manufacture of nanochitosan-mangosteen peel extract, three formulations were to be made, formulas of P, A, and B. Function STPP as a crosslinking with chitosan whereas oleic acid as surfactan. Homogeneous done with ultrasonication and centrifugation. Supernatant obtained was formed in powder using spray dry. Particle sizes and values of polydispersity index generated at the smallest in formula of P that tested of antioxidant and antimicrobial activities.
The study result shows that the differences in particle size and the coating with nanochitosan can affect the value of antioxidant and antimicrobial activities. Size of 20 mesh was most excellent antioxidant activity with IC50 value of 49.4 ppm. In the test of antimcrobial, the size of nano has the most excellent activity. The process of encapsulated the mangosteen peel by nanochitosan was could not be able the free radical 2,2-diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) in the test antioxidant, because position of free radical at structure of DPPH was affected by steric hindrance which makes the active compounds in mangosteen peel with encapsulated by nanochitosan was difficult to attain the position of free radical that cause not formed inhibition while in the test antimicrobial, extract with encapsulated by nanochitosan only be able to inhibit the bacterial growth the S. aureus at concentration of 2000 ppm but could not able kill that bacterial because the active compounds in mangosteen peel with encapsulated by nanochitosan was not perfect when homogenized thereby affecting the process of inhibition and killing bacteria test
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Kimia
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA BERBAGAI
UKURAN PARTIKEL SEDIAAN EKSTRAK DAN
NANOKITOSAN KULIT MANGGIS
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2016
Judul Tesis : Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis Nama : Sitti Rajab Husein Siampa
NIM : G451130241
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Prof Dr Purwantiningsih S, MS Ketua
Dr Laksmi Ambarsari, MS Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Kimia
Prof Dr Dyah Iswantini P, MscAgr
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2015 ini ialah nanokitosan kulit manggis, dengan judul Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Purwantiningsih S, MS dan Dr Laksmi Ambarsari, MS yang telah banyak memberikan ilmu selama penelitian sampai penyusunan tesis ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada alm.ayah, ibu, saudara-saudaraku Ahmad, Saleha, Salam, dan Ramadhan serta seluruh keluarga dan teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya.
Penulis berharap semoga tesis ini memberikan manfaat.
Bogor, April 2016
DAFTAR ISI
Penyiapan Bahan dan Ekstraksi 3
Pengujian Kadar Air 3
Pembuatan dan Pencirian Nanopartikel Kitosan-Ekstrak Kulit Manggis 5
3 HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Fitokimia Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran 7 Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran 7 Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Berbagai ukuran 10 Enkapsulasi Ekstrak Kulit Manggis Ukuran nano dengan Nanokitosan 12 Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Terenkapsulasi
Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi 13
Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Terenkapsulasi
Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi 15
Kecenderungan Senyawa sebagai Antioksidan dan Antimikrob 15
DAFTAR TABEL
1 Rendemen dan kadar air ekstrak kulit manggis berbagai ukuran 6
2 Hasil skrining fitokimia ekstrak kulit manggis 7
3 Nilai IC50 ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan standar vitamin C 9 4 Zona hambat pertumbuhan bakteri gram positif dan negatif oleh ekstrak
kulit manggis dengan berbagai ukuran 11
5 Ukuran partikel dan nilai indeks polidispersitas ekstrak kulit manggis
terenkapsulasi nanokitosan 13
6 Aktivitas antimikrob ekstrak kulit manggis ukuran nano dengan
enkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi 15
DAFTAR GAMBAR
1 Ilustrasi penetralan radikal bebas 8
2 Hubungan antara konsentrasi ekstrak dengan % inhibisi dari sampel
berbagai ukuran 9
3 Senyawa turunan xanthone 10
4 Hubungan antara konsentrasi dan % inhibisi dari sampel ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi dan tanpa enkapsulasi nanokitosan 14
DAFTAR LAMPIRAN
1 Desain penelitian 21
2 Hasil uji fitokimia 22
3 Nilai absorbansi uji antioksidan berbagai ukuran dan vitamin C pada
panjang gelombang 517 nm 24
4 Nilai % inhibisi ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan vitamin C 25 5 Persamaan garis ekstrak kulit manggis dari berbagai ukuran 25 6 Nilai absorbansi uji antioksidan dari ekstrak terenkapsulasi nanokitosan
dan tanpa enkapsulasi pada panjang gelombang 517 nm 25 7 Nilai % inhibisi ekstrak kulit manggis ukuran nano terenkapsulasi dan
tanpa enkapsulasi nanokitosan 26
8 Persamaan garis ekstrak kulit manggis yang dienkapsulasi dengan
nanokitosan dan tanpa enkapsulasi 26
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kulit buah manggis memiliki kandungan senyawa yang berpotensi dapat mengobati berbagai macam penyakit. Telah banyak penelitian yang dilakukan tentang kulit manggis dengan tujuan selain untuk mengurangi limbah kulit manggis juga memanfaatkan kandungan senyawanya serta menjaga kandungan senyawa tersebut. Xanthone adalah salah satu senyawa yang terkandung dalam kulit manggis. Berbagai macam senyawa turunan xanthone seperti gartanin, α-dan
γ-mangostin, smeathxanthon diteliti dapat memberikan aktivitas antioksidan (Jung
et al. 2006), α-danγ-mangostin dapat memberikan aktivitas anti-inflamasi (Chen
et al. 2008). Akao et al. (2008) juga menyebutkan bahwa α, , -mangostin dan
methoxy- -mangostin memiliki aktivitas sebagai antikanker. Kandungan ekstrak kulit manggis diteliti dapat menurunkan kadar glukosa dalam darah (Pasaribu et al. 2012) dan juga memiliki aktivitas sebagai antimikrob (Nivetha dan Vetha.
2015).
Penelitian oleh Parhusip et al. (2008) mengenai aktivitas antimikrob ekstrak kulit buah manggis sebagai pengawet alami pada mi dilaporkan bahwa tanpa penambahan ekstrak (0%), mie basah mengalami kerusakan pada hari ke-2 masa simpan, sedangkan penambahan ekstrak (5 dan 10%) masih belum rusak hingga hari ke-4. Hasil penelitian yang dilakukan Sie (2013) menyatakan bahwa senyawa antioksidan pada kulit manggis sangat kuat yang dapat menghambat radikal bebas. Faktor yang mempengaruhi adanya sifat antioksidan adalah efek pelarut yang berbeda, kondisi suhu, rasio pelarut-padat dan ukuran partikel (Wang et al. 2011). Menurut Falah et al. (2011) pada penelitiannya tentang kayu mahoni, untuk meningkatkan efektivitas ekstrak kayu mahoni sebagai suplemen antioksidan perlu dilakukan penelitian bentuk sedian ekstrak yang terenkapsulasi oleh polisakarida alam yang bersifat tidak beracun dan mudah diserap dalam tubuh.
Kitosan merupakan polisakarida alam yang memiliki potensi aplikasi yang sangat luas karena sifatnya yang biokompatibel, biodegradabel, tidak beracun, dan tidak mahal. Saat ini telah banyak penelitian pemanfaatan kitosan sebagai bahan penghantar obat bagi berbagai target terapi (Irianto dan Muljanah. 2011). Kitosan telah digunakan sebagai bahan enkapsulasi ketoprofen yang mampu menahan pelepasan ketoprofen tersebut sehingga bersifat lepas terkendali dalam tubuh. Namun dari beberapa penelitian yang telah dilaporkan, penggunaan enkapsulasi dari kitosan tidak dapat mencapai sasaran yang berukuran kecil atau spesifik seperti virus, protein atau gen sehingga diperlukan ukuran yang lebih kecil, yakni dalam skala nano (Sugita et al. 2010).
2
penelitian mengenai pengujian aktivitas antiacne nanopartikel kitosan-ekstrak kulit buah manggis. Dari hasil pengujian dari bahan pasta dan bubuk nanopartikel-kitosan ekstrak kulit manggis menunjukkan bahwa kedua bahan dapat menghambat pertumbuhan Propionibacterium acnes yang baik dengan konsentrasi terendah 0.15% yakni dua kali lebih kecil dari konsentrasi minimal penghambatan ekstrak kulit manggis yang mencapai 0.31%. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dibuat sampel kulit manggis dengan berbagai ukuran partikel serta dibuat pula ekstrak kulit manggis yang dienkapsulasi oleh nanokitosan. Ekstrak yang dihasilkan dari berbagai ukuran dan hasil enkapsulasi dengan nanokitosan akan dilakukan pengujian aktivitas antioksidan dan antimikrob.
Perumusan Masalah
Penelitian ekstrak kulit manggis sebagai antioksidan telah dilakukan yang ditunjukkan dari aktivitasnya yang sangat kuat yang terlihat dari nilai IC50 yang diperoleh kurang dari 50, serta sebagai antimikrob yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Namun untuk menentukan adanya faktor yang memberikan sifat antioksidan dan antimikrob, perlu dilakukan penelitian tentang perbedaan ukuran partikel dari ekstrak serta pengaruhnya saat dienkapsulasi dengan nanokitosan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan sifat antioksidan berdasarkan pengaruh variasi ukuran ekstrak kulit manggis serta sifatnya jika dienkapsulasi dengan nanokitosan
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah dapat memberikan informasi mengenai perbedaan ukuran partikel dari ekstrak kulit manggis serta ekstrak yang terenkapsulasi dengan nanokitosan yang bersifat antioksidan dan antimikrob.
Hipotesis
3
2
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret 2015 sampai dengan Desember 2015 di Laboratorium Kimia Organik IPB, Laboratorium Kimia Analitik IPB, Laboratorium Terpadu FKH IPB, Laboratorium Fisika IPB, Laboratorium Mikrobiologi IPB, Laboratorium Biokimia IPB, dan Laboratorium Biofarmaka IPB.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan adalah kulit buah manggis, kitosan, asam asetat 2%, aquades, etanol, DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil), DMSO, Natrium tripolifosfat (STPP), asam oleat, vitamin C, bakteri Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, dan Shigella flexineri yang diperoleh dari IPBCC (Institut Pertanian Bogor Culture Collection), kertas cakram, nutrient agar (NA), nutrient broth (NB), kanamisin, tetrasiklin.
Alat
Alat-alat yang digunakan adalah alat grinder pembuatan nano simplisia kulit manggis, penguap putar, spektroskopi nanodrop, ultrasonikasi, sentrifugasi, turbidimeter, PSA (Particle Size Analyzer), inkubator, autoclave, laminar, ELISA reader, dan alat spray dry.
Penyiapan Bahan dan Ekstraksi
Simplisia kulit manggis dihaluskan dengan berbagai ukuran, yakni 20 mesh, 40 mesh, dan nano. Ukuran nanopartikel dibuat dengan menggunakan alat nanoteknologi di BPPT Serpong. Serbuk kulit manggis berbagai ukuran dimaserasi sebanyak 500 g dengan etanol (1:3) selama 24 jam disertai pengadukan. Filtrat yang terkumpul disaring dan dipekatkan dengan menggunakan penguap putar pada suhu 45-50 °C. Rendemen hasil pemekatan dihitung dengan menggunakan persamaan:
Pengujian Kadar Air (AOAC 2006)
4
itu bobot sampel ditimbang. Perlakuan ini dilakukan 3 kali pengulangan. Kadar air dihitung berdasarkan persamaan:
Pengujian Fitokimia (Putri et al. 2013)
Pengujian fitokimia pada ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dilakukan untuk melihat kandungan senyawa flavonoid, tanin dan polifenolik, steroid dan triterpenoid, alkaloid dan saponin.
Uji Flavonoid
Ekstrak diteteskan pada plat tetes. Kemudian masing-masing ditambahkan sedikit bubuk magnesium dan HCl pekat. Hasil positif ditandai dengan munculnya warna orange.
Uji Tanin dan Polifenolik
Larutan ekstrak direaksikan dengan larutan besi (III) klorida 10%. Hasil positif ditandai dengan munculnya warna hijau kehitaman.
Uji Steroid dan Triterpenoid
Ekstrak ditambahkan dengan 3 tetes kloroform pada plat uji, kemudian 3 tetes asam asetat anhidrat dan 3 tetes sulfat pekat. Munculnya cincin kecoklatan dan biru kehijauan menunjukkan adanya triterpenoid dan steroid.
Uji Alkaloid
Ekstrak dilarutkan dengan etanol dan amonia kemudian disaring. Filtrat ditambah dengan 2 mL H2SO4 2N dan dikocok hingga membentuk 2 lapisan, yaitu lapisan atas (asam sulfat) dan lapisan bawah. Kemudian lapisan atas dibagi menjadi 3 bagian, masing-masing 5 tetes dan diletakkan pada tabung reaksi. Setelah itu setiap tabung reaksi ditetesi dengan pereaksi Mayer, Wagner, dan Dragendorf.
Uji Saponin
Ekstrak dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 10 mL air panas, didinginkan dan kemudian dikocok vertikal selama 10 detik. Larutan kemudian ditambahkan 1 tetes HCl 2N. Munculnya busa menunjukkan adanya saponin.
Pengujian Aktivitas Antioksidan (Batubara et al. 2009)
5 DPPH 100 µL. Absorbansinya diukur menggunakan spektroskopi nanodrop pada
λ = 517 nm dan nilai inhibisi dihitung dengan menggunakan persamaan:
Pengujian Aktivitas Antimikrob (Parhusip et al. 2008)
Metode yang digunakan dalam pengujian aktivitas pada ekstrak kulit manggis berbagai ukuran adalah difusi cakram. Bakteri yang telah diinokulasikan ke dalam NB (Nutrient Broth) di shaker kemudian diinkubasi dengan sesekali diperiksa nilai OD (Optical Density) sampai berada disekitar 0.6-0.8. Kemudian NB yang telah berisi bakteri dimasukan ke dalam media agar (Nutrient Agar) sebanyak 100 µL. Kertas cakram steril berukuran 6 mm yang telah ditetesi oleh 10 µL ekstrak dengan berbagai konsentrasi dimasukkan ke dalam cawan setelah itu diinkubasi selama 24 jam pada suhu kamar. Semua pengujian dilakukan dalam kondisi steril. Diameter penghambatannya dihitung berdasarkan area bening yang terbentuk.
Pengujian Aktivitas Antimikrob Ekstrak Terenkapsulasi dan Tanpa Enkapsulasi Nanokitosan (Batubara et al. 2009)
Aktivitas antimikrob pada bakteri Staphylococcus aureus dan Bacillus cereus
dilakukan dengan menggunakan metode mikro-dilusi. Ekstrak di dilusi dalam DMSO untuk membuat konsentrasi stok sebesar 5000 ppm. Kemudian dari stok sampel yang telah ada, dibuat berbagai konsentrasi (15.6-2000 ppm). Sampel, medium NB, dan bakteri inokulan dimasukkan ke dalam 96 microplate steril dan diinkubasi selama 24 jam dan konsentrasi hambat minimum ditentukan (KHM), adapun konsentrasi bunuh minimum (KBM) ditentukan setelah 24 jam inkubasi dari KHM.
Pembuatan dan Pencirian Nanopartikel Kitosan-Ekstrak Kulit Manggis (Hardi et al. 2013)
6
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen dan Kadar Air Kulit Manggis
Kulit buah manggis diekstraksi dengan metode maserasi dalam pelarut etanol. Keberhasilan dari ekstraksi untuk mendapatkan rendemen yang lebih banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah faktor pelarut dan metode ekstraksi yang digunakan. Pelarut yang sesuai dengan senyawa target yang diinginkan akan menghasilkan rendemen yang lebih banyak dan metode ekstraksi juga mempengaruhi proses penarikan senyawa oleh pelarut.
Prinsip maserasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah mengekstraksi komponen yang terkandung dalam kulit manggis dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan pelarut yang sesuai pada temperatur kamar terlindung dari cahaya, cairan pelarut akan masuk ke dalam sel melewati dinding sel. Isi sel akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan di luar sel. Larutan yang konsentrasinya tinggi akan terdesak keluar dan diganti oleh cairan pelarut dengan konsentrasi rendah (proses difusi). Peristiwa tersebut berulang sampai terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel (Miryanti et al. 2011). Metode ini digunakan karena tidak memerlukan proses pemanasan yang dapat mengganggu senyawa dalam kulit manggis yang tidak tahan terhadap panas. Kulit manggis yang dimaserasi dibuat dalam 3 ukuran, yakni 20 mesh, 40 mesh, dan nano yang bertujuan untuk melihat pengaruh ukuran terhadap rendemen yang diperoleh (Tabel 1).
Tabel 1 Rendemen dan kadar air ekstrak kulit manggis berbagai ukuran
Sampel Rendemen (%) Kadar air (%)
20 mesh 23.53 10.85
40 mesh 20.83 10.62
Nano 25.68 10.55
Berdasarkan hasil yang diperoleh, terlihat adanya perbedaan rendemen dari ke-3 sampel. Rendemen tertinggi diperoleh dari simplisia yang berukuran nano, kemudian 20 mesh, dan terendah dari simplisia berukuran 40 mesh. Namun demikian perbedaan yang cukup tinggi adalah rendemen yang berasal dari simplisia berukuran nano. Hal ini disebabkan perbedaan ukuran partikelnya. Ukuran partikel yang semakin kecil akan menghasilkan rendemen yang lebih banyak. Maulida dan Guntarti (2015) mengatakan bahwa ukuran partikel yang semakin kecil akan lebih memperluas reaksi padatan dengan pelarut pada proses ekstraksi sehingga ukuran yang lebih kecil akan lebih mudah terekstraksi dan semakin mempercepat senyawa berdifusi keluar sel yang menyebabkan rendeman yang dihasilkan lebih banyak. Hal ini terlihat juga saat ke-3 ukuran dilarutkan dalam pelarut yang sama. Ukuran 20 mesh dan 40 mesh berbentuk seperti suspensi dan ukuran nano berbentuk seperti larutan koloid.
7 namun hal ini dimungkinkan oleh proses penggilingan saat pengecilan bahan simplisia. Ukuran 20 dan 40 mesh dibuat dengan menggiling simplisia dengan alat grinder sederhana sedangkan ukuran nano dibuat langsung dengan alat pembuat ukuran nano. Ukuran partikel yang semakin kecil membutuhkan waktu dalam proses penggilingan yang cukup lama sehingga energi kinetik akan berubah menjadi energi panas.
Fitokimia Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran
Pengujian fitokimia merupakan metode yang digunakan untuk melihat kandungan senyawa metabolit sekunder dari suatu tanaman. Hasil skrining fitokimia menunjukkan bahwa ekstrak etanol kulit buah manggis berbagai ukuran positif mengandung senyawa flavonoid, tanin dan polifenolik, triterpenoid, alkaloid, serta saponin (Tabel 2).
Tabel 2 Hasil skrining fitokimia ekstrak kulit manggis
Dari ketiga ukuran sampel ekstrak menghasilkan warna yang sedikit berbeda, ukuran nano memberikan intensitas warna lebih kuat (Lampiran 2) dibandingkan dengan yang ukuran 40 mesh dan 20 mesh. Menurut Makalalag et al. (2011), untuk mendapatkan senyawa target (senyawa metabolit sekunder) yang berada dalam vakuola, sampel harus dihancurkan agar dinding selnya tidak bersifat kaku sehingga mudah bereaksi dengan zat-zat lain yang digunakan dalam pengujian. Berdasarkan hal tersebut, nano yang berukuran lebih kecil lebih mudah bereaksi dengan zat-zat lain saat pengujian fitokimia. Selain itu, jumlah kadar air yang sedikit akan lebih memberikan hasil fitokimia yang lebih positif (Marlinda et al. 2012).
Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran
Pengujian antioksidan ini menggunakan metode DPPH secara kualitatif dengan pengamatan warna dan secara kuantitatif dengan menggunakan spektroskopi nanodrop. Penggunaan alat ini lebih efisien karena pembacaan absorbansinya dilakukan secara serentak. Variasi konsentrasi tiap-tiap ukuran dibuat dalam 6 konsentrasi yakni 100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 12.5 ppm, 6.25 ppm, dan 3.125 ppm dengan vitamin C sebagai standar. Penggunaan standar ini untuk
Uji Ukuran partikel Keterangan
8
melihat seberapa kuat potensi antioksidan yang ada pada ekstrak kulit buah manggis jika dibandingkan dengan antioksidan dari vitamin C. Pemilihan standar vitamin C sebagai pembanding karena vitamin C merupakan antioksidan alami yang memiliki kekuatan antioksidan sangat baik dalam meredam radikal bebas.
Secara kualitatif, dari hasil pengujian terlihat adanya perubahan warna dari ungu menjadi kuning. Aktivitas penghambatan DPPH dari senyawa antioksidan didasarkan dari sifat senyawa antioksidan dalam menetralkan radikal DPPH. Seperti yang dikemukakan Molyneux (2004), ketika larutan DPPH dicampur dengan suatu zat yang dapat mendonorkan atom hidrogennya maka radikal bebas akan mengambil atom hidrogen tersebut untuk menjadi molekul netral yang awalnya berupa larutan yang berwarna ungu diphenylpicrylhydrazyl
yang bersifat radikal berubah menjadi warna kuning diphenylpicrylhydrazine yang bersifat tidak radikal. Gambar 1 menunjukkan ilustrasi dari penangkapan radikal oleh atom hidrogen.
+ AH
Gambar 1 Ilustrasi penetralan radikal bebas (Molyneux 2004)
Secara kuantitatif, dilakukan pengukuran absorbansi dengan spektroskopi
nanodrop pada panjang gelombang maksimun 517 nm (Lampiran 3). Dari hasil pengukuran spektroskopi masing-masing ukuran kulit manggis, nilai absorbansi DPPH sebelum ditambahkan larutan ekstrak adalah 0.831 yang digunakan sebagai absorbansi blanko dan setelah penambahan ekstrak uji berbagai ukuran mengalami penurunan absorbansi sejalan dengan bertambahnya konsentrasi. Hal ini sejalan yang dilakukan oleh Muharni et al. (2013) yang menyatakan bahwa penambahan zat yang memiliki sifat antioksidan akan menyebabkan absorbansinya semakin menurun.
Aktivitas peredaman radikal bebas biasanya dinyatakan sebagai % inhibisi dari DPPH, tetapi dapat juga dinyatakan sebagai konsentrasi yang menyebabkan hilangnya 50% aktivitas DPPH (IC50) (Yuhernita dan Juniarti. 2011). Hasil pengujian secara umum menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak kulit manggis berbagai ukuran, maka semakin tinggi persentasi inhibisinya (Lampiran 4), hal ini disebabkan pada sampel yang semakin banyak, maka semakin tinggi kandungan senyawa yang bertindak sebagai antioksidan sehingga berdampak pada kemampuan menghambat radikal bebas. Dari hasil perhitungan pada konsentrasi 50 ppm, diperoleh % inhibisi dari ukuran 20 mesh, 40 mesh, dan nano berturut-turut 50.72%, 38.00%, dan 39.61%. Adapun vitamin C sebagai standar pada konsentrasi 50 ppm diperoleh % inhibisi yang sangat besar yakni 75.92%. Nilai-nilai ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi 50 ppm, ekstrak
9
kulit manggis berbagai ukuran serta standar vitamin C mampu menghambat radikal bebas DPPH sebesar persentasi inhibisi diatas.
Gambar 2 Hubungan antara konsentrasi ekstrak dan % inhibisi dari sampel
berbagai ukuran, 20 mesh ( ), 40 mesh ( ), nano ( ), and vitamin C ( ) Dari kurva hubungan antara konsentrasi dan % inhibisi pada sampel ekstrak dengan variasi ukuran serta standar vitamin C, diperoleh persamaan garis pada Lampiran 5. Harga IC50 untuk masing-masing ukuran serta standar ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3 Nilai IC50 ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan standar vitamin C
IC50 adalah bilangan yang menunjukkan konsentrasi ekstrak yang mampu menghambat proses oksidasi sebesar 50%. Semakin kecil nilai IC50 menunjukkan semakin tinggi aktivitas antioksidan. Sampel yang memiliki nilai IC50 lebih kecil dari 50 ppm itu tergolong sangat kuat, 50-100 ppm tergolong kuat, 101-150 ppm itu aktivitasnya sedang dan dengan nilai IC50 lebih besar dari 150 ppm tergolong lemah (Fidrianny et al. 2013). Nilai IC50 yang diperoleh pada Tabel 3 menunjukkan bahwa ukuran 20 mesh mampu menghambat radikal DPPH hanya dengan konsentrasi 49.4 ppm, ukuran 40 mesh mampu menghambat pada konsentrasi 60.3 ppm, dan ukuran nano mampu menghambat radikal bebas pada konsentrasi 99.4 ppm. Aktivitas antioksidan yang diperoleh menunjukkan bahwa ekstrak kulit manggis memiliki antioksidan sangat kuat pada ukuran 20 mesh sedangkan pada ukuran 40 mesh dan nano tergolong kuat. Menurut Jung et al.
10
Gambar 3 Senyawa turunan Xanthone (Jung et al. 2006)
Kehadiran gugus hidroksil pada posisi C-5 dan C-8 pada senyawa 8 -hydroxycudraxanthon, gartanin, smeathxanthon dan pada posisi 1, 3, dan C-6 pada senyawa α-dan γ-mangostin dianggap memiliki peran yang sangat baik sebagai antioksidan, semakin banyak gugus hidroksil dari senyawa-senyawa tersebut akan semakin memiliki kemampuan yang lebih baik dalam menghambat radikal bebas dengan menyumbangkan gugus hidrogennya.
Dari ketiga ukuran partikel diatas ukuran 20 mesh memberikan nilai antioksidan yang sangat kuat dibandingkan dengan ukuran 40 mesh dan nano. Hal ini dikarenakan efek panas yang terjadi saat pembuatan ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel maka akan semakin besar luas permukaannya yang memungkinkan senyawa aktifnya semakin sering bertumbukan saat proses penggilingan, akibatnya timbul energi kinetik yang berubah menjadi energi panas serta juga pemanasan saat proses pemekatan filtrat menjadi ekstrak kasar sehingga senyawa yang berperan sebagai antioksidan pada kulit manggis mengalami penurunan aktivitas. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Suvarnakuta et al. (2011), yang mengatakan bahwa proses pemanasan akan mengurangi aktivitas dari senyawa xanthone. Adapun hasil dari aktivitas antioksidan pada vitamin C memiliki nilai IC50 yang lebih baik dibandingkan dengan ketiga sampel kulit manggis berbagai ukuran, hal ini disebabkan sampel ekstrak kulit manggis masih memiliki campuran berbagai senyawa atau bukan merupakan senyawa murni sedangkan vitamin C yang digunakan disini adalah senyawa murni.
Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran
11 Tabel 4 menunjukkan hasil pengukuran zona bening dari ekstrak dengan berbagai ukuran partikel.
Tabel 4 Zona hambat pertumbuhan bakteri Gram positif dan negatif oleh ekstrak kulit manggis dengan berbagai ukuran
Dari hasil pengukuran terlihat bahwa dari ke-4 bakteri yang menghasilkan adanya zona bening adalah bakteri Gram positif (S. aureus dan B. cereus) dan bakteri Gram negatif (S. flexineri) sedangkan bakteri E. coli menghasilkan zona bening pada kontrol positif antibiotik kanamisin. Hal Ini disebabkan oleh perbedaan susunan dinding sel bakteri Gram positif dan negatif. Menurut Poeloengan dan Praptiwi (2010), dinding sel bakteri Gram positif berlapis tunggal dengan kandungan lipida 1-4%, sedang pada Gram negatif dinding selnya berlapis tiga yang terdiri dari lipoprotein, membran luar fosfolipid, dan lipopolisakarida. Hal ini dimungkinkan ekstrak kulit manggis yang memiliki kandungan senyawa yang berefek sebagai antimikrob sulit menembus dinding sel bakteri E. coli.
Agen yang bertindak sebagai antibakteri secara umum melakukan aktivitasnya melalui penghambatan pada dinding sel, penghambatan fungsi membran, penghambatan sintesis protein dan nukleat, perubahan molekul protein, serta penghambatan enzim (Mulyadi et al. 2013). Menurut Romas et al. (2015) dalam kulit manggis senyawa xanthone, saponin, terpenoid, tanin, dan flavonoid memiliki aktivitas sebagai antimikrob. Xanthone dapat memperlambat replikasi sel. Saponin berfungsi meningkatkan tegangan permukaan pada dinding sel bakteri sehingga dinding sel akan mengalami peregangan yang sangat kuat dan kemudian mengakibatkan kerusakan membran sel sehingga kompenen terpenting akan keluar seperti protein, asam nukleat, dan nukleotida yang berfungsi sebagai pertahanan hidup bakteri. Terpenoid bersifat lipofilik yang dapat merusak membran sel, kemudian tanin dapat menginaktivasikan adesin sel bakteri (molekul yang menempel pada sel inang) yang terdapat pada permukaan sel yang mampu menghambat enzim transpor protein melalui membran sel sedangkan
Jenis
12
flavonoid mempunyai sifat yang sangat aktif memperlambat pertumbuhan dari bakteri dan jamur. Menurut Ardananurdin et al. (2004), polifenol bekerja melalui penghambatan enzim mikroorganisme oleh bagian senyawa yang teroksidasi, kemungkinan melalui reaksi dengan gugus sulfidril atau melalui interaksi yang non spesifik dengan protein mikroorganisme. Selain itu polifenol juga dapat menyebabkan denaturasi protein bakteri.
Dari hasil pengukuran diameter zona hambat, secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi konsentrasi maka akan semakin besar diameter zona hambatnya. Jika dilihat dari ukurannya, setiap konsentrasi menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran partikel ekstrak maka diameter zona hambatnya lebih baik dibandingkan yang ukurannya lebih besar. Ini berbanding terbalik dengan hasil aktivitas antioksidan yang diperoleh dimana semakin besar ukuran partikel maka semakin baik pula aktivitas antioksidannya. Hal ini disebabkan ukuran partikel yang semakin kecil maka luas permukaannya akan semakin luas sehingga lebih mudah untuk menghambat kerja bakteri serta ukuran yang semakin kecil lebih mempermudah senyawanya masuk ke dalam dinding sel bakteri untuk mempengaruhi kerja dari bakteri tersebut.
Berdasarkan hasil uji antioksidan dan antimikrob yang diperoleh maka dipilih ekstrak kulit manggis berukuran nano untuk dilakukan tahap enkapsulasi dengan nanokitosan karena ukuran nano ini masih tergolong kuat dalam memberikan aktivitas antioksidan dan terbaik dalam aktivitas antimikrob. Selain itu, dengan ekstrak yang masih memiliki banyak senyawa metabolit sekunder didalamnya olehnya dipilih ukuran nano yang sangat kecil yang lebih memungkinkan dilakukan proses enkapsulasi dibandingkan dengan ukuran 20 mesh ataupun 40 mesh.
Enkapsulasi Ekstrak Kulit Manggis Ukuran nano dengan Nanokitosan
13 maka gelembung menjadi tidak stabil dan akhirnya pecah. Hasil dari sonikasi diukur nilai turbiditasnya dimana formula P, A, dan B memiliki nilai kekeruhan masing-masing 58.5, 32.6, dan 37 NTU. Setelah itu dilakukan sentrifugasi untuk memperoleh supernatan. Prinsip dari sentrifugasi adalah pemisahan berdasarkan berat molekul. Gaya sentrifugasi akan memberikan gaya yang berlawanan arah yang menuju ke arah dinding luar tabung dan menyebabkan terjadinya perubahan berat pada partikel seiring dengan kecepatan serta sudut kemiringan, sehingga partikel-partikel akan menuju dinding tabung dan akan terakumulasi membentuk suatu endapan. Nilai kekeruhan yang diperoleh terlihat menurun yakni menjadi 54, 23.6, dan 19 untuk formula P, A, dan B. Supernatan yang dihasilkan diubah dalam bentuk bubuk dengan menggunakan spray dry (Lampiran 9).
Hasil uji PSA menunjukkan bahwa formula P memiliki ukuran partikel terkecil dibandingkan dengan formula A dan B yang ditunjukkan pada Tabel 5. Hal ini dimungkinkan dipengaruhi oleh ekstrak yang terjerap didalamnya lebih sedikit dibanding dengan formla A dan B.
Nilai indeks polidispersitas menggambarkan distribusi ukuran partikel dimana semakin kecil nilai indeks polidispersitas maka tingkat keseragamannya semakin baik (Mardliyanti et al. 2012) dan juga menunjukkan kestabilan dari sistem nanopartikel. Dari hasil yang diperoleh, formula P dan B memiliki nilai indeks polidispersitas yang sangat baik yang menunjukkan bahwa sistem yang terbentuk disini adalah monodispersi atau distribusi ukuran partikelnya yang cenderung sempit yang partikelnya tidak cenderung membentuk agregasi (Rahmawanty et al. 2015). Perbedaan ini disebabkan oleh perbandingan kitosan dan surfaktan yang berbeda dari ke tiga formulasi. Surfaktan disini berfungsi sebagai stabilisator yang dapat menghambat terjadinya interaksi partikel atau agregasi yang dapat menyebabkan nilai indeks polidispersitasnya meningkat. Hal inilah yang menyebabkan nilai indeks polidispersitas dari formula A sedikit lebih besar dari formula P dan B yakni pemberian surfaktan yang lebih sedikit.
Tabel 5 Ukuran partikel dan nilai indeks polidispersitas ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan
Formula
Dengan melihat hasil dari ketiga formulasi pada Tabel 5, maka digunakan formula P untuk dilakukan tahapan uji antioksidan dan antimikrob dengan melihat nilai ukuran partikel yang lebih kecil dan keseragamannya yang sangat baik.
Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis yang Terenkapsulasi Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi
14 hubungan antara konsentrasi dengan % inhibisi ekstrak kulit manggis ukuran nano yang terenkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi.
Nilai absorbansi DPPH sebelum ditambahkan larutan ekstrak adalah 0.650 yang digunakan sebagai absorbansi blanko dan setelah penambahan sampel mengalami penurunan absorbansi pada ekstrak tanpa enkapsulasi namun yang dienkapsulasi dengan nanokitosan terlihat lebih besar nilai absorbansinya yang berarti tidak adanya penghambatan pada ekstrak yang dienkapsulasi, sehingga % inhibisi yang diperoleh bernilai negatif (Lampiran 7). Hal ini kemungkinan disebabkan senyawa zat aktif yang yang terenkapsukasi dengan nanokitosan masih dalam kondisi terjerap atau belum keluar secara sempurna. Menurut Suvarnakuta et al. (2011) posisi radikal bebas pada struktur DPPH yang terdapat dibagian tengah yang menyebabkan adanya halangan sterik. Efek sterik ini semakin membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi oleh nanokitosan sulit untuk mencapai posisi radikal bebas DPPH yang menyebabkan tidak terbentuknya penghambatan.
Nilai IC50 yang diperoleh untuk ekstrak kulit manggis tanpa enkapsulasi sebesar 60.1 ppm yang masih tergolong kuat sedangkan untuk ekstrak dengan enkapsulasi tidak dapat ditentukan. Dari hasil pengujian antioksidan yang dilakukan sebelumnya pada ekstrak ukuran nano terlihat ada perbedaan dengan pengujian disini, walaupun masih tergolong kuat namun nilai hasil IC50 yang diperoleh memiliki perbedaan yang signifikan. Hal ini disebabkan oleh variasi konsentrasi yang digunakan sebelumnya sedikit berbeda dengan variasi konsentrasi pada pengujian ini sehingga dapat dikatakan bahwa semakin besar konsentrasi maka nilai IC50-nya juga akan semakin kecil atau sifat antioksidannya akan semakin baik.
15 Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis yang Terenkapsulasi
Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi
Pengujian aktivitas antimikrob pada ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi dan tanpa enkapsulasi nanokitosan dilakukan dengan metode mikrodilusi menggunakan bakteri S. aureus sebagai Gram positif dan E. coli
sebagai Gram negatif serta antibiotik tetrasiklin sebagai kontrol positif. Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 6. Sampel ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi 2000 ppm sedangkan ekstrak tanpa enkapsulasi dapat menghambat pada konsentrasi 500 ppm. Aktivitas penghambatan dari 2 sampel ekstrak tersebut lebih rendah dibandingkan tetrasiklin sebagai kontrol. Pada bakteri E. coli tidak terjadi penghambatan oleh ke dua ekstrak. Dari hasil pengamatan KBM, ekstrak kulit manggis tanpa enkapsulasi dapat membunuh bakteri S. aureus pada konsentrasi 2000 ppm sedangkan ekstrak dengan enkapsulasi nanokitosan tidak dapat membunuh bakteri S. aureus hingga konsentrasi yang tertinggi. Hal ini berarti ekstrak dengan enkapsulasi nanokitosan hanya dapat menghambat pertumbuhan tanpa bisa membunuh bakteri S. aureus. Hal ini dimungkinkan oleh zat aktif yang berperan sebagai antimikrob belum terlepas secara sempurna. Roihanah et al.
(2012) mengatakan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi senyawa antibakteri bersifat menghambat atau membunuh bakteri adalah penggunaan konsentrasinya .
Tabel 6 Aktivitas antimikrob ekstrak kulit manggis ukuran nano dengan enkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi
Kecenderungan Senyawa sebagai Antioksidan dan Antimikrob
Senyawa metabolit sekunder memiliki peranan sebagai aktivitas antioksidan dan antimikrob. Setiap senyawa memiliki fungsi masing-masing sesuai dengan gugus fungsi yang melekat pada senyawa tersebut. Dalam beberapa penelitian yang telah dilakukan, disebutkan bahwa senyawa yang termasuk golongan fenolik memiliki aktivitas yang baik dalam antioksidan. Hal ini dipengaruhi oleh gugus fungsinya yang memiliki peran dalam menghambat radikal bebas. Dengan semakin banyaknya gugus tersebut maka aktivitas antioksidannya akan semakin baik karena semakin banyak gugus pendonor proton
Sampel
16
yang akan beraksi dengan senyawa radikal bebas. Adapun senyawa yang bertindak sebagai antimikrob hampir mencakup beberapa senyawa metabolit sekunder seperti flavonoid, alkaloid, tanin, saponin yang masing-masing dari senyawa ini memiliki kerja yang berbeda-beda dalam menghambat aktivitas kerja bakteri.
Kulit buah manggis memiliki kandungan senyawa metabolit sekunder seperti flavonoid, alkaloid, tanin dan polifenolik, triterpenoid, saponin. Beberapa senyawa tersebut ada yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan dan juga sebagai antimikrob. Senyawa yang bertindak sebagai antimikrob lebih banyak dibandingkan dengan yang bertindak sebagai antioksidan. Hal ini memungkinkan akan terjadi perbedaan sifat yang dihasilkan dari pengujian antioksidan dan antimikrob. Hal lain yang akan mempengaruhi adanya perbedaan hasilnya adalah ukuran partikel dari suatu sampel. Ukuran partikel akan memberikan hasil yang berbeda dari setiap pengujian yang dilakukan. Pada pengujian antimikrob, ukuran partikel yang semakin kecil akan memungkinkan senyawanya lebih mudah masuk untuk merusak dinding sel penyusun bakteri. Namun, pada antioksidan tidak memberikan hasil yang sama karena kurangnya aktivitas dari senyawa aktif dari ukuran partikel yang kecil (nano) akibat efek panas yang ditimbulkan saat terjadi tumbukan antarpartikel saat pengecilan bahan. Senyawa aktif yang diduga disini adalah xanthone yang menurut Suvarnakuta et al. (2011) bahwa senyawa ini tidak tahan terhadap panas.
4
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Ekstrak kulit manggis berbagai ukuran partikel memiliki aktivitas antioksidan dan antimikrob. Ukuran 20 mesh memiliki nilai aktivitas antioksidan paling baik dengan nilai IC50 sebesar 49.4 ppm. Pada pengujian antimikrob, ukuran nano memiliki aktivitas yang paling baik. Aktivitas antimikrob pada ekstrak terenkapsulasi nanokitosan dapat menghambat pertumbuhan S. aureus
pada konsentrasi 2000 ppm namun tidak dapat membunuh bakteri tersebut. Adapun aktivitas antioksidannya tidak dapat terdeteksi dengan metode DPPH, sebagaimana ditunjukkan dengan nilai inhibisinya yang negatif atau tidak menunjukkan adanya penghambatan terhadap radikal bebas.
Saran
17
DAFTAR PUSTAKA
Akao Y, Nakagawa Y, Iinuma M, Nozawa Y. 2008. Anti-cancer effects of xanthones from pericarps of mangosteen. International Journal of Molecular Sciences. 9:355-370.
Ardananurdin A, Winarsih S, Widayat M. 2004. The efficacy test of pickle fruit flower (Averrhoa bilimbi L.) decoc as an antimicrobial agent to Salmonella typhi in vitro). Jurnal Kedokteran Brawijaya. 2(1):30-34
Association of Official Analytical Chemists (AOAC). 2006. Official Methods of Analysis. Ed ke-4. Arlington.
Batubara I, Mitsunaga T, Ohasi H. 2009. Screening antiacne potency of Indonesian medicinal plants; antibacterial, lipase inhibition, and antioxidant activities. Journal of Wood Science.55:230-235. doi:10.1007/s10086-008-1021-1
Chen LG, Yang LL, Wang CC. 2008. Anti-inflammatory activity of mangostins from garcinia mangostana. Food and Chemical Toxicology. 46:688–693. Falah S, Sulistiyani, Andrianto D. 2011. Characterization and antioxidant activity
of chitosan-encapsulated Mahogany bark extract nanoparticles. Prosiding Seminar Hasil-Hasil Penelitian IPB; 2011 Des 12-13; Bogor, Indonesia. Fidrianny I, Rahmiyani I, Wirasutisna KR. 2013. Antioxidant capacities from
various leaves extracts of four varieties mangoes using dpph, abts assays and correlation with total phenolic, flavonoid, carotenoid. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 5(4):189-194
Hardi J, Sugita P, Ambarsari L. 2013. Dissolution behavior, stability and anti inflammatory activity of ketoprofen coated tripolyphosphate modified chitosan nanoparticle. Indonesian Journal of Chemistry. 13(2):149-157. Irianto HE, Muljanah I. 2011. Proses dan aplikasi nanopartikel kitosan sebagai
penghantar obat. Squalen.6(1):1-8.
Jung HA, Su BN, Keller WJ, Mehta RG, and Kinghorn AD. 2006. Antioxidant xanthones from the pericarp of garcinia mangostana (Mangosteen). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 54:2077-2082.
Mahreni, Reningtyas R. 2015. Pembuatan Surfaktan di alkil karbohidrat dari alga.
Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia. 2015 Maret 18; Yogyakarta, Indonesia. hlm 1-6
Makalalag AK, Sangi M, Kumaunang M. 2011. Phytochemical screening and toxicity test of extract ethanol from turi leaves (Sesbania grandiflora Pers). 38-46.
Manoi F. 2015. Effect fineness extraction of materials and old quality extract (Sonchus arvensis L.) Jurnal Penelitian Pertanian Terapan. 15(2):156-161. Mardliyanti E, Muttaqien SEI, Setyawati DR. 2012. Sintesis nanopartikel
18
Marlinda M, Sangia MS, Wuntua AD. 2012. Analisis senyawa metabolit sekunder dan uji toksisitas ekstrak etanol biji buah alpukat (Perseaamericana Mill.).
Jurnal MIPA UNSRAT. 1(1):24-28.
Maulida R, Guntarti A. 2015. The influence of particle size of black rice (Oryza sativa L.) on extract yield and total anthocyanin content. Pharmaciana.
5(1): 9-16.
Miksuanti, Fitrya, Marfinda N. 2011. Aktivitas campuran ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana L.) dan kayu secang (Caesalpina sappan L.) terhadap Bacillus cereus. Jurnal Penelitian Sains. 14(3):41-47.
Miryanti A, Sapei L, Budiono K, Indra S. 2011. Ekstraksi antioksidan dari kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.). Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada mayarakat. Universitas Katolik Parahyangan. Bandung. Molyneux P. 2004. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl
(DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanakarin Journal of Science and Technology. 26(2):211-219
Muharni, Elfita, Amanda. 2013. Aktivitas antioksidan senyawa (+)morelloflavon dari kulit batang tumbuhan gamboge (Garcinia xanthochymus). Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung. Lampung, Indonesia. Unila. hlm 265-268
Mulyadi M, Wuryanti, Ria PS. 2013. Konsentrasi hambat minimum (khm) kadar sampel alang-alang (Imperata cylindrica) dalam etanol melalui metode difusi cakram. Chem Info. 1(1)35-42.
Nivetha S, Vetha RD. 2015. Antioxidant activity and antimicrobial studies on
garcinia mangostana. American Journal of Biological and Pharmaceutical Research. 2(3):129-134.
Parhusip AJN, Handayani R, Vilona. 2008. Kajian aktivitas antimikrob ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) sebagai pengawet alami pada mi basah. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan. 6(2): 25-43.
Pasaribu F, Sitorus P, Bahri S. 2012. The test of ethanol extract of mangosteen rind (Garcinia mangostana L.) to decrease blood glucose level. Journal of Pharmaceutics and Pharmacology. 1(1):1-8.
Poeloengan M, Praptiwi. 2010. Antibacterial activity test of mangosteen (Garcinia mangostana Linn) peel. Media Litbang Kesehatan. 2:65-69. Putri WS, Warditiani NK, Larasanty LPF. 2013. Skrining fitokimia ekstrak etil
asetat kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.). 56-60
Rahmawanty D, Anwar E, Bahtiar A. 2015. Utilization of chitosan cross-linked with tripolyphosphate as the excipient of snakehead fish (Channa striatus) Gel. Jurnal Ilmu Kefarmasian Indonesia, 13(1):76-81.
Rasyid NQ, Sugita P, Ambarsari L, and Syahbirin. G. 2014. Suspension stability and characterization of chitosan nanoparticle–coated ketoprofen based on surfactants oleic acid and poloxamer 188. Makara Journal of Science.
18(3):86-90.
Rismana E, Kusumaningrum S, Bunga O, Nizar, Marhamah. 2014. Pengujian aktivitas antiacne nanopartikel kitosan-ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana). Media Litbangkes. 24(1):19-27.
Romas A. Rosyidah DU, Aziz MA. 2015. Uji aktivitas ekstrak kulit buah manggis terhadap bakteri Escherichia coli ATCC 11229 dan Staphylococus aureus
19 Roihanah S, Sukoso, Andayani S. 2012. Aktivitas antibakteri ekstrak teripang
Holothuria sp. terhadap bakteri Vibrio harveyi secara In vitro. Journal of Experimental Life. 2(1):1-5.
Sani RN, Nisa FC, Andriani RD, Maligan JM. 2014. Yield analysis and phytochemical screening ethanol extract of marine microalgae tetraselmis chuii. Jurnal Pangan dan Agroindustri. 2(2):121-126
Sie JO. 2013. Daya antioksidan ekstrak etanol kulit buah manggis (Garcinia mangostana L) hasil pengadukkan dan refluks. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Universitas Surabaya. 2(1):1-10
Sugita P, Napthaleni, Kurniati M, dan Wukirsari T. 2010. Enkapsulasi ketoprofen dengan kitosan-alginat berdasarkan jenis dan ragam konsentrasi tween 80 dan span 80. Makara Sains.14(2):107-112.
Suvarnakuta P, Chaweerungrat C, Devahastin S. 2011. Effects of drying methods on assay and antioxidant activity of xanthones in mangosteen rind. Food Chemistry. 125:240–247. doi:10.1016/j.foodchem.2010.09.015.
Wang X, Du Y, Luo J, Lin B, Kennedy JF. 2007. Chitosan/organic rectorite nanocomposite films: Structure, characteristic and drug delivery behavior.
Carbohydrate Polymers. 69:41–49.
20
21
Crude ekstrak etanol kulit manggis ukuran nano, 20 mesh dan 40 mesh
22
Lampiran 2 Hasil Uji Fitokimia
Tanin & polifenolik
Nano
40 Mesh 20 Mesh20 mesh
40 mesh
Nano
Flavonoid
23
20 Mesh
40 Mesh
Dragendorf
Wagner
Mayer
Pengujian Alkaloid
25
Lampiran 4 Nilai % inhibisi berbagai ukuran ekstrak dan vitamin C
Lampiran 5 Persamaan garis dari berbagai ukuran ekstrak dan vitamin C
Lampiran 6 Nilai absorbansi uji antioksidan dari ekstrak terenkapsulasi
26
Lampiran 7 Nilai % inhibisi ekstrak kulit manggis
Lampiran 8 Persamaan garis ekstrak kulit manggis ukuran nano yang dienkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi.
Lampiran 9 Hasil spray dry dari berbagai formulasi
Konsentrasi (ppm)
% Inhibisi Dengan Tanpa enkapsulasi enkapsulasi
400 -3.46 - 200 -3.79 79.17 100 -2.76 69.40 50 -2.68 51.17
25 0.54 5.51 12.5 2.29 3.91 6.25 -2.75 1.09 3.125 - -5.09
Sampel Persamaan garis R2 Ekstrak kulit manggis (nano)
27
