KANDUNGAN PATI DAN KURKUMINOID SIMPLISIA KUNYIT
(Curcuma domestica Val.) SEBAGAI PARAMETER
PEMILIHAN AKSESI TERBAIK
ERIKA FEBRIANANTO
DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kandungan Pati dan Kurkuminoid Simplisia Kunyit (Curcuma domestica Val.) sebagai Parameter Pemilihan Aksesi Terbaik 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2013
Erika Febriananto
ABSTRAK
ERIKA FEBRIANANTO. Kandungan Pati dan Kurkuminoid Simplisia Kunyit (Curcuma domestica Val.) sebagai Parameter Pemilihan Aksesi Terbaik. Dibimbing oleh EDY DJAUHARI P.K. dan WARAS NURCHOLIS.
Mutu simplisia sebagai bahan baku obat ditentukan oleh persentase komponen metabolit tertentu yang terkandung dalam simplisia tersebut. Pemilihan aksesi unggul kunyit berdasarkan kandungan kurkuminoid sebagai komponen utama dan fraksi pati sebagai matriks penyusunnya. Penelitian ini bertujuan menganalisis kemampuan adaptasi tanaman kunyit dari efek genetiknya terhadap kandungan kurkuminoid dan fraksi pati simplisia kunyit dari aksesi untuk memperoleh aksesi terbaik dengan kandungan kurkuminoid tinggi dan fraksi pati yang rendah. Aksesi yang digunakan adalah BPTO, Ciemas, Nagrak, Ngawi, Wonogiri, dan dua varietas unggul dari Balitro Bogor yaitu 1 dan Turina-2. Penetapan kandungan pati menggunakan metode Luff-Schoorl. Pengukuran kandungan kurkuminoid dilakukan dengan instrumen HPLC. Kandungan pati seluruh sampel berkisar antara 2.361-3.421%. Kandungan pati terendah dimiliki oleh varietas Turina-1 sebesar 2.361% dan disusul aksesi Ciemas sebesar 2.565%. Kandungan kurkuminoid seluruh sampel berkisar antara 4.776-5.793%. Kandungan kurkuminoid tertinggi dimiliki oleh aksesi Ciemas sebesar 5.793%. Berdasarkan data penelitian aksesi asal Ciemas terpilih sebagai aksesi unggul karena memiliki kandungan kurkuminoid tertinggi dan kadar pati yang tergolong rendah.
Kata kunci: kunyit, kurkuminoid, pati
ABSTRACT
ERIKA FEBRIANANTO. Starch and Curcuminoids Content of Turmeric (Curcuma domestica Val.) Simplisia as The Selection Parameters for The Best Accession. Supervised by EDY DJAUHARI PK and WARAS NURCHOLIS
The quality of simplicia as medicine raw materials determined by percentage of certain metabolites components contained in the simplicia. The selection of turmeric best accession based on curcuminoids content as the main component and starch content as a matrix constituent. This research aimed to analyze adaptability of plants from its genetic effects of turmeric towards curcuminoids and starch content of turmeric simplicia from several accession to acquire best accession with high curcuminoids and low starch. The accession that were used such as BPTO, Ciemas, Nagrak, Ngawi, Wonogiri, and the last two from Balitro Bogor best varieties i.e. Turina-1 and Turina-2. Starch measurement used Luff-schoorl methods. Curcuminoids were measured using HPLC. Starch content of all sample is 2.361-3.421%. Turina-1 have lowest starch content is 2.361% and followed by accession of Ciemas is 2.565%. Curcuminoids contents of all sample is 4.776-5.793%. Accession of Ciemas have highest curcuminoids content 5.793%. Accecions from Ciemas selected for best accecions because it has high curcuminoids and low starch content.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Biokimia
ERIKA FEBRIANANTO
DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2013
KANDUNGAN PATI DAN KURKUMINOID SIMPLISIA KUNYIT
(Curcuma domestica Val.) SEBAGAI PARAMETER
Judul Skripsi : Kandungan Pati dan Kurkuminoid Simplisia Kunyit (Curcuma domestica Val.) sebagai Parameter Pemilihan Aksesi Terbaik Nama : Erika Febriananto
NIM : G84090026
Disetujui oleh
Drs Edy Djauhari PK, MSi Pembimbing I
Waras Nurcholis, SSi, MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir I Made Artika, MAppSc Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas limpahan karunia-Nya sehingga karya ilmiah yang berjudul Kandungan Pati dan Kurkuminoid Simplisia Kunyit (Curcuma domestica Val.) sebagai Parameter Pemilihan Aksesi Terbaik berhasil diselesaikan. Karya ilmiah ini merupakan prasyarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains di Departemen Biokimia, FMIPA IPB. Karya ilmiah ini memberikan deskripsi mengenai topik penelitian yang telah dilakukan oleh penulis sejak bulan November 2012 sampai Februari 2013 di Kebun Koleksi PT. Soho, Sukabumi dan Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka, Institut Pertanian Bogor.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Drs Edy Djauhari PK, MSi selaku pembimbing utama dan Waras Nurcholis, SSi, MSi selaku pembimbing kedua yang telah membimbing dan memberikan arahan serta motivasi selama penulisan karya tulis ini. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada rekan-rekan Biokimia angkatan 46 yaitu Syifa, Eko, Andin, Januar, Yunan yang telah memberikan dukungannya selama ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Ibu Latifah K. Darusman selaku Kepala Pusat Studi Biofarmaka Institut Pertanian Bogor, serta seluruh staf Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka yaitu Bapak Zaim, Bapak Rudi, Bapak Taopik, Mas Endi, Mas Antonio dan seluruh pihak di Pusat Studi Biofarmaka yang telah membantu selama penelitian sampai pengumpulan data.
Karya ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan. Saran dan kritik dari pembaca diharapkan dapat menyempurnakan tulisan ini. Penulis juga berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan inspirasi positif kepada pembaca.
Bogor, Februari 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN 1
METODE 2
Bahan dan Alat 2
Prosedur Penelitian 3
HASIL 6
Kadar Air Rimpang Segar 6
Kandungan Pati Simplisia Kunyit 7
Kandungan Kurkuminoid Simplisia Kunyit 7
PEMBAHASAN 8
Kadar Air Rimpang Segar Sampel Aksesi Kunyit 8
Kandungan Pati Simplisia Kunyit 9
Kandungan Kurkuminoid Simplisia Kunyit 9
Kandungan Pati dan Kurkuminoid sebagai Paramater Pemilihan
Aksesi Terbaik 10
SIMPULAN 11
DAFTAR PUSTAKA 11
LAMPIRAN 14
DAFTAR GAMBAR
1 Kadar air rimpang segar sampel kunyit 6
2 Kandungan pati simplisia seluruh aksesi kunyit 7
3 Kandungan kurkuminoid dari tujuh simplisia aksesi kunyit 8
DAFTAR LAMPIRAN
1 Alur penelitian 14
PENDAHULUAN
Bahan alam yang banyak digunakan untuk pengobatan di Indonesia salah satunya adalah kunyit (Curcuma domestica Val.). Tanaman kunyit ini dikelompokkan ke dalam Kingdom Plantae, Divisi Spermatophyta, Sub-Divisi
Angiospermae, Kelas Monocotyledone, Ordo Zingiberales, Famili Zingiberaceae, Genus Curcuma, Spesies Curcuma domestica Val. Penyebaran tanaman ini adalah kawasan Asia Tenggara khususnya Indonesia dan dapat tumbuh optimal pada daerah dengan suhu yang berkisar antara 20–30°C serta memiliki curah hujan 1500-2000 mm/tahun (Kloppenburgh 2006).
Khasiat kunyit sebagai bahan alam untuk obat terutama disebabkan kandungan senyawa kurkuminoid di dalamnya. Kurkuminoid merupakan komponen yang memberi warna kuning pada rimpang kunyit dan temulawak (Sidik et al. 1995). Kurkuminoid dapat didefinisikan sebagai senyawa fenolik (Sharma et al. 2005) yang terdiri atas tiga komponen penyusunnya, antara lain senyawa kurkumin dan dua senyawa turunannya yaitu demetoksikurkumin dan
bisdemetoksikurkumin (Funk et al. 2006). Karakteristik senyawa ini adalah berwarna kuning atau kuning jingga, berbentuk serbuk dengan rasa pahit, larut dalam aseton, alkohol, dan hampir tidak larut dalam air, tetapi cukup stabil di pH asam lambung (Jurenka 2009).
Kandungan kurkuminoid pada rimpang kunyit berkhasiat sebagai antioksidan, antiinflamasi, antibakteri, antihepatotoksik, antikolesterol, dan antikanker (Sidik 2006). Menurut Anand et al. (2008), golongan fenolik ini memiliki aktifitas yang mampu menghambat enzim siklooksigenase-2 (COX-2) yang berperan dalam pembentukan prostaglandin (PGE2). Prostaglandin
merupakan salah satu mediator inflamasi yang terbentuk dari metabolisme asam arakhidonat (Sharma 2004). Oleh karena itu, kunyit memiliki potensi untuk terus dikembangkan menjadi sediaan herbal yang mampu menghambat perusakan radikal bebas dan reaksi inflamasi di dalam tubuh.
Penggunaan tanaman obat dalam industri farmasi, kosmetik, makanan, dan minuman bergantung pada metabolit yang dikandung tanaman tersebut. Mutu simplisia berkaitan erat dengan produk akhir yang diinginkan. Mutu simplisia sebagai bahan baku obat ditentukan oleh persen komponen metabolit tertentu yang terkandung dalam simplisia tersebut. Hal inilah yang digunakan dalam menentukan varietas unggul kunyit perlu diperhatikan kandungan kurkuminoid sebagai komponen utama dan fraksi pati sebagai matriks penyusunnya (Balittro 2009). Kandungan pati yang rendah akan memudahkan proses ekstraksi selanjutnya (Batubara et al. 2005) dan kandungan kurkuminoid yang tinggi merupakan salah satu syarat dalam perakitan varietas baru(Balittro 2009).
2
lingkungan tumbuh mempengaruhi produktivitas metabolitnya, baik pada kondisi normal atau pada saat mengalami cekaman (Solichatun et al. 2005). Meskipun belum ada SNI atau standar lain yang ditetapkan (MMI atau Farmakope Indonesia), kandungan kurkuminoid dalam rimpang kunyit minimum adalah sekitar 5% (Balittro 2009). Metabolit pada tanaman dapat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan faktor genetiknya.
Penelitian ini bertujuan menganalisis kemampuan adaptasi tanaman kunyit dari efek genetiknya terhadap kandungan kurkuminoid dan fraksi pati simplisia kunyit dari aksesi BPTO, Ciemas, Nagrak, Ngawi, Wonogiri, dan pembanding dua varietas unggul dari Balitro Bogor yaitu Turina-1 dan Turina-2. Hal ini berdasarkan penelitian Prahaditya (2013) yang menyebutkan bahwa seluruh sampel di atas memiliki keragaman genetik yang tinggi yaitu dengan tingkat polimorfisme 100%. Penelitian ini diharapkan mampu memperoleh aksesi kunyit dengan kemampuan adaptasi yang baik sehingga memiliki kandungan kurkuminoid tinggi dan fraksi pati rendah dengan lokasi dan perlakuan budidaya yang sama sehingga aksesi yang terpilih berpotensi dieksplorasi lebih lanjut sebagai suatu varietas. Alasannya adalah semakin tinggi kurkuminoid yang terkandung maka semakin baik kualitas simplisia kunyit untuk sediaan herbal
(Balittro 2009) dan juga jika pati yang terkandung rendah akan mempermudah proses ekstraksi selanjutnya.
METODE
Pemilihan aksesi kunyit terbaik dilakukan dengan pengukuran kandungan pati dan kurkuminoid dari setiap aksesi yang dibudidayakan pada lokasi dan kondisi yang sama. Tanaman kunyit yang digunakan adalah koleksi aksesi kunyit dari Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB antara lain BPTO, Ciemas, Nagrak, Ngawi, Wonogiri, dan menggunakan pembanding dua varietas unggul dari Balitro Bogor yaitu Turina-1 dan Turina-2. Tahapan pascapanen dilakukan dilanjutkan pengukuran kandungan pati dan kurkuminoid simplisia kunyit tersebut. Data yang diperoleh kemudian diolah dan didapatkan aksesi yang terbaik dari aksesi yang diamati (Lampiran 1).
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah koleksi aksesi kunyit dari Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB antara lain BPTO, Ciemas, Nagrak, Ngawi, Wonogiri, dan dua varietas unggul dari Balitro Bogor yaitu Turina-1 dan Turina-2, aqua tridestilata, aquades, etanol 70%, standar kurkuminoid (kurkumin, demetoksikurkumin, bisdemetoksikurkumin), alumuniumfoil, metanol, eter, alkohol 10%, HCl 25%, NaOH 45%, KI 30%, H2SO4, amilum 3% larutan tio, es
batu dan bahan analisis lainnya.
3 Prosedur Penelitian
Prosedur Budidaya Seluruh Aksesi Kunyit
Penanaman dilakukan di kebun koleksi PT. Soho, Kecamatan Nagrak, Kabupaten Sukabumi. Seluruh sampel ditanam pada kondisi dan lokasi yang sama. Metode penanaman yang digunakan sesuai Standart Operational Procedure
(SOP) budidaya kunyit dari Pusat Studi Biofarmaka LPPM IPB. Kebun terbagi menjadi 21 petak, jarak tanam yang digunakan adalah 80cm × 20cm, pupuk yang digunakan antara lain pupuk kandang, urea, SP-36, dan KCl, pemberian pupuk dilakukan dengan dosis dan periode yang sama. Denah petak budidaya sampel kunyit disajikan pada Lampiran 2. Karakteristik sifat fisik dan kimia tanah dari kebun penelitian telah diuji di Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Faperta, IPB dan disajikan pada Tabel 1 (Ambarsari et al.
2011).
Penanganan Pascapanen dan Penentuan Kadar Air Rimpang Segar
Penetapan kadar air rimpang segar menggunakan metode Depkes (1989) yang diacu dalam Krisyanella et al. (2012). Rimpang kunyit yang masih segar dari hasil panen kemudian dibersihkan dari akar rimpang dan tanah yang masih menempel di sela-sela rimpang. Anakan dan indukan dipisahkan dan ditimbang sehingga diperoleh bobot basah (a). Langkah selanjutnya yaitu seluruh sampel dicuci bersih dan dipotong dengan ketebalan kurang lebih 1-5 mm. Sampel yang sudah dipotong kemudian dijemur dibawah sinar matahari sampai kering. Kondisi fisik sampel yang sudah kering dapat diamati dengan tanda mudah dipatahkan dengan ibu jari dan warna sampel berubah sedikit pudar. Seluruh sampel yang telah kering ditimbang dan diperoleh bobot kering sampel (b). Adapun rumus perhitungan yang digunakan adalah sebagai berikut:
kadar air rimpang segar (%) = -
×100% Preparasi Sampel
4
Pengukuran Kadar Air Simplisia Kunyit
Data kadar air simplisia yang diperoleh hanya dijadikan sebagai faktor koreksi untuk kandungan kurkuminoid dan pati yang dianalisis. Penentuan kadar air menggunakan metode dari SNI yang termodifikasi (1992). Cawan porselen dikeringkan terlebih dahulu selama 3 jam dalam oven pada suhu 105°C, lalu didinginkan dalam eksikator selama 1 jam kemudian beratnya ditimbang (a). Sampel ditimbang seberat 5 gram (b), dimasukkan ke dalam cawan porselen, kemudian dimasukkan ke dalam oven selama 4 – 6 jam pada suhu 105°C, lalu didinginkan dalam eksikator dan ditimbang kembali (c). Pekerjaan ini diulang sampai 3 kali, hingga dicapai berat konstan. Selanjutnya dihitung kadar airnya. Adapun rumus penentuan kadar air sebagai berikut:
% Bahan kering (BK) = - x 100% % Kadar air = 100 - % BK
Pengukuran Kandungan Pati Simplisia Kunyit
Prinsip Pengujian Kandungan Pati Simplisia Kunyit. Penetapan kandungan pati ini menggunakan metode Luff-Schoorl (Fardiaz 1989). Pati dihidrolisis menggunakan asam sehingga menghasilkan monomer-monomer gula, kemudian gula yang terbentuk direaksikan dengan pereaksi Luff-Scohrl selanjutnya ditentukan jumlahnya sebagai kandungan pati dalam sampel.
Preparasi Sampel. Sebanyak 3 g serbuk simplisia dimasukkan ke dalam gelas piala 250 ml dan ditambahkan aquades sebanyak 50 ml kemudian diaduk selama 1 jam. Suspensi serbuk kunyit yang diperoleh kemudian disaring dengan kertas saring Whatman tipe 4 dan ditambahkan dengan aquades sampai volume filtrat 250 ml. Filtrat tersebut mengandung karbohidrat yang terlarut air dan dibuang. Untuk menghilangkan kandungan lemak pada sampel, pati yang tersisa pada kertas saring dicuci 5 kali dengan 10 ml ether. Eter dibiarkan menguap dari sisa pati pada kertas saring kemudian dicuci kembali menggunakan 150 ml alkohol 10% untuk menghilangkan lebih lanjut karbohidrat yang terlarut.
Residu yang diperoleh kemudian dipindahkan secara kuantitatif dari kertas saring ke dalam Erlenmeyer dengan cara pencucian dengan 200 ml aquades dan ditambahkan 20 ml HCl ±25%. Erlenmeyer ditutup dan dipanaskan di atas penangas air sampai mendidih selama 2.5 jam. Larutan residu kemudian didinginkan dan dinetralkan dengan NaOH 45% kemudian diencerkan sampai volume 500 ml. Campuran tersebut disaring kembali menggunakan kertas saring. Filtrat yang diperoleh akan dianalisis menggunakan metode Luff-Schoorl. Pereaksi Luff-Schoorl dibuat dengan 25 g CuSO4, 100 ml H2O, 50 g asam sitrat,
50 ml H2O, 388 g Na2CO3 dan diencerkan sampai volume 1 L dan dihomogenkan.
Penetapan Kandungan Pati. Sebanyak 25 ml filtrat diambil dan dicampurkan dengan 25 ml larutan Luff-Schoorl pada labu Erlenmeyer 200 ml. Campuran tersebut dikocok sampai homogen. Labu Erlenmeyer berisi campuran tersebut dipanaskan pada suhu mendidih selama 10 menit. Tepat pada waktu 10 menit, labu Erlenmeyer didinginkan dengan cepat pada bak es untuk menghentikan reaksi yang terjadi. Ke dalam labu Erlenmeyer tersebut ditambahkan 10 ml KI 30% dan 25 ml H2SO4 4N. Kemudian campuran yang
5 ml amilum 2 %. Volume tio (Na2S2O3) yang digunakan dicatat digunakan sebagai
volume sampel.
Dilakukan pula titrasi untuk penatapan volume blanko. Blanko dibuat dengan 25 ml aquades dan 25 ml larutan Luff-Schoorl. Hasil analisis pati ini diperoleh dari perhitungan % glukosa dengan rumus perhitungan sebagai berikut:
% glukosa = ( - )
×100%
Kandungan (%) glukosa yang diperoleh kemudian dikonversi menjadi kandungan pati dengan faktor konversi 0.91. Adapun rumus konversinya sebagai berikut:
Kandungan pati (%) = 0.91 × Kandungan glukosa
Pengukuran Kandungan Kurkuminoid Simplisia Kunyit menggunakan HPLC (High Performance Liquid Chromatography)
Penentuan kandungan kurkuminoid simplisia menggunakan metode dari Jayaprakasha et al. (2002). Sebanyak 25 mg serbuk simplisia ditimbang dan dilarutkan ke dalam 5 ml metanol. Larutan disaring menggunakan kertas saring kemudian ditempatkan pada vial HPLC. Sebanyak 10 µl dari larutan ekstrak kunyit dari masing-masing sampel diinjeksikan ke dalam kolom HPLC. Standar kurkuminoid yang digunakan dengan konsentrasi 0.5 ppm. Kondisi HPLC untuk analisis ini adalah kolom C18, dengan fase gerak metanol, laju alir (flow rate) 1
ml/menit, panjang dan diameter kolom yaitu 25 cm x 4.6 mm, pressure limit 200 kg/cm2, volume injeksi sebanyak 10 μL, suhu kolom yang digunakan adalah 48ºC, analisis dilakukan pada panjang gelombang 254 nm dengan detektor UV-Vis. Setelah running selesai, dilakukan analisis data menggunakan rumus perhitungan seperti berikut:
[inject] (ppm) =
×
[standar][sampel] (mg/g) =
[sampel] (%) =
× 100%
Total kurkuminoid (%) = [sampel]kurkumin + [sampel]desmetoksikurkumin +
[sampel]bisdesmetoksikurkumin
Analisis Data
6
Keterangan:
i = 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7 j = 1, 2, dan 3
Yij = pengamatan aksesi kunyit ke-i dan ulangan ke-j
� = pengaruh rataan umum
� = pengaruh rataan ke-i,
� = pengaruh galat pengamatan aksesi ke-i dan ulangan ke-j Perlakuan ke-i yaitu:
Kadar air rimpang segar diperoleh dari data bobot rimpang basah dan kering saat perlakuan pascapanen. Pengeringan dilakukan pada kondisi yang sama selama lima hari dan dipastikan sampel benar-benar kering. Kadar air rimpang segar dari seluruh sampel rimpang kunyit yang diamati berkisar antara 76.37-87.06% (Gambar 1). Hasil uji statistik menunjukkan bahwa hanya aksesi dari Wonogiri dan Turina-1 yang berbeda nyata (significant level 95%), sedangkan aksesi yang lain seluruhnya tidak berbeda nyata. Hasil pengukuran kadar air rimpang segar ini menunjukkan bahwa setiap aksesi memiliki respon yang berbeda terhadap lingkungan yaitu mekanisme penyerapan air dari lingkungan tumbuh yang berbeda sehingga kadar air segar setiap aksesi berbeda.
Gambar 1 Kadar air segar sampel kunyit
Keterangan: aAngka-angka pada data label yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.
81.06ab±7.0
Ciemas Nagrak Ngawi Turina-1 Turina-2 BPTO Wonogiri
7 Kandungan Pati Simplisia Kunyit
Hasil penentuan kandungan pati simplisia tanaman kunyit dari 5 aksesi dan 2 varietas terlihat pada Gambar 2. Penentuan kandungan pati pada simplisia sampel kunyit yang diamati mengguanakan metode Luff-Schoorl. Adapun kandungan pati yang terdapat pada sampel kunyit yang diamati berkisar antara 2.361-3.421%. Data kandungan pati yang diperoleh telah terkoreksi dengan data kadar air simplisia masing-masing sampel. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa kandungan pati pada setiap aksesi tidak berbeda nyata (significant level 95%). Data yang diperoleh menunjukkan kandungan pati setiap aksesi cukup bervariasi meskipun tidak signifikan. Varietas Turina-1 dari Balittro memiliki kandungan pati terendah yaitu 2.361% dan diikuti aksesi dari Ciemas yaitu 2.565% serta aksesi yang lain. Hasil yang diharapkan untuk pemilihan aksesi terbaik adalah aksesi dengan kandungan pati yang rendah yaitu aksesi Ciemas dan varietas pembanding Turina-1.
Kandungan Kurkuminoid Simplisia Kunyit
Hasil penentuan kandungan kurkuminoid dari simplisia kunyit menggunakan HPLC LC-2010HT pabrikan Shimadzu disajikan pada Gambar 3. Kandungan kurkuminoid dari tujuh simplisia aksesi kunyit yang dilakukan berkisar antara 4.776-5.793%. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa kandungan kurkuminoid pada masing-masing aksesi tidak berbeda nyata (significant level
95%). Data yang diperoleh menunjukkan kandungan kurkuminoid setiap aksesi cukup bervariasi meskipun tidak signifikan. Kandungan kurkuminoid tertinggi dimiliki oleh aksesi asal Ciemas sebesar 5.793%. Kandungan kurkuminoid merupakan parameter utama menentukan mutu simplisia. Berdasarkan kecenderungan data menunjukkan bahwa aksesi asal Ciemas memiliki kandungan kurkuminoid tertinggi dari seluruh aksesi yang diteliti.
Gambar 2 Kandungan pati simplisia seluruh aksesi kunyit
Keterangan: aAngka-angka pada data label yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.
3.105a±0.41
Wonogiri Ciemas Turina-1 Turina-2 BPTO Nagrak Ngawi
8
Gambar 3 Kandungan kurkuminoid dari tujuh simplisia aksesi kunyit Keterangan: aAngka-angka pada data label yang diikuti oleh huruf yang sama
tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.
PEMBAHASAN
Kadar Air Rimpang Segar Sampel Aksesi Kunyit
Kunyit sebagai sediaan herbal harus diketahui kualitas simplisianya. Penggunaannya sebagai tanaman obat perlu penanganan yang baik pada tahapan pascapanen agar kualitas dan kandungan kunyit tetap baik. Proses pengeringan bertujuan menyatakan kandungan zat atau jumlah padatan dalam tanaman sebagai persen kering. Disamping itu, kadar air pada sampel berguna untuk mengetahui ketahanan suatu bahan alam dalam penyimpanan (Harjadi 1993). Hal serupa juga diungkapkan oleh Sembiring (2007) yang menyatakan pengeringan merupakan suatu cara pengawetan atau pengolahan pada bahan dengan cara mengurangi kandungan air, sehingga proses pembusukan dapat terhambat. Dengan demikian dapat dihasilkan simplisia terstandar, tidak mudah rusak dan tahan disimpan dalam waktu yang lama. Dalam proses ini, kandungan air dan reaksi-reaksi zat aktif dalam bahan akan berkurang. Kadar air juga digunakan dalam menentukan kualitas suatu simplisia.
Pengeringan sampel dilakukan di bawah sinar matahari selama 5 hari. Kadar air segar diperoleh dari bobot rimpang yang masih segar selanjutnya dikomparasi dengan bobot setelah kering. Data yang diperoleh menunjukkan kandungan air rimpang segar terendah dimiliki oleh varietas Turina-1 sebesar 76.37% disusul dengan aksesi lain yang tidak berbeda nyata pada pengujian statistik. Kandungan air rimpang segar tertinggi pada aksesi 87.06%. Aksesi yang diharapkan adalah aksesi dengan kandungan air yang rendah. Alasannya adalah keberadaan air merupakan salah satu faktor lingkungan saat kondisi cekaman. Respon tanaman yang mengalami cekaman kekeringan dapat menyebabkan perubahan di tingkat selular dan molekular (Ai 2012). Kondisi tersebut yang berpengaruh terhadap reaksi biokimiawi pada rimpang kunyit sehingga dicari aksesi yang memiliki
5.5a±0.76 5.793
Wonogiri Ciemas Turina-1 Turina-2 BPTO Nagrak Ngawi
9 kandungan air rendah. Selain itu, kunyit dengan kandungan air yang rendah akan memiliki daya simpan yang cukup lama. Perbedaan yang terjadi pada setiap aksesi menunjukkan respon tanaman terhadap penyerapan air berbeda-beda. Hal ini dapat dipengaruhi oleh lingkungan atau sifat genetik tanaman tersebut.
Kandungan Pati Simplisia Kunyit
Tanaman mengalami metabolisme primer dan sekunder selama pertumbuhan. Pati adalah metabolit primer berupa polisakarida hasil sintesis dari tanaman hijau melalui proses fotosintesis yang terjadi di kloroplas. Pati disimpan dari hasil asimilasi CO2 pada tanaman dan akan dieksport ke sitosol menjadi
glukosa (Heldt 1997). Pati memiliki bentuk kristal bergranula yang tidak larut dalam air pada temperatur ruangan yang memiliki ukuran dan bentuknya tergantung pada jenis tanamannya (Indra 2010).
Penetapan kandungan pati dilakukan dengan metode Luff-Schoorl. Prinsipnya adalah pati dihidrolisis menggunakan asam sehingga menghasilkan monomer-monomer gula. Gula pereduksi yang terbentuk direaksikan dengan pereaksi Luff-Schoorl. Gula tersebut akan mereduksi Cu2+ dari pereaksi Luff-Schoorl. Pereaksi Luff-Schoorl yang tersisa akan beraksi dengan penambahan KI dan membentuk I2 yang kemudian dititrasi dengan larutan tio (Na2S2O3 0.1 N)
menggunakan indikator amilum. Hasil titrasi tersebut kemudian dikonversi menjadi data kadar pati. Keakuratan data yang diperoleh dari metode ini tergantung pada ketelitian pembacaan skala titrasi, kepekaan pengamatan warna, dan faktor paralaks (Fardiaz 1989).
Penelitian Rahardjo dan Rostiana (2005) menyebutkan kunyit selain memiliki kandungan kurkuminoid sebagai metabolit utama juga memiliki kandungan pati sebesar 8%. Kandungan pati yang diperoleh dari seluruh aksesi adalah 2.361-3.421%. Pengujian data secara statistik menunjukkan data tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%. Kandungan pati dari setiap sampel dipengaruhi oleh keberadaan nutrisi pada lingkungan tumbuh dan juga sifat genetik dari setiap tanaman. Kandungan pati terendah pada varietas Turina-1 dan disusul oleh aksesi dari Ciemas serta Nagrak. Aksesi yang diharapkan adalah aksesi dengan kandungan pati yang rendah. Kandungan pati yang rendah akan memudahkan proses ekstraksi selanjutnya (Batubara et al. 2005) sehingga aksesi dengan kandungan pati yang rendah berpotensi dieksplorasi menjadi suatu varietas.
Kandungan Kurkuminoid Simplisia Kunyit
10
Penetapan kandungan kurkuminoid dari simplisia kunyit yang diamati menggunakan instrumen HPLC atau disebut juga KCKT. Teknik KCKT digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa yang tidak mudah menguap tetapi mudah terurai oleh panas. Selain untuk pemisahan, metode ini juga dapat digunakan untuk analisis kuantitatif seperti penentuan kandungan kurkuminoid. Alat yang digunakan untuk mendeteksi komponen-komponen yang keluar dari kolom adalah detektor. Detektor UV termasuk solute property detector yang merespon sifat tertentu dari solut (Skoog et al. 1998). Keuntungan menggunakan KCKT adalah jumlah contoh yang digunakan sedikit (mikroliter), waktu retensi hanya beberapa menit, dan batas deteksi sampai nanogram/liter (Hendayana etal.
1994).
Kandungan kurkuminoid pada kunyit sebesar 3-5% (Cikrikci et al. 2008).
Meskipun belum ada SNI atau standar lain yang ditetapkan (MMI atau Farmakope Indonesia), kandungan kurkuminoid dalam rimpang kunyit minimum adalah sekitar 5% (Balittro 2009). Hasil dari pengukuran kurkuminoid menunjukkan bahwa kandungan kurkuminoid seluruh sampel sebesar 4.776-5.793%. Kandungan kurkuminoid seluruh sampel yang diperoleh memenuhi standar minimum kurkuminoid pada rimpang kunyit yang dianjurkan Balittro (2009).
Pengujian secara statistik terhadap data yang diperoleh menunjukkan kandungan kurkuminoid tidak berbeda nyata. Namun, data tersebut secara visual menunjukkan kandungan kurkuminoid aksesi kunyit Ciemas lebih tinggi daripada sampel yang lain (Gambar 3).
Kandungan Pati dan Kurkuminoid sebagai Paramater Pemilihan Aksesi Terbaik
Kandungan pati dan kurkuminoid pada sampel kunyit yang diamati memiliki interaksi pada proses metabolismenya. Pati yang terkandung pada kunyit merupakan metabolit primer hasil dari asimilasi CO2 melalui fotosintesis. Pati
tersebut disintesis pada kloroplas. Pada jalur sikimat (Shikimate pathway), 3-fosfogliserat merupakan prekursor penting dari sintesis pati dan kurkuminoid. Setelah pati terbentuk, melalui Shikimate pathway terbentuk asam amino aromatik fenilalanin. Fenilalanin ini yang berperan penting sebagai prekursor sintesis beberapa metabolit sekunder seperti kurkuminoid yang tergolong kedalam flavonoid (Heldt 1997). Proses sintesis kurkuminoid ini dipengaruhi banyak faktor yaitu pengaruh genetik dan lingkungan antara lain kandungan senyawa nitrogen, air dan karbondioksida sebagai senyawa pembangun asam amino fenilalanin. Hasil dari analisis kimia tanah menunjukkan bahwa kandungan N-organik dan C-organik tergolong rendah berdasarkan kriteria hasil penilaian analisis tanah (Balittanah 2005).
11 Pemilihan aksesi terbaik perlu dilakukan karena aksesi yang terpilih berpotensi untuk dieksplorasi lebih lanjut untuk dijadikan suatu varietas. Tujuan akhir penelitian ini yaitu diperoleh aksesi dengan kandungan kurkuminoid tinggi dan kandungan pati yang rendah. Alasannya adalah kandungan kurkuminoid yang tinggi merupakan salah satu syarat dalam pencarian aksesi terbaik dan parameter utama dalam menentukan mutu simplisia tanaman kunyit. Selain itu, pada sediaan herbal harus memiliki kandungan kurkuminoid yang murni dan hanya sedikit matriks campuran. Uji kualitas sediaan herbal komersil yang dilakukan Batubara
et al. (2005) menggunakan spektrofotometri derivatif menunjukkan kualitas yang baik apabila kandungan matriks lainnya kecil. Pati merupakan salah satu matriks yang akan terbawa saat menjadi sediaan herbal. Sehingga aksesi yang lebih baik yaitu aksesi dengan kandungan kurkuminoid tinggi dan pati yang rendah. Varietas dengan metabolit terstandar akan mudah diterima oleh industri karena kualitasnya akan terjamin. Berdasarkan data kandungan pati dan kurkuminoid yang telah diperoleh, maka aksesi yang terbaik adalah aksesi Ciemas jika dibandingkan dengan sampel aksesi kunyit yang lain. Aksesi Ciemas memiliki kandungan pati yang tergolong terendah dan memiliki kandungan kurkumunoid tertinggi sehingga aksesi ini mencukupi syarat mutu untuk diusulkan sebagai suatu varietas.
SIMPULAN
Faktor lingkungan dan genetik tanaman dapat berpengaruh terhadap kandungan metabolit suatu tanaman. Kemampuan adaptasi terhadap kondisi lingkungan tumbuh yang baru menjadi faktor variabel dalam menentukan aksesi terbaik. Hal ini yang menjadi alasan kandungan pati dan kurkuminoid sebagai parameter pemilihan aksesi terbaik. Aksesi yang baik adalah aksesi dengan kandungan kurkuminoid yang tinggi dan kandungan pati yang rendah. Aksesi yang diperoleh sebagai aksesi terbaik dari seluruh sampel adalah aksesi asal Ciemas dengan kandungan kurkuminoid tertinggi yaitu 5.793% dan kandungan pati yang tergolong rendah yaitu 2.565%.
DAFTAR PUSTAKA
Ai Nio Song. 2012. Biomassa dan kandungan klorofil total daun jahe (Zingiber officinale L.) yang mengalami cekaman kekeringan. Publikasi Ilmiah. Manado: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas SamRatulangi.
Ambarsari L. et al. 2011. Produksi nanokurkuminoid berbasis bahan baku terstandar secara genetik dan metabolit untuk meningkatkan nilai tambah biodiversitas lokal demi kemandirian bangsa. Laporan akhir hibah kompetitif penelitian strategis unggulan nasional. Bogor: LPPM-IPB. Anand et al. 2008. Biological activities of curcumin and its analogues
(Congeners) made by man and Mother Nature. Biochemical pharmacology
12
[Balittro] Badan Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik. 2009. Atasi kanker dengan kurkumin dari kunyit. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian. [Terhubung berkala] http: //pustaka.litbang.deptan.go.id/ publikasi/wr324102.pdf [3 Juni 2013].
[Balittanah] Balai Penelitian Tanah. 2005. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Bogor: Balittanah, Balitbang Pertanian, Deptan. Batubara I, Rafi M, Darusman LK. 2005. Estimasi kandungan kurkumin pada
sediaan herbal komersial secara spektrofotometri derivatif. Jurnal Sains Kimia 9 (1): 28-34.
Bermawie N, Rahardjo M, Wahyono D, Makmun. 2006. Status teknologi budidaya dan pascapanen tanaman kunyit dan temulawak sebagai penghasil kurkumin. EDSUS Littro 2 (4): 84-89.
Chainani Wu N. 2003. Safety and anti-inflammatory activity of curcumin: a component of turmeric (Curcuma longa). J Altern Complement Me. 9:16-8. Cikrikci S., Mozioglu E., Yilmaz H.. 2008. Biological activity of curcuminoids
isolated from Curcuma longa. Rec Nat Prod 2 (1):19-24.
[Depkes] Departemen Kesehatan. 2002. Uji Makanan dan Minuman SNI 01-2891-1992. Jakarta: Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
Ernita D., R. Rosyidah. 2000. Kunyit (Curcuma domestica Val.). [Terhubung Timmermann BN. 2006. Turmeric extracts containing curcuminoids prevent experimental rheumatoid arthritis. J Nat ProdMar 69(3):351.
Harjadi W. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Heldt HW. 1997. Plant Biochemistry & Molecular Biology. New York: Oxford
University Press.
Hendayana S, Kadarohman A, Sumarna AA, Supriatna A. 1994. Kimia Analitik Instrumen. Ed ke-1. Semarang: IKIP Semarang Press.
Indra A. 2010. Modifikasi pati singkong dengan senyawa bioaktif jahe. Skripsi. [Terhubung berkala] eprints.undip.ac.id/13415/1/Skripsi.pdf (10 Maret 2013).
Jayaprakasha GK, Rao LJM, Sakariah KK. 2002. Improved HPLC method for determination of curcumin, demethoxycurcumin, and bisdemethoxycurcumin. Agric Food Chem 50: 3668-3672.
Joe B., Vijaykumar M., Lokesh R.. 2004. Biological properties of curcumin-cellular and molecular mechanisms of action. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 44: 97–111.
13 of Curcuma longa: A Review of Preclinical and Clinical Research.
Alternative Medicine Review 14 (2).
Kloppenburgh. 2006. Tanaman Berkhasiat Indonesia. Penerjemah: Soegiri J. Bogor: IPB Press.
Krisyanella, Dachriyanus, Marlina. 2012. Karakterisasi simplisia dan ekstrak serta isolasi senyawa aktif antibakteri dari daun karamunting (Rhodomyrtus tomentosa (W.Ait) Hassk). [Publikasi ilmiah]. Padang: Pasca sarjana Program studi Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Andalas.
Matjik AA. 2002. Rancangan Percobaan. Bogor: IPB Press.
Prahaditya Deffy. 2013. Analisis Keragaman Genetika Tanaman Kunyit dan Temulawak secara Random Amplified Polymorphic DNA-Polymerase Chain Reaction (RAPD-PCR) Menggunakan Primer OPA-OPD 6-10. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Rahardjo, M. Otih R. 2005. Budidaya tanaman kunyit. http://balittro.litbang.deptan.go.id/pdf. [10 Maret 2013]
Salisbury FB, White BJ. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Terjemahan dari: Plant Physiology. Diah RI dan Sumaryono, penerjemah. Bandung: Penerbit ITB. Sembiring Bagem. 2007. Teknologi penyiapan simplisia terstandar tanaman obat.
Warta Puslitbangbun 13 (2).
Sharma RA. 2004. Phase I clinical trial of oral curcumin biomarkers of systemic activity and compliance. ClinicalCancer Res 10:6847-6854.
Sharma RA, Gescher AJ, Steward WP. 2005. Curcumin: The story so far.
European Journal of Cancer 41:1955–1968.
Sidik. 2006. Kunyit cegah kanker payudara. [terhubung berkala] http://www.pikiranrakyat.com/rubrik/bandung raya [12 Oktober 2012]. Sidik, Moelyono MW, Ahmad M. 1995. Temulawak (Curcuma xanthoriza).
Jakarta: Phyto Medica.
Skoog DA, Holler PJ, Nieman TA. 1998. Principles of Instrumental Analysis. Ed ke-5. Philadelphia: Harcaurt Brace.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1992. SNI 01-2891-1992. Cara uji makanan dan minuman. Jakarta: Dewan Standardisasi Nasional.
Solichatun, Anggarwulan E., Mudyantini W.. 2005. Pengaruh ketersediaan air terhadap pertumbuhan dan kandungan bahan aktif saponin tanaman Ginseng Jawa (Talinum paniculatum Gaertn.). Biofarmasi 3 (2):47-51.
Tim Redaksi Agromedia. 2007. 273 Ramuan Tradisional. Jakarta: Agromedia. Wardiyati T, Rinanto Y, Sunarni T, Azizah. 2008. Koleksi dan identifikasi
14
LAMPIRAN
Lampiran 1 Alur penelitiananalisis kandungan kurkuminoid dengan
HPLC
analisis kadar pati
Analisis data
Aksesi kunyit terbaik
preparasi sampel preparasi sampel dan
standar kurkuminoid
Koleksi aksesi kunyit Pusat Studi Biofarmaka (BPTO, Ciemas,
Nagrak, Ngawi, Wonogiri)
Varietas kunyit Balittro Bogor (Turina-1 dan Turina-2)
Ditanam dengan prosedur budidaya dan lokasi yang sama
(di Kebun PT.Soho, Nagrak, Sukabumi)
Pemanenan rimpang
Preparasi sampel kunyit dan perlakuan pascapanen
pengukuran kadar air rimpang segar dan kadar air simplisia
Lampiran 2 Denah petak budidaya sampel kunyit di Kebun PT Soho, Sukabumi
4. Jumlah tanaman/petak sebanyak 125 tanaman x 21 petak = 2625 tanaman
Lampiran 3 Contoh perhitungan kandungan pati simplisia kunyit
% glukosa = ( - )
×100%
=
× 100%
= 2.4485
Kadar pati (%) = 0.91 × kadar glukosa = 0.91 × 2.4485 = 2.23%
Lampiran 4 Contoh perhitungan kadar kurkuminoid aksesi kunyit Ciemas Ulangan 1
17 Lampiran 4 Contoh perhitungan kadar kurkuminoid aksesi kunyit Ciemas
(Lanjutan) Ulangan 3
18
Lampiran 4 Contoh perhitungan kadar kurkuminoid aksesi kunyit Ciemas (Lanjutan)
[Sampel] =
=
= 7.8265 mg/g
[Total kurkuminoid] = [sampel]kurkumin + [sampel]desmetoksikurkumin +
[sampel]bisdesmetoksikurkumin = 28.6476 + 11.7757 + 7.8265
= 48.0071 mg/g
Lampiran 5 Analisis statistik data kadar air segar rimpang kunyit ANOVA
Kadar_air_segar
Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Between Groups 197,688 6 32,948 1,494 ,250
Within Groups 308,827 14 22,059
Total 506,515 20
Lampiran 6 Analisis statistik data kadar pati sampel simplisia kunyit ANOVA
Kadar_pati
Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Between Groups 2,758 6 ,460 ,683 ,667
Within Groups 9,427 14 ,673
Total 12,185 20
Lampiran 7 Analisis statistik data kadar kurkuminoid sampel simplisia kunyit
ANOVA
Kadar_kurkuminoid
Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Between Groups 1,982 6 ,330 ,666 ,678
Within Groups 6,939 14 ,496
19
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ponorogo, Jawa Timur, pada tanggal 12 Februari 1991 dari ayah Muhammad Ahyani dan ibu Almh. Ertiana Endah Riviati. Penulis adalah putra kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Ponorogo dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Metabolisme dan Biokimia Umum pada tahun ajaran 2012. Penulis juga aktif dalam organisasi kampus sebagai Kepala Staff Creativity core dan staff Badan Pengawas Himpunan Keprofesian Mahasiswa Biokimia (CREBs) periode 2011-2012. Bulan Juli – Agustus 2012 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di Pusat Studi Biofarmaka (PSB) Bogor dengan judul Penanganan Pascapanen dan Analisis Kuantitatif Kurkuminoid dari Tiga Varietas Kunyit (Curcuma domestica Val.). Penulis juga menjadi beswan Karya Salemba Empat IPB periode 2012-2013.
