Pengaruh Nanokapsulasi Terhadap Aktivitas Antioksidan
Ekstrak Mengkudu (
Morinda citrifolia
)
DANIEL ROLAS SURUNG NAINGGOLAN
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 Pengaruh Nanokapsulasi Terhadap Aktivitas Antioksidan Ekstrak Mengkudu (Morinda citrifolia) 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.
ABSTRAK
DANIEL ROLAS SURUNG NAINGGOLAN. Pengaruh Nanokapsulasi Terhadap Aktivitas Antioksidan Ekstrak Mengkudu (Morinda citrifolia). Dibimbing oleh MARIA BINTANG dan EMAN KUSTAMAN.
Penelitian terkait khasiat dari buah mengkudu telah banyak dilakukan dan menunjukkan efektivitas buah mengkudu sebagai antioksidan. Namun inovasi dan penelitian lebih lanjut dibutuhkan untuk meningkatkan efektivitas dan pemanfaatan mengkudu sebagai antioksidan. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis pengaruh proses nanokapsulasi ekstrak mengkudu dengan kitosan sebagai agen penyalut terhadap aktivitas antioksidannya. Ekstrak mengkudu dibuat dengan metode maserasi dengan pelarut etanol dan air. Nanokapsul ekstrak mengkudu dibuat dengan cara mengurai kitosan menjadi nanokitosan dengan metode gelasi ionik. Nanokapsul yang dihasilkan mampu menyalut ekstrak mengkudu, mempunyai fasa amorf, berukuran 32.37-9774.96 nm untuk nanokapsul ekstrak mengkudu dengan pelarut air, dan 85.14-281.91 nm untuk nanokapsul dengan ekstrak pelarut etanol, dan memberikan efek pelepasan berkala sehingga mampu memperpanjang daya tahan obat.
Kata kunci: Mengkudu, nanokapsul, antioksidan. ABSTRACT
Research and innovation on mengkudu (Morinda citrifolia) extract is needed to
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
pada
Departemen Biokimia
Pengaruh Nanokapsulasi Terhadap Aktivitas Antioksidan
Ekstrak Mengkudu (
Morinda citrifolia
)
DANIEL ROLAS SURUNG NAINGGOLAN
DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Pengaruh Nanokapsulasi Terhadap Aktivitas Antioksidan Ekstrak Mengkudu (Morinda citrifolia)
Nama : Daniel Rolas Surung Nainggolan NIM : G84080012
Disetujui oleh
Prof. Dr. drh. Maria Bintang, MS Pembimbing I
Ir. Eman Kustaman Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. I Made Artika M.App.Sc Ketua Departemen
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan berkat dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan dengan baik hasil penelitian ini.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Prof. Dr. drh. Maria Bintang, MS selaku pembimbing utama serta Ir. Eman Kustaman selaku pembimbing kedua atas segala kesabaran dan keikhlasan dalam memberikan bimbingan, arahan, dan masukan bagi penulis selama menulis penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada kedua orang tua dari penulis sendiri, Bapak R. Nainggolan dan Ibu S.H. Sitorus atas doa dan dukungannya kepada penulis. Ucapan terimakasih juga tidak lupa penulis sampaikan kepada adik-adikku Naomi, Tesalonika, Maria, dan Timotius atas segala kasih sayang, dukungan, dan doa bagi penulis. Terimakasih penulis ucapkan kepada Elvita, Ihsan, dan Ira yang telah bersama-sama membantu penulis secara langsung dalam penelitian ini. Kepada para analis di Pusat Studi Biofarmaka (PSB) antara lain ibu Nunuk, ibu Salinah, kak Antonio dan mas Endi. Terimakasih pada Meilida, Idho, serta kepada teman-teman sesama mahasiswa Biokimia 45 yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat digunakan untuk perbaikan dalam penulisan selanjutnya. Penulis mengharapkan penelitian ini bermanfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
METODE
Bahan 2
Alat 2
Metode Penelitian 2
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil 4
Pembahasan 7
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan 11
Saran 11
DAFTAR PUSTAKA 11
LAMPIRAN 14
DAFTAR TABEL
1 Nilai IC50 ekstrak mengkudu dan nanokapsul ekstrak mengkudu 7 2 Bilangan gelombang gugus fungsi spesifik kitosan dan nanokapsul
ekstrak mengkudu 8
DAFTAR GAMBAR
1 Hasil analisis FTIR mengkudu, nanokapsul, dan kitosan 5 2 Derajat kristalinitas nanokapsul ekstrak mengkudu pelarut air 6 3 Derajat kristalinitas nanokapsul ekstrak mengkudu pelarut etanol 6
DAFTAR LAMPIRAN
4 Diagram alir penelitian 13
PENDAHULUAN
Mengkudu mudah tumbuh pada berbagai lahan dan iklim dengan penyebaran dari dataran rendah hingga 1.500 m di atas permukaan laut. Mengkudu bahkan mampu tumbuh di kondisi tanah yang ekstrim seperti pada celah lava yang mengeras (Nelson 2006) sehingga budidaya mengkudu tergolong lebih mudah. Banyak penelitian ilmiah yang menyatakan bahwa buah mengkudu dapat mengobati beberapa penyakit degeneratif seperti diabetes, kanker dan tumor. Selain penyakit degeneratif tersebut mengkudu juga dapat mengobati tekanan darah tinggi, radang ginjal, radang empedu, disentri, liver, cacingan, artritis, dan sakit perut (Wang and Su 2001). Mengkudu juga mempunyai khasiat sebagai antioksidan yang baik. Dalam penelitian Opiniwati, 2006 mengkudu mampu mengurangi bilangan asam, peroksida, dan TBA dalam minyak goreng bekas pakai. Mengkudu bahkan diketahui mempunyai aktivitas antioksidan yang lebih baik dari vitamin E (Rohman et al 2006), namun pemanfaatan mengkudu sebagai antioksidan memang masih jarang, hal tersebut lebih dikarenakan bau mengkudu yang tidak enak, dan teknik pemanfaatannya yang masih konvensional seperti jus, sari buah, atau dalam bentuk kapsul. Mengkudu biasanya dimanfaatkan dengan meminum jus buah mengkudu yang sudah matang, namun akibat baunya yang menyengat khasiat mengkudu jarang dimanfaatkan masyarakat. Oleh karena itu diperlukan penelitian mengenai pemanfaatan mengkudu secara efisien namun dengan tetap menjaga khasiat alami dari buah mengkudu tersebut.
Teknologi nanokapsulasi dipilih sebagai inovasi dalam pemanfaatan mengkudu dalam penelitian ini. Tujuan utama proses nanokapulasi dalam sistem pengantar obat adalah untuk mengatur ukuran partikel, sifat-sifat permukaan, dan pelepasan zat aktif pada tempat yang spesifik di dalam tubuh sebagi sasaran pengobatan (Rachmania 2011). Saat ini, teknologi ini sedang banyak digunakan dan diteliti dalam pengembangan obat dan suplemen. Sehingga teknologi nanokapsulasi dipilih dalam pemanfaatan ekstrak mengkudu sebagai antioksidan. Nanokapsul adalah partikel berukuran nanometer yang tersusun atas dinding tipis dari polimer yang menyelimuti material inti berbentuk cairan atau padatan dengan diameter mulai dari 10 sampai 1000 nm. Dalam sistem pengantaran obat, nanokapsul berperan sebagai pembawa (carrier) dengan cara melarutkan, menjebak, mengenkapsulasi, atau menempelkan obat di dalam matriksnya. Baru-baru ini, nanopartikel yang berasal dari bahan polimer digunakan sebagai sistem pengantaran obat yang potensial karena kemampuan penyebarannya di dalam organ tubuh selama waktu tertentu, dan kemampuannya untuk mengantarkan protein atau peptida (Mohanraj dan Chen 2006).
2
limbah kulit udang dan kepiting yang merupakan bahan dasar dari pembuatan kitosan.
Proses nanokapsulasi ekstrak mengkudu dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kemampuan ekstrak berikatan dengan kitosan, dan proses pengadukan. Oleh sebab itu dilakukan karakterisasi untuk menganalisis hasil dari proses nanokapsulasi yang meliputi analisis ukuran partikel dengan Particle Size Analyzer (PSA), analisis derajat kristalinitas dengan X-Ray Difractometry (XRD), dan analisis gugus fungsi dengan Fourier Transform Infra Red Spectrometer (FTIR), kemudian dilakukan uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH dan akan dianalisis perbedaan aktivitas antioksidan ekstrak mengkudu sebelum dan sesudah melalui proses nanokapsulasi. Tujuan penelitian ini adalah menganalisa pengaruh nanokapsulasi terhadap aktivitas antioksidan ekstrak mengkudu. Hipotesis dari penelitian ini adalah melalui proses nanokapsulasi dapat dihasilkan nanokapsul ekstrak mengkudu yang mampu memberikan efek pelepasan berkala (control release) meningkatkan daya tahan aktivitas antioksidan mengkudu dan menjadi inovasi baru dalam pemanfaatan mengkudu sebagai antioksidan.
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah wadah untuk maserasi, timbangan, kertas saring, corong, gelas piala 500 mL, pipet mikro, pipet volumetrik, tip pipet, Particle Size Analyzer, X-Ray Difractometer, Fourier Transform Infra Red Spectroscopy ,ELISA reader, labu Erlenmeyer, labu takar, dan Spray dryer
Sedangkan bahan-bahan yang digunakan antara lain buah mengkudu kering yang diperoleh dari kebun Pusat Studi Biofarmaka-Cikabayan, Tripolifosfat (TPP), etanol 95%, aquades, kitosan, tween 80, reagen DPPH.
Metode Penelitian Ekstraksi Buah Mengkudu
Ekstraksi dilakukan dengan cara menghaluskan simplisia buah mengkudu dengan blender, kemudian direndam dengan dua macam pelarut dengan perbandingan simplisia dan pelarut 1:10. Pelarut yang digunakan adalah air, dan etanol 95%.. Masing-masing direndam dengan pelarut selama enam jam sambil diaduk kemudian didiamkan selama 24 jam. setelah direndam selama 24 jam, maserat dipisahkan dengan cara disaring dengan kain kasa. Proses dilakukan sebanyak dua kali, maserat yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan dengan rotary evaporator (BPOM 2004).
Pembuatan Nanokapsul
3 dengan penambahan 50 mikroliter tween 0.1%, dengan sprayer sambil diaduk terus-menerus selama 30 menit untuk memperkecil ukuran, selanjutnya stabilisasi dengan 100 mL larutan tripoliposfat 0.1 % sambil terus diaduk. Penambahan tripoliposfat dilakukan setetes demi setetes dan diaduk selama 30 menit dimulai ketika seluruh tripoliposfat telah habis. Tambahkan ekstrak mengkudu sebanyak 1.5 gram dan diaduk selama 10-15 menit sampai homogen sehingga dihasilkan larutan nanokapsul mengkudu. Pengeringan dilakukan dengan cara spray drying, diperoleh kitosan nanopartikel dan siap untuk tahap karakterisasi (BPPT 2010). Analisis Particle Size Analyzer (PSA)
Larutan nanokapsul mengkudu yang belum dikeringkan dengan spray dryer sebanyak 2-3 tetes dianalisis menggunakan instrumen PSA (Particle size Analyzer) untuk mengetahui distribusi ukuran partikel. Sampel yang masih berupa larutan diteteskan perlahan dengan menggunakan pipet tetes. Indikator pada PSA akan menunjukkan warna hijau jika sampel yang diteteskan sudah cukup. Setelah indikator berwarna hijau akan muncul peak pada layar. Hal tersebut menunjukkan bahwa PSA sudah mulai menganalisis sampel. Setelah sampel selesai dianalisis maka hasil akan keluar dan tersimpan dalam folder. Analisis dilakukan pada suhu 25oC, dengan pelarut air, indeks bias sebesar 1.36, derajat viskositas sebesar 1.074 cP. Hasil analisis yang diperoleh berupa grafik distribusi ukuran partikel dari sampel (Kim et al. 2006).
Analisis Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
Sebanyak 2 mg sampel nanokapsul dicampur dengan 100 mg KBr untuk dibuat pellet dengan pencetak vakum. Pellet yang terbentuk dikenai sinar infra merah pada panjang gelombang 4000 – 400 cm-1. Latar belakang penyerapan dihilangkan dengan cara pellet KBr dijadikan satu pada setiap pengukuran (Kencana 2009).
Analisis difraksi sinar-X (XRD)
Sebanyak 200 mg sampel dicetak langsung pada aluminium berukuran 2 x 2.5 cm dengan menggunakan perekat. Derajat kristalinitas ditentukan dari hasil pembacaan dengan sumber sinar dari tembaga pada panjang gelombang 1.5406 A. Hasil yang diperoleh dibandingkan dengan literatur(Kencana 2009).
Uji aktivitas antioksidan dengan DPPH
Sebanyak 1 g sampel dilarutkan dalam 5 mL etanol absolut (200 ppm). Larutan dibuat dalam dua golongan, tanpa dan dengan DPPH. Larutan ditambahkan DPPH kemudian diinkubasi selama 30 menit di ruangan gelap. Selanjutnya aktifitas antioksidan dibaca dengan instrumen microplate reader dengan panjang gelombang 517 nm. Setiap sampel diukur aktifitas antioksidannya sebanyak tiga kali ulangan (Udenigwe et al 2009). Nilai IC50 (Inhibition Concentration 50) dihitung berdasarkan perhitungan selisih absorbans dari kelompok yang ditambahkan DPPH dan yang tidak ditambahkan DPPH, kemudian ditentukan nilai % Radical Scavenging. Nilai IC50 dihitung dari persamaan linier grafik hubungan nilai absorban dan % Radical Scavenging.
Rumus Menentukan % Radical Scavenging:
4
Keterangan: AC = Absorbansi blanko ditambahkan DPPH As = Absorbansi sampel ditambahkan DPPH
Asb = Absorbansi sampel tanpa DPPH Acb = Absorbansi blanko tanpa DPPH
HASIL
Ekstraksi Mengkudu
Ekstraksi menggunakan dua jenis pelarut, yaitu air dan etanol 95%. Bobot simplisia mengkudu yang digunakan untuk masing-masing pelarut sebesar 350 gram. Ekstraksi dengan pelarut air menghasilkan ekstrak sebanyak 77.6 gram dengan rendemen sebesar 22.16%. Esktraksi dengan pelarut etanol 95% dihasilkan ekstrak sebanyak 65.3 gram dengan rendemen sebesar 18.65%.
Distribusi Ukuran Partikel Nanokapsul Ekstrak Mengkudu
Analisis untuk mengetahui distribusi ukuran partikel nanokapsul ekstrak mengkudu menggunakan instrumen Particle Size Analyzer (PSA). Analisis menggunakan PSA dipilih karena mampu mendeteksi distribusi ukuran partikel dalam bentuk emulsi dan larutan, dan dalam analisisnya partikel terdispersi ke dalam media dan mencegah terjadinya penggumpalan dan agregarsi partikel (Helmiyati 2009). Pengukuran partikel dengan menggunakan PSA biasanya menggunakan metode basah. Metode ini dinilai lebih akurat jika dibandingkan dengan metode kering ataupun pengukuran partikel dengan metode ayakan dan analisa gambar. Terutama untuk sampel-sampel dalam orde nanometer dan submicron yang biasanya memliki kecenderungan aglomerasi yang tinggi. Hal ini dikarenakan partikel didispersikan ke dalam media sehingga partikel tidak saling beraglomerasi (menggumpal). Dengan demikian ukuran partikel yang terukur adalah ukuran dari single particle. Selain itu hasil pengukuran dalam bentuk distribusi, sehingga hasil pengukuran dapat diasumsikan sudah menggambarkan keseluruhan kondisi sampel (Kim et al 2006).
Hasil analisis menunjukkan bahwa nanokapsul ekstrak dengan pelarut air mempunyai ukuran terbesar 9774.96 nm dan ukuran terkecil 89.15 nm, dengan rata-rata distribusi partikel sebesar 192.03 nm. Sedangkan dengan pelarut etanol diperoleh partikel dengan ukuran terbesar sebesar 338.93 nm dan partikel terkecil memiliki ukuran 48.99 nm dengan rata-rata distribusi partikel sebesar 152.89 nm.
Gugus Fungsi Nanokapsul Ekstrak Mengkudu
5 diserap dapat menentukan jenis gugus fungsi dan senyawa yang terdapat dalam sampel. Hasil analisis yang dihasilkan berupa grafik dan nilai panjang gelombang yang terdeteksi. Sampel kitosan, nanokapsul ekstrak mengkudu air, dan nanokapsul ekstrak mengkudu etanol dianalisis dan dibandingkan hasil data FTIR masing-masing sampel.
Grafik berwarna merah menunjukkan hasil analisis ekstrak mengkudu, grafik berwarna hijau menunjukkan hasil analisis nanokapsul ekstrak mengkudu dengan pelarut air, grafik berwarna biru menunjukkan hasil analisis nanokapsul ekstrak mengkudu dengan pelarut etanol, dan grafik berwarna hitam menunjukkan hasil analisis kitosan.
Gambar 4. Hasil analisis FTIR kitosan
Gambar 4. Hasil analisis FTIR nanokapsul ekstrak air
Gambar 5. Hasil analisis FTIR nanokapsul ekstrak air
6
Derajat Kristalinitas Nanokapsul Ekstrak Mengkudu
Penentuan derajat kristalinitas nanokapsul ekstrak mengkudu diperlukan untuk mengetahui fasa materi dari sampel. Fasa materi ada dua jenis, yaitu fasa kristal dan amorf. Nilai derajat kristalinitas diperoleh melalui analisis dengan X Ray Difractometer (XRD). Hasil analisis berupa grafik dengan puncak (peak) kecil dan nilai derajat kristalinitas sampel. Fasa sampel akan ditentukan melalui derajat difraksi dan derajat kristalinitas. Hasil pengujian menunjukkan derajat kristalinitas nanokapsul ekstrak etanol dan air masing-masing sebesar 35.22% dan 34.83%.
Gambar 2. Derajat kristalinitas nanokapsul ekstrak mengkudu pelarut air
Gambar 3. Derajat kristalinitas nanokapsul ekstrak mengkudu pelarut etanol Uji Aktivitas Antioksidan Nanokapsul Ekstrak Mengkudu
7 Tabel 1. Nilai IC50 Ekstrak mengkudu dan Nanokapsul ekstrak mengkudu Nilai IC50
154.0446 340.8684 48705.13 13322.59 6.8495
Nilai IC50
8
Distribusi Ukuran Partikel Nanokapsul Ekstrak Mengkudu
Hasil analisis PSA menunjukkan ukuran partikel dan distribusi ukuran antara nanokapsul ekstrak mengkudu dengan pelarut etanol dan air. Ukuran dan jarak distribusi ukuran partikel nanokapsul yang diekstrak dengan pelarut etanol lebih kecil daripada nanokapsul yang diekstrak dengan pelarut air. Hal tersebut bisa disebabkan karena senyawa yang diekstrak dengan pelarut etanol berikatan lebih baik dengan kitosan sebagai coating agent dibandingkan senyawa yang di ekstrak menggunakan pelarut air. Besarnya jarak atau range distribusi ukuran suatu partikel dapat dilihat dari nilai PdI (Polydispersity Index).
Berdasarkan nilai PdI, distribusi ukuran partikel dapat dibedakan menjadi monodisperse dan polydisperse. Monodisperse menunjukkan bahwa jarak distribusi ukuran partikel yang terdapat dalam suatu sampel lebih sempit dan sebaran ukuran lebih merata. Sedangkan polydisperse menunjukkan bahwa jarak distribusi ukuran partikel suatu sampel tergolong lebar dan ukuran partikel lebih beragam. Jarak distribusi ukuran partikel dalam suatu sampel dapat dikatakan monodisperse jika nilai PdI kurang dari 0.1 (Ahmed et al 2003). Nilai PdI yang didapat melalui analisis dengan instrument PSA adalah sebesar 0.032 untuk nanokapsul ekstrak mengkudu dengan pelarut etanol dan 1.717 untuk nanokapsul ekstrak mengkudu dengan pelarut air. Nilai PdI di bawah 0.1 menunjukkan besarnya distribusi ukuran pada nanokapsul ekstrak dengan pelarut etanol lebih sempit dan tergolong monodisperse, sedangkan nanokapsul ekstrak dengan pelarut air mempunyai nilai PdI di atas 0.1 tergolong polydisperse. Lebarnya jarak distribusi ukuran partikel pada nanokapsul ekstrak dengan pelarut air dapat terjadi akibat senyawa aktif dalam ekstrak mengkudu dengan pelarut air tidak mampu berinteraksi dengan baik terhadap kitosan sebagai coating agent dan menimbulkan efek aglomerasi lebih besar dibandingkan ekstrak dengan pelarut etanol.
Gugus Fungsi Nanokapsul Ekstrak Mengkudu
9 gugus O-H. Namun pada nanokapsul ekstrak etanol terdeteksi gugus C=C yang merupakan struktur khas cincin pada senyawa aromatik. Senyawa aromatik yang terdapat pada mengkudu adalah antrakuinon dan skolopetin yang merupakan zat antibakteri pada mengkudu (Sarida 2010). Senyawa tersebut terlarut dalam etanol dan tidak larut dalam pelarut air sehingga tidak terdeteksi pada ekstrak kasar mengkudu dan nanokapsul ekstrak mengkudu dengan pelarut air.
Tabel 2. Bilangan gelombang gugus fungsi spesifik kitosan dan nanokapsul ekstrak mengkudu. Regang N-H 1627.70 1573.46 1632.37 1637.94 1660-1500 Regang C=C (
aromatik)
- - - 1560.24 1600-1500
Lentur C-H 1417.09 1410-1317 1410.34 1411.60 1475-1300 Lentur C-O 1242.36 1258-1073 1252-1074 1249 – 1074 1300-1000
Pola spektrum nanokapsul ekstrak mengkudu menunjukkan gugus fungsi khas yang juga terdapat pada pada kitosan dan ekstrak mengkudu. Hasil tersebut menunjukkan bahwa nanokapsul ekstrak mengkudu terdiri dari kitosan dan senyawa aktif ekstrak mengkudu yang berinteraksi dan tergabung menjadi suatu nanokapsul.
Derajat Kristalinitas Nanokapsul Ekstrak Mengkudu
10
Uji Aktivitas Antioksidan Nanokapsul Ekstrak Mengkudu
Pada penelitian ini, pengujian aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH. Reaksi penangkapan senyawa radikal dari DPPH oleh sampel akan ditandai dengan reduksi warna ungu dari DPPH menjadi kuning yang merupakan warna dari senyawa DPPH-H. Pengukuran kapasitas antioksidan menggunakan metode DPPH, prinsip dari metode DPPH adalah penangkapan atom hidrogen (reduksi DPPH) dari sampel yang berperan sebagai antioksidan oleh DPPH. Reagen DPPH berperan sebagai radikal bebas yang dicampur dengan sampel yang mengandung senyawa antioksidan. Reaksi yang terjadi adalah reduksi reagen DPPH yang berwarna ungu menjadi DPPH-H yang berwarna kuning DPPH digunakan karena stabil pada suhu ruang. Ketika bereaksi dengan senyawa antioksidan, DPPH akan membentuk molekul diamagnetik yang stabil. Interaksi antioksidan dengan DPPH, baik secara transfer elektron atau radikal hidrogen akan menetralkan karakter radikal bebas dari DPPH (Bintang 2010). Penurunan intensitas warna ungu dari senyawa DPPH disebabkan oleh reaksi antara DPPH dengan senyawa bioaktif pada ekstrak yang berperan sebagai antioksidan yang menyebabkan terbentuknya warna kuning dari senyawa DPPH-H (Molyneux 2003). Alasan lain pemilihan metode DPPH dalam penentuan aktivitas antioksidan didasarkan pada keunggulannya yang mudah, cepat, sederhana, baik untuk sampel dengan polaritas tertentu, dan hanya membutuhkan sedikit sampel (Koleva et al. 2002). Besaran aktivitas antioksidan akan ditentukan melalui nilai IC50 (Inhibition Concentration 50). Nilai IC50 adalah besaran konsentrasi yang diperlukan suatu senyawa antioksidan untuk menangkal 50% dari konsentrasi radikal bebas yang diujikan. Pada penelitian ini, nilai IC50 ditentukan melalui perhitungan nilai antara konsentrasi senyawa antioksidan dengan nilai % radical scavenge atau persentasi penangkapan senyawa radikal oleh senyawa antioksidan melalui perhitungan regresi linier. Contoh perhitungan IC50 dapat dilihat pada lampiran 2.
11
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Nilai rendemen yang diperoleh dari masing-masing jenis pelarut adalah sebesar 22.16% untuk ekstrak dengan pelarut air dan 18.65% untuk ekstrak dengan pelarut etanol. Hasil analisis dengan PSA menunjukkan ukuran nanokapsul dan jarak distribusi ukuran ekstrak mengkudu dengan pelarut air lebih besar daripada ukuran nanokapsul ekstrak mengkudu dengan pelarut etanol. Karakterisasi dengan FTIR menunjukkan bahwa ekstrak telah tersalut dengan kitosan membentuk nanokapsul. Analisis dengan XRD menunjukkan fasa nanokapsul ekstrak mengkudu bersifat amorf. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini sesuai dengan hipotesis karena nanokapsulasi menyebabkan ekstrak mengkudu membutuhkan waktu lebih lama untuk lepas dari nanokapsul dan bereaksi dengan DPPH, sehingga membuat aktivitas antioksidan bertahan lebih lama.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai variasi konsetrasi surfaktan dan Tripoliposfat (TPP). Selain itu, perlu diadakan penelitian tentang pengaruh variasi waktu inkubasi, konsentrasi DPPH, dan penelitian terkait hubungan waktu yang diperlukan nanokapsul untuk melepas ekstrak mengkudu yang terdapat didalamnya (time release) secara in vivo dan penggunaan bahan lain sebagai coating agent nanokapsul ekstrak mengkudu.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmed et al. 2003. Polydispersity control in ring opening metathesis polymerization of amphiphilic norbornene diblock copolymers. Elsevier-Polymer 44: 4943-4948.
Bintang M. 2010. Teknik Penelitian Biokimia. Jakarta: Erlangga.
[BPOM] Badan Pengawas Obat dan Makanan (ID). 2004. Monografi Ekstrak Tumbuhan Obat Indonesia. Volume 1. Jakarta: Badan POM RI.
[BPPT] Balai Pengkaji dan Penerapan Teknologi (ID). 2010. Pembuatan Partikel Nano Kitosan dengan Metode Gelasi Ionik Menggunakan Magnetic Stirrer. Tanggerang: Balai Pengkaji dan Penerapan Teknologi.
Citrawani E. 2012. Antiproliferasi sel kanker dan karakterisasi nanokapsul ekstrak mengkudu (Morinda citrifolia) [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Dartiawati. 2011. Perilaku disolusi nanokapsul ketoprofen tersalut gel kitosan-alginat secara in vitro [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
12
lipase [Laporan penelitian]. Bogor: Pusat Studi Biofarmaka, Institut Pertanian Bogor.
Falah S, Sulistyani, Andrianto D. 2011. Pengembangan nanopartikel ekstrak kulit kayu mahoni sebagai suplemen antioksidan dalam upaya pemanfaatan limbah industri pengolahan kayu rakyat [Laporan Akhir Penelitian Unggulan Fakultas]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Hardjito L. 2006. Aplikasi kitosan sebagai bahan tambahan makanan dan pengawet. ProsidingSeminar Nasional Kitin-Kitosan: 1-13.
Helmiyati, Budiyanto E, Arinda N. 2009. Polimerisasi emulsi etil akrilat: Pengaruh konsentrasi surfaktan, inisiator dan teknik polimerisasi terhadap distribusi ukuran partikel. Makara Sains 13(1): 59-64.
Hermanus ND. 2012. Sintesis dan karakterisasi nanopartikel ekstrak kulit kayu
mahoni (swietenia macrophylla King) sebagai bahan suplemen
antihiperkolesterolemia [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Hwang JK, Shim JS, Pyun YR. 2000. Antibacterial activity of Xanthorryzol from Curcuma xanthorriza against oral pathogens. Fitotherapia. 71: 321-323. Jazuli A. 2011. Stabilitas nanopartikel ketoprofen tersalut gel kitosan alginat
[skripsi]. Bogor: Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Kencana AL. 2009. Perlakuan sonikasi terhadap viskositas dan bobot molekul kitosan [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Kim et al. 2006. Retinol-encapsulated low molecular water soluble chitosan nanoparticles.International Journal of Pharmaceutics 319: 130-138.
Koleva I, van Beek T, Linnssen JPH, de Groot A, Evstarieva LN. 2002. Screening of plant extracts for antioxidant activity: A comparative study on three testing methods: Phytochem Anal 13: 494-500.
Mohanraj VJ, Chen Y. 2006. Nanoparticles – a review. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 5(1): 561-573.
Molyneux P. 2003. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanarin J.Sci. Technol 26: 211-219.
Nelson SC. 2006. Morinda citrifolia (Noni). Species Profiles for Pacific Island Agroforestry 4: 1-19.
Opiniwati Y. 2011. Efek penambahan sari buah mengkudu (Morinda Citrifolia Linn) terhadap bilangan asam, peroksida dan TBA (Thio Barbituric Acid) minyak goreng bekas pakai [skripsi]. Jakarta: Universitas Islam Indonesia.
Rachmania D. 2011. Karakterisasi nanokitosan cangkang udang vannamei (Litopenaeus vannamei) dengan metode gelasi ionik [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Raini M, Mutiatikum D, Lastari P. 2010. Uji disolusi dan penetapan kadar tablet loratadin innovator dan generik bermerek. Media Litbang Kesehatan 20(2): 59-64.
13 Sarida M, Tarsim, Faizal I. 2010. Pengaruh ekstrak buah mengkudu (Morinda citrifolia) dalam menghambat pertumbuhan bakteri vibrio harveyi secara in vitro. Jurnal Penelitian Sains 13(3): 59-63.
Suptijah P. 2006. Deskripsi karakteristik fungsional dan aplikasi kitin kitosan. ProsidingSeminar Nasional Kitin-Kitosan: 14-24.
Udenigwe et al 2009. Flaxseed protein-derived peptide fractions: Antioxidant properties and inhibition of lipopolysaccharide-induced nitric oxide production in murine macrophages. Food Chemistry 116(1): 277–284. Wang MY, Su C. 2001. Cancer preventive effect of Morinda citrifolia (Noni).
14
Lampiran
Lampiran 1. Diagram alir penelitian
Simplisia buah mengkudu
Ekstraksi dengan Etanol 95 %
Nanokapsulasi
Karakterisasi
Uji aktivitas antioksidan DPPH
FTIR X-Ray
Difractometry (XRD)
15 Lampiran 2. Contoh perhitungan aktivitas antioksidan ekstrak mengkudu.
Nilai absorbansi uji aktivitas antioksidan DPPH ekstrak etanol mengkudu.
As Ekstrak EtOH
1 2 3
200 0.195 0.212 0.217
100 0.328 0.384 0.35
50 0.39 0.437 0.441
25 0.45 0.451 0.453
12.5 0.487 0.463 0.464
Ac 0.498 0.486 0.48
Selisih nilai absorbansi sampel dengan dan tanpa DPPH EtOH
Ac-Acb 0.456 0.447 0.438
As-Asb (200ppm) 0.107 0.146 0.158
As-Asb (100ppm) 0.278 0.325 0.3
As-Asb (50ppm) 0.343 0.39 0.392
As-Asb (25ppm) 0.406 0.407 0.408
As-Asb (12.5ppm) 0.444 0.42 0.42
Keterangan: AC = Absorbansi blanko ditambahkan DPPH As = Absorbansi sampel ditambahkan DPPH Asb = Absorbansi sampel tanpa DPPH
Acb = Absorbansi blanko tanpa DPPH
Persentase nilai Radical Scavenging (RS)
Konsentrasi larutan sampel %RS EtOH
1 2 3
200 76.53509 67.33781 63.92694
100 39.03509 27.29306 31.50685
50 24.7807 12.75168 10.50228
25 10.96491 8.948546 6.849315
12.5 2.631579 6.040268 4.109589
16
Nilai IC50 berdasarkan perhitungan regresi linear
Y A B ln X X = IC50
1 50 25.37 -68.47 4.669688609 106.6645
2 50 20.33 -55.07 5.168224299 175.6027
3 50 20.81 -58.05 5.192215281 179.8666
154.0446
Grafik hubungan konsentrasi sampel dan persentase radical scavenging ulangan I
17
Grafik hubungan konsentrasi sampel dan persentase radical scavenging ulangan III
y = 20.33ln(x) - 55.07 R² = 0.774
-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
25
RIWAYAT HIDUP
Daniel Rolas Surung Nainggolan adalah mahasiswa departemen Biokimia IPB angkatan 2008. Penulis lahir di Aekkanopan, Sumatera Utara pada tanggal 3 Juli 1990, penulis merupakan putra pertama dari lima bersaudara dari bapak R. Nainggolan dan ibu S.H. Sitorus. Penulis menempuh pendidikan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Negeri 1 Kualuh Hulu sejak tahun 2006 dan menjadi mahasiswa IPB pada tahun 2008 dengan program studi S1 Biokimia. Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis pernah aktif sebagai anggota dari Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Forum For Scientific Studies (FORCES IPB) dan sebagai wakil koordinator bidang pembinaan Komisi Pembinaan Pemuridan (KPP) dalam UKM Persekutuan Mahasiswa Kristen IPB (PMK IPB), prestasi yang pernah diraih penulis selama menjalani studi di IPB adalah lolos seleksi proposal dan didanai dalam Program Kretivitas Mahasiswa bidang Penelitian (PKM-P) yang diselenggarakan oleh DIKTI. Adapaun judul penelitian yang telah lolos uji proposal dan didanai oleh DIKTI antara lain, Pemanfaatan Ampas Spirulina sp. Sebagai Bahan Dasar Bioplastik Berbasis Polylactid Acid yang dibuat pada tahun 2009, dan Uji Aktivitas Nanokapsul Ekstrak Mengkudu