KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN PENGUJIAN ANTIPROLIFERASI EKSTRAK BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam.) TERHADAP SEL KANKER HeLa DAN K-562 SECARA IN VITRO
ANDINI JULIA SELLY. F24103067
2008
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
SKRIPSI
KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN PENGUJIAN ANTIPROLIFERASI EKSTRAK BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam.) TERHADAP SEL KANKER HeLa DAN K-562 SECARA IN VITRO
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh:
ANDINI JULIA SELLY F24103067
2008
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Andini Julia Selly. F24103067. Karakterisasi Sifat Fisiko-Kimia dan Pengujian Antiproliferasi Ekstrak Buah Merah (Pandanus conoideus Lam.) terhadap Sel Kanker HeLa dan K-562 secara In Vitro. Di bawah bimbingan: Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, Msi dan Drh. Bambang Pontjo Priosoeryanto, MS., PhD.
RINGKASAN
Indonesia menduduki urutan kedua setelah Brazil yang memiliki keanekaragaman hayati terkaya di dunia. Akan tetapi, sumber daya alam tersebut belum dimanfaatkan secara optimal bagi kepentingan masyarakat. Baru sekitar 1200 spesiestanaman obat yang yang telah dimanfaatkan dan diteliti sebagai obat tradisional. Penelitian yang dilakukan terhadap tanaman-tanaman berkhasiat obat menunjukkan bahwa tanaman-tanaman tersebut mengandung zat-zat atau senyawa aktif yang terbukti bermanfaat bagi kesehatan. Salah satu bahan alam yang mulai banyak diteliti adalah buah merah.
Khasiat buah merah yang banyak disebut belakangan ini adalah kemampuannya dalam melawan penyakit kanker. Jumlah total penderita kanker pada tahun 2002, kecuali kanker kulit, sebanyak 5 801 809 pria dan 5 060 657 wanita. Dua jenis kanker yang perlu mendapat perhatian adalah kanker serviks dan leukimia. Kanker serviks merupakan jenis kanker yang berada pada peringkat ke-3 penyebab utama kematian akibat kanker pada wanita di negara berkembang. Di Indonesia, setiap tahunnya ditemukan 4 000 anak yang menderita kanker. Leukimia merupakan jenis kanker yang sering menyerang anak-anak.
Pengujian terhadap buah merah dan bahan obat lain yang bersifat antikanker umumnya dilakukan dengan metode in vitro. Metode ini relatif lebih murah, lebih cepat dan tidak bertentangan dengan azas animal walfare.
Penelitian ini bertujuan: (1) mempelajari sifat fisiko-kimia ekstrak buah merah berupa fraksi minyak dan air, serta (2) menguji pengaruh kedua fraksi tersebut dalam menghambat proliferasi alur sel kanker HeLa dan K-562 secara in vitro.
Sampel yang digunakan dalam penelitian adalah ekstrak buah merah yang berupa fraksi minyak dan fraksi air hasil dari metode ekstraksi sentrifugal yang diperoleh dari Drs. I Made Budi. Metode analisis yang dilakukan terhadap kedua jenis fraksi yaitu analisis fisiko-kimia yang meliputi analisis proksimat, pengukuran total karoten, β-karoten, total tokoferol, α-tokoferol, total fenol dan uji pengaruh ekstrak buah merah terhadap proliferasi sel kanker HeLa dan K-562. Analisis sifat fisiko-kimia minyak/lemak yang dilakukan terhadap fraksi minyak, antara lain penentuan titik cair, berat jenis, turbidity point, indeks bias, bilangan peroksida, bilangan iod, bilangan penyabunan, dan kadar asam lemak bebas.
Berdasarkan analisis proksimat, diperoleh kadar air (basis basah) untuk fraksi minyak dan air berturut-turut adalah 0.86 dan 98.92%, kadar abu (basis kering) sebesar 0.03 dan 11.92%, kadar lemak (basis kering) 93.65 dan 38.24%, kadar protein (basis kering) sebesar 0.08 dan 42.88%, serta kadar karbohidrat (basis kering) sebesar 6.22 dan 21.96%.
fraksi minyak adalah 22 940.35 ppm dengan kandungan α-tokoferol sebesar 481.48 ppm. Fraksi air memiliki total tokoferol sebesar 1836.03 ppm dengan α -tokoferol sebesar 110 ppm. Fraksi minyak buah merah mengandung senyawa karotenoid dan tokoferol yang lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi air. Fraksi minyak buah merah mengandung senyawa karotenoid dan tokoferol yang lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi air. Hal ini disebabkan senyawa karotenoid, terutama karotenoid provitamin A, dan tokoferol merupakan senyawa yang bersifat lipofilik. Karena memiliki struktur yang nonpolar, kedua senyawa tersebut larut pada ekstrak yang bersifat nonpolar, yaitu fraksi minyak.
Analisis sifat fisiko-kimia minyak/lemak dilakukan untuk mengetahui kemungkinan terjadinya kerusakan pada fraksi minyak buah merah selama proses pengolahan dan penyimpanan. Berdasarkan analisis fisiko-kimia fraksi minyak buah merah terkait dengan derajat kerusakan minyak, diperoleh nilai titik cair sebesar 12,5oC, berat jenis 0,90 g/ml, turbidity point 58,0oC, indeks bias sebesar 1,46, nilai bilangan peroksida sebesar 12,80 mg ekivalen/kg, bilangan penyabunan 242,28 mg KOH/g sampel, bilangan iod 71,02 g iod/100 g lemak, dan bilangan asam sebesar 0,70 mg KOH/g sampel.
Hasil uji pengaruh ekstrak buah merah terhadap proliferasi sel kanker menunjukkan bahwa kedua jenis fraksi buah merah mempunyai aktivitas antiproliferasi terhadap sel kanker HeLa dan K-562 secara in vitro dan berpotensi melebihi aktivitas yang diberikan oleh kontrol positf antikanker doxorubicin. Hasil analisis sidik ragam dan uji duncan menunjukkan bahwa jenis fraksi, perbedaan konsentrasi, serta interaksi antara keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah sel dan nilai % antiproliferasi sel HeLa. Jenis sampel juga tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah sel dan nilai % antiproliferasi sel K-562. Namun, jumlah sel dan nilai % antiproliferasi sel K-562 dipengaruhi secara nyata oleh perbedaan konsentrasi serta interaksi antara jenis fraksi dan konsentrasi. Peningkatan konsentrasi yang diberikan, yaitu 10, 20, dan 40 µL/mL menyebabkan penurunan jumlah sel dan peningkatan nilai % antiproliferasi terhadap sel K-562. Kemampuan antiproliferasi kedua jenis fraksi buah merah dikarenakan adanya senyawa-senyawa bioaktif yang terkandung didalamnya, seperti karotenoid, tokoferol, maupun fenol.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN PENGUJIAN ANTIPROLIFERASI EKSTRAK BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam.) TERHADAP SEL KANKER HeLa DAN K-562 SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor Oleh
ANDINI JULIA SELLY F24103067
Dilahirkan pada Tanggal 3 Juli 1985 di Jakarta
Tanggal lulus : 22 Januari 2008 Menyetujui,
Bogor, 2008
Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, Msi. Drh. Bambang Pontjo P., MS., PhD Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing I
Mengetahui,
Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc.
RIWAYAT HIDUP
Penulis yang bernama lengkap Andini Julia Selly, dilahirkan di Jakarta pada tanggal 3 Juli 1985. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara yang dilahirkan dari pasangan Sunardi dan Wartini. Pendidikan dasarnya ditempuh di SDN Grogol Utara 07 Pagi Jakarta hingga tahun 1997, SLTPN 16 Jakarta hingga tahun 2000, dan SMUN 70 Jakarta sampai dengan tahun 2003. Setelah lulus dari SMU, penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Insitut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Ujian Saringan Masuk IPB).
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puja dan puji penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tugas akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Insitut Pertanian Bogor.
Tugas akhir ini dilakukan selama 6 bulan (Juni – November) dengan menggunakan fasilitas Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian serta Laboratorium Kultur Jaringan Departemen Klinik, Reproduksi dan Patologi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Pelaksanaan tugas akhir, khususnya dalam hal analisis fisiko-kimia dilakukan atas kerjasama penulis dengan Hayuning Pambayu (F24103028) dan Eka Kurnia Sari (F24103116).
Penulis menyadari selama proses pelaksanaan tugas akhir ini, telah mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, MSi. selaku dosen pembimbing pertama atas arahan, masukan, dan kesabarannya dalam membimbing penulis selama kuliah hingga penulisan skripsi ini.
2. Drh. Bambang Pontjo Priosoeryanto, MS. PhD. selaku dosen pembimbing kedua atas arahan, masukan, dan kesabarannya dalam membimbing penulis selama penulisan skripsi ini.
3. Didah Nur Faridah, STP., MSi. atas kesediaannya sebagai dosen penguji serta saran yang telah diberikan demi perbaikan skripsi ini.
4. Tim Manajemen Program Hibah Bersaing X1V Perguruan Tinggi, Dirjen Dikti, Depdiknas yang telah membantu dana penelitian.
5. Ayah, mama, serta adik-adikku (danti, gita dan asga) atas segala dukungan moril dan materil selama ini.
7. Rekan-rekan satu bimbingan senasib seperjuangan (Hayuning dan Eka) atas segala bantuan, semangat, canda tawa, dan kebersamaannya selama hari-hari perjuangan yang tidak akan terlupakan.
8. Bapak Drs. I Made Budi yang telah bersedia menyediakan ekstrak buah merah serta mba Santi atas bantuan serta masukan kepada penulis selama penelitian. 9. Pak Wahid, Pak Sobirin, Pak Koko, Bu Rubiyah, Pak Rojak, dan seluruh
teknisi yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, atas bantuan yang diberikan selama penelitian.
10.Seluruh dosen Departemen ITP yang telah memberikan ilmu dan nasehat berharga kepada penulis selama berkuliah dan staf departemen yang telah banyak membantu penulis.
11.Sahabat-sahabatku yang tercinta (Dion, Tuty, Ina, Jeng-jeng, Toto) atas segala bantuan, motivasi, doa, dan persahabatan yang tulus selama ini.
12.Teman-teman penelitian (Mba Asih, Her-her, Primus, dan lainnya) atas bantuan yang diberikan selama penelitian.
13.Teman-teman Fauziah (Kak Ira, Widia, Ari, Wiwi, Irva, Icha, adik dan kakak-kakak yang lainnya) atas bantuan, motivasi, kesabaran, kebersamaan, dan keceriaan yang dibagi selama ini.
14.Sahabat kecilku (Ajeng, Surya, Ella, Lia, Ai, dan Nurul) atas segala bantuan, perhatian, dan semua kenangan indah kita.
15.Teman-teman seperjuangan ITP 40 yang tak terlupakan.
16.Serta seluruh pihak dan kerabat yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari dengan sepenuhnya bahwa di dalam skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat baik untuk masyarakat maupun untuk kemajuan ilmu
pengetahuan.
Bogor, Februari 2008
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... vv
DAFTAR GAMBAR ... ivi
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
I. PENDAHULUAN ... 11
A. LATAR BELAKANG ... 11
B. TUJUAN ... 22
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 33
A. BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam.) ... 33
1. Minyak dan Lemak ... 75
2. Karoten ... 7
3. Tokoferol ... 9
4. Fenol ... 10
B. BAHAN PANGAN SEBAGAI ANTIKANKER ... 12
1. Penggunaan Kultur Sel dalam Uji In Vitro Bahan Antikanker 14 a. Alur Sel ... 16
b. Proliferasi Sel ... 18
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 21
A. BAHAN DAN ALAT ... 21
1. Bahan ... 21
2. Alat ... 21
B. METODE PENELITIAN ... 22
1. Ekstraksi Buah Merah ... 22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 39
A. PENGARUH PROSES EKSTRAKSI TERHADAP RENDEMEN EKSTRAK BUAH MERAH ... 39
B. KARAKTERISTIK FISIKO-KIMIA EKSTRAK BUAH MERAH 42 C. PENGARUH EKSTRAK BUAH MERAH DALAM MENGHAMBAT PROLIFERASI SEL KANKER HeLa DAN K-562 ... 60
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 74
A. KESIMPULAN ... 74
B. SARAN ... 75
DAFTAR PUSTAKA ... 76
KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN PENGUJIAN ANTIPROLIFERASI EKSTRAK BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam.) TERHADAP SEL KANKER HeLa DAN K-562 SECARA IN VITRO
ANDINI JULIA SELLY. F24103067
2008
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
SKRIPSI
KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN PENGUJIAN ANTIPROLIFERASI EKSTRAK BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam.) TERHADAP SEL KANKER HeLa DAN K-562 SECARA IN VITRO
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh:
ANDINI JULIA SELLY F24103067
2008
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Andini Julia Selly. F24103067. Karakterisasi Sifat Fisiko-Kimia dan Pengujian Antiproliferasi Ekstrak Buah Merah (Pandanus conoideus Lam.) terhadap Sel Kanker HeLa dan K-562 secara In Vitro. Di bawah bimbingan: Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, Msi dan Drh. Bambang Pontjo Priosoeryanto, MS., PhD.
RINGKASAN
Indonesia menduduki urutan kedua setelah Brazil yang memiliki keanekaragaman hayati terkaya di dunia. Akan tetapi, sumber daya alam tersebut belum dimanfaatkan secara optimal bagi kepentingan masyarakat. Baru sekitar 1200 spesiestanaman obat yang yang telah dimanfaatkan dan diteliti sebagai obat tradisional. Penelitian yang dilakukan terhadap tanaman-tanaman berkhasiat obat menunjukkan bahwa tanaman-tanaman tersebut mengandung zat-zat atau senyawa aktif yang terbukti bermanfaat bagi kesehatan. Salah satu bahan alam yang mulai banyak diteliti adalah buah merah.
Khasiat buah merah yang banyak disebut belakangan ini adalah kemampuannya dalam melawan penyakit kanker. Jumlah total penderita kanker pada tahun 2002, kecuali kanker kulit, sebanyak 5 801 809 pria dan 5 060 657 wanita. Dua jenis kanker yang perlu mendapat perhatian adalah kanker serviks dan leukimia. Kanker serviks merupakan jenis kanker yang berada pada peringkat ke-3 penyebab utama kematian akibat kanker pada wanita di negara berkembang. Di Indonesia, setiap tahunnya ditemukan 4 000 anak yang menderita kanker. Leukimia merupakan jenis kanker yang sering menyerang anak-anak.
Pengujian terhadap buah merah dan bahan obat lain yang bersifat antikanker umumnya dilakukan dengan metode in vitro. Metode ini relatif lebih murah, lebih cepat dan tidak bertentangan dengan azas animal walfare.
Penelitian ini bertujuan: (1) mempelajari sifat fisiko-kimia ekstrak buah merah berupa fraksi minyak dan air, serta (2) menguji pengaruh kedua fraksi tersebut dalam menghambat proliferasi alur sel kanker HeLa dan K-562 secara in vitro.
Sampel yang digunakan dalam penelitian adalah ekstrak buah merah yang berupa fraksi minyak dan fraksi air hasil dari metode ekstraksi sentrifugal yang diperoleh dari Drs. I Made Budi. Metode analisis yang dilakukan terhadap kedua jenis fraksi yaitu analisis fisiko-kimia yang meliputi analisis proksimat, pengukuran total karoten, β-karoten, total tokoferol, α-tokoferol, total fenol dan uji pengaruh ekstrak buah merah terhadap proliferasi sel kanker HeLa dan K-562. Analisis sifat fisiko-kimia minyak/lemak yang dilakukan terhadap fraksi minyak, antara lain penentuan titik cair, berat jenis, turbidity point, indeks bias, bilangan peroksida, bilangan iod, bilangan penyabunan, dan kadar asam lemak bebas.
Berdasarkan analisis proksimat, diperoleh kadar air (basis basah) untuk fraksi minyak dan air berturut-turut adalah 0.86 dan 98.92%, kadar abu (basis kering) sebesar 0.03 dan 11.92%, kadar lemak (basis kering) 93.65 dan 38.24%, kadar protein (basis kering) sebesar 0.08 dan 42.88%, serta kadar karbohidrat (basis kering) sebesar 6.22 dan 21.96%.
fraksi minyak adalah 22 940.35 ppm dengan kandungan α-tokoferol sebesar 481.48 ppm. Fraksi air memiliki total tokoferol sebesar 1836.03 ppm dengan α -tokoferol sebesar 110 ppm. Fraksi minyak buah merah mengandung senyawa karotenoid dan tokoferol yang lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi air. Fraksi minyak buah merah mengandung senyawa karotenoid dan tokoferol yang lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi air. Hal ini disebabkan senyawa karotenoid, terutama karotenoid provitamin A, dan tokoferol merupakan senyawa yang bersifat lipofilik. Karena memiliki struktur yang nonpolar, kedua senyawa tersebut larut pada ekstrak yang bersifat nonpolar, yaitu fraksi minyak.
Analisis sifat fisiko-kimia minyak/lemak dilakukan untuk mengetahui kemungkinan terjadinya kerusakan pada fraksi minyak buah merah selama proses pengolahan dan penyimpanan. Berdasarkan analisis fisiko-kimia fraksi minyak buah merah terkait dengan derajat kerusakan minyak, diperoleh nilai titik cair sebesar 12,5oC, berat jenis 0,90 g/ml, turbidity point 58,0oC, indeks bias sebesar 1,46, nilai bilangan peroksida sebesar 12,80 mg ekivalen/kg, bilangan penyabunan 242,28 mg KOH/g sampel, bilangan iod 71,02 g iod/100 g lemak, dan bilangan asam sebesar 0,70 mg KOH/g sampel.
Hasil uji pengaruh ekstrak buah merah terhadap proliferasi sel kanker menunjukkan bahwa kedua jenis fraksi buah merah mempunyai aktivitas antiproliferasi terhadap sel kanker HeLa dan K-562 secara in vitro dan berpotensi melebihi aktivitas yang diberikan oleh kontrol positf antikanker doxorubicin. Hasil analisis sidik ragam dan uji duncan menunjukkan bahwa jenis fraksi, perbedaan konsentrasi, serta interaksi antara keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah sel dan nilai % antiproliferasi sel HeLa. Jenis sampel juga tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah sel dan nilai % antiproliferasi sel K-562. Namun, jumlah sel dan nilai % antiproliferasi sel K-562 dipengaruhi secara nyata oleh perbedaan konsentrasi serta interaksi antara jenis fraksi dan konsentrasi. Peningkatan konsentrasi yang diberikan, yaitu 10, 20, dan 40 µL/mL menyebabkan penurunan jumlah sel dan peningkatan nilai % antiproliferasi terhadap sel K-562. Kemampuan antiproliferasi kedua jenis fraksi buah merah dikarenakan adanya senyawa-senyawa bioaktif yang terkandung didalamnya, seperti karotenoid, tokoferol, maupun fenol.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN PENGUJIAN ANTIPROLIFERASI EKSTRAK BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam.) TERHADAP SEL KANKER HeLa DAN K-562 SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor Oleh
ANDINI JULIA SELLY F24103067
Dilahirkan pada Tanggal 3 Juli 1985 di Jakarta
Tanggal lulus : 22 Januari 2008 Menyetujui,
Bogor, 2008
Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, Msi. Drh. Bambang Pontjo P., MS., PhD Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing I
Mengetahui,
Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc.
RIWAYAT HIDUP
Penulis yang bernama lengkap Andini Julia Selly, dilahirkan di Jakarta pada tanggal 3 Juli 1985. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara yang dilahirkan dari pasangan Sunardi dan Wartini. Pendidikan dasarnya ditempuh di SDN Grogol Utara 07 Pagi Jakarta hingga tahun 1997, SLTPN 16 Jakarta hingga tahun 2000, dan SMUN 70 Jakarta sampai dengan tahun 2003. Setelah lulus dari SMU, penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Insitut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Ujian Saringan Masuk IPB).
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puja dan puji penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tugas akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Insitut Pertanian Bogor.
Tugas akhir ini dilakukan selama 6 bulan (Juni – November) dengan menggunakan fasilitas Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian serta Laboratorium Kultur Jaringan Departemen Klinik, Reproduksi dan Patologi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Pelaksanaan tugas akhir, khususnya dalam hal analisis fisiko-kimia dilakukan atas kerjasama penulis dengan Hayuning Pambayu (F24103028) dan Eka Kurnia Sari (F24103116).
Penulis menyadari selama proses pelaksanaan tugas akhir ini, telah mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, MSi. selaku dosen pembimbing pertama atas arahan, masukan, dan kesabarannya dalam membimbing penulis selama kuliah hingga penulisan skripsi ini.
2. Drh. Bambang Pontjo Priosoeryanto, MS. PhD. selaku dosen pembimbing kedua atas arahan, masukan, dan kesabarannya dalam membimbing penulis selama penulisan skripsi ini.
3. Didah Nur Faridah, STP., MSi. atas kesediaannya sebagai dosen penguji serta saran yang telah diberikan demi perbaikan skripsi ini.
4. Tim Manajemen Program Hibah Bersaing X1V Perguruan Tinggi, Dirjen Dikti, Depdiknas yang telah membantu dana penelitian.
5. Ayah, mama, serta adik-adikku (danti, gita dan asga) atas segala dukungan moril dan materil selama ini.
7. Rekan-rekan satu bimbingan senasib seperjuangan (Hayuning dan Eka) atas segala bantuan, semangat, canda tawa, dan kebersamaannya selama hari-hari perjuangan yang tidak akan terlupakan.
8. Bapak Drs. I Made Budi yang telah bersedia menyediakan ekstrak buah merah serta mba Santi atas bantuan serta masukan kepada penulis selama penelitian. 9. Pak Wahid, Pak Sobirin, Pak Koko, Bu Rubiyah, Pak Rojak, dan seluruh
teknisi yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, atas bantuan yang diberikan selama penelitian.
10.Seluruh dosen Departemen ITP yang telah memberikan ilmu dan nasehat berharga kepada penulis selama berkuliah dan staf departemen yang telah banyak membantu penulis.
11.Sahabat-sahabatku yang tercinta (Dion, Tuty, Ina, Jeng-jeng, Toto) atas segala bantuan, motivasi, doa, dan persahabatan yang tulus selama ini.
12.Teman-teman penelitian (Mba Asih, Her-her, Primus, dan lainnya) atas bantuan yang diberikan selama penelitian.
13.Teman-teman Fauziah (Kak Ira, Widia, Ari, Wiwi, Irva, Icha, adik dan kakak-kakak yang lainnya) atas bantuan, motivasi, kesabaran, kebersamaan, dan keceriaan yang dibagi selama ini.
14.Sahabat kecilku (Ajeng, Surya, Ella, Lia, Ai, dan Nurul) atas segala bantuan, perhatian, dan semua kenangan indah kita.
15.Teman-teman seperjuangan ITP 40 yang tak terlupakan.
16.Serta seluruh pihak dan kerabat yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari dengan sepenuhnya bahwa di dalam skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat baik untuk masyarakat maupun untuk kemajuan ilmu
pengetahuan.
Bogor, Februari 2008
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... vv
DAFTAR GAMBAR ... ivi
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
I. PENDAHULUAN ... 11
A. LATAR BELAKANG ... 11
B. TUJUAN ... 22
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 33
A. BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam.) ... 33
1. Minyak dan Lemak ... 75
2. Karoten ... 7
3. Tokoferol ... 9
4. Fenol ... 10
B. BAHAN PANGAN SEBAGAI ANTIKANKER ... 12
1. Penggunaan Kultur Sel dalam Uji In Vitro Bahan Antikanker 14 a. Alur Sel ... 16
b. Proliferasi Sel ... 18
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 21
A. BAHAN DAN ALAT ... 21
1. Bahan ... 21
2. Alat ... 21
B. METODE PENELITIAN ... 22
1. Ekstraksi Buah Merah ... 22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 39
A. PENGARUH PROSES EKSTRAKSI TERHADAP RENDEMEN EKSTRAK BUAH MERAH ... 39
B. KARAKTERISTIK FISIKO-KIMIA EKSTRAK BUAH MERAH 42 C. PENGARUH EKSTRAK BUAH MERAH DALAM MENGHAMBAT PROLIFERASI SEL KANKER HeLa DAN K-562 ... 60
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 74
A. KESIMPULAN ... 74
B. SARAN ... 75
DAFTAR PUSTAKA ... 76
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Kandungan nutrisi dan komponen bioaktif buah merah
per 100 gram ... 5 Tabel 2. Kandungan lemak pada berbagai kultivar buah merah ... 6 Tabel 3. Rendemen ekstrak buah merah ... 40 Tabel 4. Kandungan proksimat ekstrak buah merah dan buah merah segar
kultivar merah panjang asal Wamena ... 43 Tabel 5. Kandungan senyawa bioaktif ekstrak buah merah ... 49 Tabel 6. Karakteristik fisiko-kimia fraksi minyak buah merah ... 53
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Buah Merah ... 4 Gambar 2. Tahapan inisiasi dan propagasi pada reaksi oksidasi minyak 7 Gambar 3. Tahapan pertama reaksi dekomposisi peroksida ... 7 Gambar 4. Reaksi hidrolisis trigliserida oleh air... 7 Gambar 5. Stabilisasi fenol oleh delokasi elektron ... 10 Gambar 6. Siklus Sel ... 19 Gambar 7. Tahapan ekstraksi buah merah (Metode Sentrifugal) ... 23 Gambar 8. Profil sel kanker di bawah video photo microscope... 38 Gambar 9. Fraksi minyak (a) dan fraksi air buah merah (b) ... . 39 Gambar 10. Tahapan ekstraksi buah merah metode modifikasi 2 ... . 41 Gambar 11. Fase minyak (a), fase air (b) dan pasta (c) ... 45 Gambar 12. Proliferasi sel HeLa pada berbagai konsentrasi fraksi minyak
dan air buah merah dengan media tanpa sampel sebagai kontrol (-)dan doxorubicin sebagai kontrol (+). ... .. 62 Gambar 13. Persentase antiproliferasia sel HeLa pada berbagai konsentrasi fraksi minyak dan air buah merah ... . 63 Gambar 14. Persentase antiproliferasib sel HeLa pada berbagai konsentrasi fraksi minyak dan air buah merah ... . 64 Gambar 15. Proliferasi sel K-562 pada berbagai konsentrasi fraksi minyak
dan air buah merah dengan media tanpa sampel sebagai kontrol (-)dan doxorubicin sebagai kontrol (+). ... .. 65 Gambar 16. Persentase antiproliferasia K-562 pada berbagai konsentrasi
fraksi minyak dan air buah merah ... . 66 Gambar 17. Persentase antiproliferasib sel K-562 pada berbagai konsentrasi fraksi minyak dan air buah merah ... . 67 Gambar 18. Persentase antiproliferasia sel K-562 dan sel Hela pada
berbagai konsentrasi fraksi minyak buah merah ... . 72 Gambar 19. Persentase antiproliferasia sel K-562 dan sel Hela pada
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Perhitungan konsentrasi fraksi buah merah ... 85 Lampiran 2. Rancangan pemetaan sampel pada lempeng kultur
bersumur 24 buah ... 86 Lampiran 3. Kandungan media DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle
Medium) ... .. 87 Lampiran 4a. Rekapitulasi data analisis físiko-kimia ekstrak buah merah 88 Lampiran 4b. Rekapitulasi data analisis sifat fisiko-kimia minyak/lemak 88 Lampiran 5a. Data konsentrasi dan absorbansi larutan standar α-tokoferol 89 Lampiran 5b. Kurva standar total tokoferol ... 89 Lampiran 6a. Data konsentrasi dan absorbansi larutan standar dan sampel
untuk total fenol ... ... 90 Lampiran 6b. Kurva standar total fenol ... 90 Lampiran 7. Perhitungan dosis kontrol positif doxorubicin ... 91 Lampiran 8. Data hasil perhitungan sel Hela dengan metode trypan blue 92 Lampiran 9a. Hasil analisis ragam faktorial untuk jumlah sel HeLa ... 93 Lampiran 9b. Hasil uji Duncan untuk jenis fraksi terhadap jumlah sel
HeLa ... ... 93 Lampiran 9c. Hasil uji Duncan untuk konsentrasi fraksi terhadap
jumlah sel HeLa ... ... 93 Lampiran 10a. Hasil analisis ragam faktorial untuk % antiproliferasia
terhadap sel HeLa... 94 Lampiran 10b. Hasil uji Duncan untuk jenis sampel (fraksi) terhadap
% antiproliferasia pada sel HeLa ... ... 94 Lampiran 10c. Hasil uji Duncan untuk konsentrasi sampel terhadap
% antiproliferasia pada sel HeLa ... ... 94 Lampiran 11a. Hasil analisis ragam faktorial untuk % antiproliferasib
terhadap sel HeLa... 95 Lampiran 11b. Hasil uji Duncan untuk jenis sampel (fraksi) terhadap
% antiproliferasib pada sel HeLa ... ... 95 Lampiran 11c. Hasil uji Duncan untuk konsentrasi sampel terhadap
% antiproliferasib pada sel HeLa ... ... 95 Lampiran 12. Data hasil perhitungan sel K-562 dengan metode trypan
Lampiran 13a. Hasil analisis ragam faktorial untuk jumlah sel K-562 . ... 97 Lampiran 13b. Hasil uji Duncan untuk jenis sampel (fraksi) terhadap
jumlah sel K-562 ... ... 97 Lampiran 13c. Hasil uji Duncan untuk konsentrasi sampel terhadap
jumlah sel K-562 ... ... 97 Lampiran 14a. Hasil analisis ragam faktorial untuk % antiproliferasia
terhadap sel K-562 ... 98 Lampiran 14b. Hasil uji Duncan untuk jenis sampel (fraksi) terhadap
% antiproliferasia pada sel K-562 ... ... 98 Lampiran 14c. Hasil uji Duncan untuk konsentrasi sampel terhadap
% antiproliferasia pada sel K-562 ... ... 98 Lampiran 15a. Hasil analisis ragam faktorial untuk % antiproliferasib
terhadap sel K-562 ... 99 Lampiran 15b. Hasil uji Duncan untuk jenis sampel (fraksi) terhadap
% antiproliferasib pada sel K-562 ... ... 99 Lampiran 15c. Hasil uji Duncan untuk konsentrasi sampel terhadap
% antiproliferasib pada sel K-562 ... ... 99 Lampiran 16. Hasil pengujian β-karoten ekstrak buah merah oleh Balai
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Indonesia menduduki urutan kedua setelah Brazil yang memiliki keanekaragaman hayati terkaya di dunia. Indonesia juga dikenal sebagai gudang tanaman obat (herbal) sehingga mendapat julukan live laboratory. Sekitar 30.000 jenis tanaman obat terdapat di Indonesia. Akan tetapi, sumber daya alam tersebut belum dimanfaatkan secara optimal bagi kepentingan masyarakat. Baru sekitar 1200 spesiestanaman obat yang yang telah dimanfaatkan dan diteliti sebagai obat tradisional (Johnherf, 2007).
Kecenderungan penggunaan herbal di dunia semakin meningkat dengan maraknya gerakan kembali ke alam (back to nature). Obat yang berasal dari bahan alam memiliki efek samping yang lebih rendah dibandingkan obat-obatan kimia, karena efek obat herbal bersifat alamiah. Penelitian yang dilakukan terhadap tanaman-tanaman berkhasiat obat menunjukan bahwa tanaman-tanaman tersebut mengandung zat-zat atau senyawa aktif yang terbukti bermanfaat bagi kesehatan.
Salah satu bahan alam yang mulai banyak diteliti adalah buah merah yang dikenal sebagai makanan pendamping umbi-umbian bagi warga di pedalaman Papua. Berdasarkan penelitian kesehatan yang sudah pernah dilakukan di Indonesia, buah ini mengandung zat-zat alami yang dapat meningkatkan kekebalan tubuh, diantaranya karotenoid, beta-karoten, alfa-tokoferol, asam oleat, asam linoleat, asam linolenat dan dekanoat.
Khasiat buah merah yang banyak disebut belakangan ini adalah kemampuannya dalam melawan penyakit kanker. Kemampuan ini didukung dengan adanya zat-zat alami pada buah merah yang bekerja sebagai antioksidan. Antioksidan tersebut berfungsi mencegah perkembangan sel-sel kanker sekaligus mengatur keseimbangan hormon yang turut berperan dalam menimbulkan kanker.
dan 5 060 657 wanita. Setiap tahunnya, diperkirakan 2 300 000 orang di negara industri meninggal akibat penyakit ini (Parkin, 2002). Dua jenis kanker yang perlu mendapat perhatian adalah kanker serviks dan leukimia.
Kanker serviks merupakan jenis kanker yang berada pada peringkat ke-3 penyebab utama kematian akibat kanker pada wanita di negara berkembang. Sekitar 493 243 kasus baru per tahun terjadi di negara berkembang sedangkan di negara maju hanya 100 000 kasus. Di Indonesia, kanker serviks menjadi penyebab utama kematian pada wanita dengan persentase sebesar 18,62%, (Parkin, 2002).
Di antara seluruh kasus kanker di Indonesia, terdapat 3% kasus yang diderita oleh anak-anak. Walaupun kanker pada anak di bawah usia 18 tahun hanya sebagian kecil dari seluruh kasus kanker pada manusia, tetapi 10% kematian anak disebabkan penyakit ini. Di Indonesia, setiap tahunnya ditemukan 4 000 anak yang menderita kanker. Salah satu jenis kanker yang paling banyak menyerang anak-anak adalah leukemia (Ade, 2007)
Pengujian terhadap buah merah dan bahan obat lain yang bersifat antikanker umumnya dilakukan dengan metode in vitro. Metode ini relatif lebih murah, lebih cepat dan tidak bertentangan dengan azas animal walfare karena percobaan dilakukan di luar tubuh hewan atau manusia. Selain itu, kondisi lingkungan (kultur) dan keseragaman (homogenitas) populasi sel lebih dapat dikontrol.
B. TUJUAN
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. BUAH MERAH (Pandanus conoideus Lam)
Menurut Irawan (2006), tanaman buah merah merupakan tanaman endemik Papua yang banyak terdapat di pegunungan Jayawijaya, meskipun dapat ditemukan juga di dataran rendah. Pada habitat aslinya, tanaman buah merah tumbuh baik di dataran rendah (40 m dpl) sampai dataran tinggi (2 000 m dpl). Buah ini tumbuh bergerombol dan hidup baik dengan suhu di bawah 170C, curah hujan rata-rata 186 mm perbulan, penyinaran matahari 75% serta tekanan udara rata-rata 896 mb. Tanaman buah merah tumbuh secara kompetitif di lingkungan dengan kondisi tanah lembab dengan pH netral, suhu 23-33oC, dan kelembaban udara antara 73-98%.
Buah merah merupakan tanaman yang termasuk ke dalam golongan famili yang sama dengan pandan. Buah merah dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Divisi : Spermatophytae Kelas : Angiospermae Sub-kelas : Monocotyledonae Ordo : Pandanales
Famili : Pandanaceae Genus : Pandanus
Spesies : Pandanus conoideus Lam
buah merah yang tumbuh dan berbuah akan mengeluarkan tunas-tunas di sekitar tanaman induk.
Gambar 1. Buah merah
Buah dengan nama ilmiah Pandanus conoideus Lam ini memiliki sekitar 14 spesies yang berbeda dalam bentuk, berat dan warna (Irawan, 2006). Menurut Sadsoeitoeboen (1999), beberapa ciri morfologi dalam populasi Pandanus conoideus Lam yang dapat dipakai untuk membedakan kultivarnya adalah: warna buah, ukuran buah, bentuk buah, bagian atas buah, dan bentuk tempurung atau endokarp. Berdasarkan ciri-ciri tersebut populasi Pandanusconoideus Lam yang ada di pegunungan Arfak dan sekitarnya dapat dibedakan menjadi empat kultivar, yaitu kultivar merah panjang, kultivar merah kecil, kultivar merah coklat, dan kultivar kuning. Pada daerah pedalaman Papua, ditemukan 14 varietas buah merah, tetapi yang populer adalah varietas merah panjang.
Sadsoeitoeboen (1999) menyatakan bahwa buah merah telah dikonsumsi masyarakat Papua secara turun temurun sebagai sumber pangan. Buah ini biasanya diolah secara tradisional untuk mendapatkan minyak dan saus. Di Papua, buah ini dikenal sebagai obat cacing dan penyakit kulit, penghambat kebutaan, serta berperan dalam meningkatkan stamina tubuh.
vitamin B1, C dan niasin. Kandungan nutrisi dan komponen bioaktif dari buah merah berdasarkan penelitian Budi (2002) dapat dilihat pada Tabel 1. Buah merah yang berasal dari dataran tinggi diyakini mengandung nilai gizi yang lebih optimal dibandingkan dengan buah yang berasal dari dataran rendah (Irawan, 2006).
Tabel 1. Kandungan nutrisi dan komponen bioaktif buah merah per 100 gram
Komponen Jumlah Satuan
Energi 396 kilokalori
Protein 3.3 gram
Lemak 28.1 gram
Serat 20.9 gram
Kalsium 0.54 gram
Fosfor 0.03 gram
Besi 0.002 gram
Vitamin B1 0.001 gram
Vitamin C 0.026 gram
Niasin 0.002 gram
Air 34.9 gram
Tokoferol 511 ppm Alfa-tokoferol 351 ppm
Beta-karoten 59.7 ppm Asam oleat 66.057 % dari lemak
Asam linoleat 5.532 % dari lemak Asam alfa-linoleat 0.589 % dari lemak Sumber: Budi( 2002)
1. Minyak dan Lemak
Menurut Fessenden dan Fessenden (1992), lemak atau minyak merupakan trigliserida atau triasilgliserol. Winarno (1995) menyatakan bahwa dalam pengertian sehari-hari, lemak merupakan bahan padat pada suhu kamar, sedangkan minyak berbentuk cair pada suhu kamar, tetapi keduanya terdiri dari molekul-molekul trigliserida.
dengan tiga cara yaitu, rendering, pengepresan (pressing), atau ekstraksi dengan menggunakan pelarut (Winarno, 1995).
Hasil ekstraksi buah merah umumnya berupa minyak. Hal ini disebabkan buah merah mempunyai kadar lemak yang cukup tinggi. Hasil penelitian Sherly (1998) menunjukkan bahwa kandungan lemak pada buah merah berbeda-beda tergantung dari kultivarnya (Tabel 2). Diantara 4 macam kultivar buah merah yang diteliti oleh Sherly (1998), buah merah kultivar merah panjang asal Wamena memiliki kandungan lemak tertinggi, yaitu sebesar 37,7% (b/b).
Tabel 2 Kandungan lemak pada berbagai kultivar buah merah Kultivar Buah Merah Kadar Lemak (%b/b) Merah panjang asal Manokwari 20,9
Merah pendek asal Manokwari 21,3
Merah coklat asal Manokwari 9,2
Kuning asal Manokwari 7,1
Merah panjang asal Wamena 37,7
Sumber: Sherly (1998)
Menurut Ketaren (1986), fungsi utama lemak dalam tubuh adalah sebagai sumber energi. Lemak yang dikonsumsi juga berfungsi sebagai sumber asam-asam lemak esensial (linoleat, linolenat, arakhidonat) dan sebagai pelarut atau sumber vitamin A, D, E, K. Lemak merupakan sumber energi tersimpan yang utama sebab dapat dimetabolisme dengan cepat oleh banyak sekali jaringan.
Perubahan-perubahan kimia atau penguraian lemak dan minyak dapat mempengaruhi bau dan rasa makanan. Pada umumnya penguraian lemak dan minyak menghasilkan zat-zat yang tidak dapat dimakan. Kerusakan lemak dan minyak dapat menurunkan nilai gizi serta dapat menyebabkan penyimpangan rasa dan bau pada lemak yang bersangkutan (Winarno, 1995). Kerusakan minyak dapat terjadi akibat reaksi oksidasi. Reaksi oksidasi pada minyak dapat dilihat pada Gambar 2.
1.Reaksi inisiasi
(
asamlemakbebas)
R(
radikalbebas)
RH → •
2.Reaksi propagasi
•
menghasilkan senyawa alkoksi radikal dan hidroksi radikal (Jadav et al., 1996). Tahap ini dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 2. Tahapan inisiasi dan propagasi pada reaksi oksidasi minyak
OH
Gambar 3. Tahapan pertama reaksi dekomposisi peroksida
Minyak yang diekstrak dengan menggunakan air dan suhu tinggi dapat menyebabkan proses hidrolisis. Hidrolisis minyak dapat terjadi dengan adanya katalis enzim pada ikatan ester trigliserida sehingga menghasilkan asam lemak bebas seperti yang terdapat pada Gambar 4 (Ketaren, 1986).
Gambar 4. Reaksi hidrolisis trigliserida oleh air
2. Karoten
Sebagian besar sumber vitamin A adalah karoten yang banyak terdapat dalam bahan pangan nabati. Senyawa vitamin A aktif dipresentasikan oleh retinol dan prekursor karotenoid vitamin A (provitamin A). Aktivitas antioksidan karotenoid dari provitamin A dihasilkan dari interaksi langsung dengan spesies
Enzim
oksigen reaktif. Karoten penting untuk penglihatan, diferensiasi jaringan, reproduksi, serta imunitas (Ball, 2000).
Karotenoid tersebar luas di alam dan berkontribusi pada warna tumbuhan dan hewan. Karoten memberikan warna kuning, oranye, merah, dan ungu pada banyak bahan pangan nabati maupun hewan. Senyawa ini dikenal sebagai pewarna alami yang tidak bersifat racun pada bahan pangan dan telah dikenal sebagai substansi kimia. Karoten stabil dalam pH netral dan basa tetapi sensitif terhadap asam, basa, oksigen, cahaya, dan panas yang dapat menyebabkan perubahan pada ikatan rangkap dan isomerisasi cis-trans. Di alam, karotenoid bersifat stabil. Namun, isolatnya mudah mengalami perubahan molekul, isomerisasi, degradasi oleh panas, cahaya, oksigen, trace element, dan asam (Bauernfeind et al., 1981).
Karotenoid merupakan polimer isoprenoid yang terbentuk dengan bergabungnya delapan unit C5H8. Secara struktural, karoten dibedakan ke dalam dua golongan besar berdasarkan keberadaan gugus fungsional spesifiknya, yaitu karotenoid hidrokarbon (C40H56) yang hanya terdiri dari atom karbon dan hidrogen, serta oksikarotenoid, atau xantofil. Beta-karoten dan likopen merupakan anggota utama dari karotenoid hidrokarbon. Oksikarotenoid merupakan turunan dari hidrokarbon karotenoid, lebih polar dan mengandung setidaknya satu atom oksigen. Anggota dari oksikarotenoid adalah cryptoxanthin, lutein, chantaxanthin, zeaxanthin, dan astaxanthin (Stahl dan Sies, 1996).
Saat ini lebih dari 600 struktur karoten berbeda telah diidentifikasi. Dari jumlah tersebut, hanya sekitar 50 yang memiliki aktivitas vitamin A. Aktivitas tersebut dimiliki jika molekul karotenoid memiliki kesamaan dengan molekul retinol. Beta-karoten terdiri dari dua molekul retinol, sehingga senyawa ini (beta-karoten all trans) memiliki aktivitas vitamin A dari beberapa jenis karotenoid. Bila teroksidasi, aktivitas karoten akan menurun karena terjadinya perubahan isomer dari bentuk trans menjadi cis (Jansen et al., 1993).
beta-karoten sebesar 4 583 ppm. Kandungan karoten yang tinggi tersebut terlihat dari warna ekstrak buah merah (berupa minyak) yang merah pekat.
Menurut Irawan (2006), kandungan karoten yang tinggi pada buah merah berpotensi sebagai antioksidan dan meningkatkan kekebalan tubuh. Zat-zat alami yang bekerja sebagai antioksidan dapat berfungsi pada pencegahan perkembangan sel-sel kanker sekaligus mengatur keseimbangan hormon yang turut berperan dalam menimbulkan kanker. Selain itu, interaksi beta karoten dengan protein
diketahui dapat meningkatkan produksi antibodi dalam sistem imunitas tubuh.
3. Tokoferol
Komponen vitamin E yang mempunyai aktivitas adalah tokoferol dan tokotrienol. Kelompok tokoferol memiliki rantai samping isopren jenuh dan dibedakan menjadi alfa, beta, gamma, dan sigma tokoferol. Kelompok tokotrienol memiliki rantai samping isopren tidak jenuh dan dibedakan menjadi alfa, beta, gamma, dan sigma tokotrienol.
Aktivitas biologis tokoferol secara berurutan adalah α > β > γ >δ. Menurut Giamalva (1985), aktivitas biologis vitamin E berhubungan dengan fungsinya di dalam tubuh. Secara luas, fungsi tokoferol secara in vivo terutama sebagai antioksidan, yaitu dengan melindungi asam lemak tidak jenuh pada membran sel dari degradasi peroksidatif. Kerja vitamin E sebagai antioksidan dapat ditunjukkan dengan dua mekanisme yang berbeda, yaitu 1) vitamin E bereaksi langsung dengan oksigen singlet dan 2) vitamin E bekerja untuk menangkap radikal turunan asam lemak tidak jenuh dan menghentikan autooksidasi.
Buah merah memiliki kandungan tokoferol yang tinggi. Menurut Irawan (2006), kandungan total tokoferol ekstrak buah merah sebesar 11 000 ppm. Hasil penelitian Susanti (2006) menunjukkan bahwa total tokoferol dan alfa-tokoferol pada ekstrak buah merah dapat mencapai 10 832 ppm dan 1 368,26 ppm.
Selain sebagai antioksidan, kandungan tokoferol buah merah berfungsi untuk mengencerkan darah, memperlancar sirkulasi darah dan optimalisasi kadar oksigen dalam darah sehingga dapat mengatasi stroke dan hipertensi. Buah merah juga berkhasiat untuk mengatasi penyakit gula/diabetes serta asam urat lewat fungsi zat-zat alaminya memperbaiki sistem kerja pankreas dan hati (Irawan,
2006).
4. Fenol
Tanaman, sayuran dan buah-buahan banyak mengandung antioksidan alami, seperti senyawa fenolik, karotenoid, dan vitamin C (Shahidi, 1997). Senyawa fenolik meliputi fenol sederhana, asam fenolat, turunan asam hidroksinamat, dan flavonoid. Senyawa fenol sederhana terdiri atas monofenol, difenol, dan trifenol. Senyawa fenolik kompleks antara lain adalah senyawa turunan asam hidroksinamat, kumarin, asam kafeat dan ferulat, serta golongan flavonoid. Komponen fenolik dari bumbu dan rempah telah banyak dilaporkan mempunyai aktivitas antioksidan, diantaranya; capcaisin dan hidrocapsaicin dari cabe; katekin dari teh hijau; dan kurkuminoid dari kunyit (Nakatani ,1997).
Gambar 5. Stabilisasi fenol oleh delokasi elektron
dikonversi menjadi produk stabil. Radikal bebas yang terbentuk pada reaksi senyawa fenol dengan radikal lemak selalu distabilkan oleh delokalisasi elektron tidak berpasangan di sekitar cincin aromatik dari fenol tersebut (Gambar 5).
Reaksi antioksidan fenolik dengan radikal bebas digambarkan sebagai berikut:
ROO• + AH ROOH + A•
RO• + AH ROH + A•
R• + AH RH + A•
OH• + AH H2O + A•
Keterangan :
ROO• = radikal peroksil
RO• = radikal alkoksil
R• = radikal lipid
OH• = radikal hidroksil
A• = radikal antioksidan
Setelah terjadi reaksi antara antioksidan fenolik dengan radikal lipid, akan terbentuk radikal fenolik (A•) yang tidak cukup aktif untuk melakukan reaksi
propagasi. Radikal fenolik pada umumnya diinaktivasi menggunakan A• yang lain atau menggunakan radikal lipid, sehingga membentuk produk yang tidak aktif (Hudson, 1990).
B. BAHAN PANGAN SEBAGAI ANTIKANKER
Kanker merupakan penyakit yang disebabkan adanya kelompok sel yang berproliferasi di luar batas normal akibat faktor-faktor yang sangat kompleks seperti zat-zat kimia karsinogenik, keturunan, virus, dan makanan (Kimball, 1990). Menurut Schunack et al. (1990), kanker merupakan pembentukan baru jaringan ganas dari sel tubuh yang sebelumnya normal, dengan ciri utamanya adalah pertumbuhan yang diatur sendiri, lepas dari mekanisme pengendali.
Beberapa sifat umum kanker adalah pertumbuhan berlebihan, gangguan diferensiasi dari sel jaringan, bersifat invasi, mampu tumbuh di jaringan di sekitarnya, bersifat metastatik, menyebar ke tempat lain, menyebabkan pertumbuhan baru, dan memiliki hereditas bawaan. Kanker menjadi berbahaya karena menyebabkan desakan akibat pertumbuhan tumor, penghancuran jaringan tempat tumor berkembang (metastasis) dan gangguan sistemik lain sebagai akibat sekunder dari pertumbuhan sel kanker (Gan dan Nafrialdi, 1989). Pembentukan sel kanker dimulai oleh tahap inisiasi dengan terjadinya perubahan DNA, promosi yang meliputi perkembangbiakan sel dan perubahan menjadi sel tumor premalignant, lalu disusul tahap progresi dengan invasi, serta metastasis (Murakami et al., 1996).
Banyak penelitian menunjukkan potensi bahan pangan tertentu sebagai anti kanker. Menurut Elson dan Yu (1994), buah-buahan, sayur-sayuran, dan biji-bijian merupakan sumber yang kaya akan produk sampingan dari metabolisme mevalonat yang bersifat antikarsinogenik. Efek pencegahan penyakit kanker berhubungan juga dengan vitamin C dan beta-karoten yang terdapat di dalam sayur-sayuran dan buah-buahan. Penggunaan sayuran dan buah-buahan sebagai bahan antikanker didukung pula oleh hasil penelitian Irwan (1996) yang mengungkapkan bahwa dengan mengkonsumsi zat gizi antioksidan vitamin C dan E dari sayur dan buah selama 30 hari, proliferasi sel limfosit dan aktifitas sitotoksik sel Natural Killer meningkat. Menurut Roitt (1991), sel limfosit adalah sel yang berperan dalam kekebalan tubuh, sedangkan sel Natural Killer memiliki kemampuan melisis sel yang terinfeksi virus atau sel yang tak normal.
kanker usus besar (Colonic Cancer). Serat makanan tersebut akan difermentasi oleh bakteri dalam usus besar sehingga menghasilkan asam lemak rantai pendek, yang berakibat menurunnya beban feses dapat melarutkan beban bahan-bahan yang bersifat karsinogen di sekitar usus besar dan menurunkan waktu transit feses (Stephen dan Cummings, 1980).
Bahan antikanker juga terdapat dalam minyak tumbuhan, misalnya eugenol yang terdapat pada minyak cengkeh dan minyak atsiri beberapa tanaman serta d-limonen yang merupakan komponen minyak citrus. Senyawa d-limonen tersebut dapat menekan pertumbuhan tumor (Winarno, 1997).
Selenium yang merupakan mineral essensial pada makanan berperan dalam sisi aktif dari enzim glutation peroksidase, yaitu enzim yang mendegradasi hidrogen peroksida (H2O2) dan lipid peroksida (LOOH). Kekurangan selenium akan meningkatkan infeksi dan toleransi terhadap antigen tumor dan menurunkan antibodi (Sheffy dan Scultz, 1978).
Genistein yang banyak terdapat pada kacang kedelai juga dapat berfungsi sebagai bahan antikanker. Genistein terbukti memiliki aktifitas biologi yang berkaitan dengan aktifitas antikankernya. Beberapa diantaranya adalah aktifitas antioksidan, antiinflamasi dan aktifitas antimetastatik (Mueller et al., 1992).
Asam fitat (Inositol hexaphosphate) yang banyak terkandung dalam sereal juga berpotensi sebagai bahan antikanker. Percobaan di laboratorium dengan inkorporasi 3H-timidin menunjukkan adanya pengurangan sintesis DNA. Berdasarkan penelitian tersebut, disimpulkan bahwa aksi asam fitat dalam menghambat pertumbuhan kanker adalah dengan mengontrol pembelahan sel (Shamsuddin, 1995).
Komponen lain yang cukup mendapat perhatian adalah flavonoid. Quersetin terbukti menghambat protein kinase C, yaitu enzim yang terlibat dalam transduksi signal oleh faktor pertumbuhan kepada nukleus. Sifat ini dijadikan landasan kemampuan antikanker flavonoid. Quersetin secara sinergik bersama-sama dengan busulphan yang merupakan bahan kemoterapi antileukimia menghambat proliferasi sel leukimia manusia (Stavric dan Matula, 1992).
tumor secara in vitro dan menghambat sintesis DNA serta inflamasi (Huang dan Feraro, 1992). Agustinisari (1998) melaporkan dalam penelitiannya bahwa ekstrak jahe segar dan bertunas, memiliki sifat antiproliferatif terhadap K-562 yang ditunjukkan perbedaan yang nyata terhadap kontrol hingga pengenceran tiga kali pada taraf uji 0.05.
1. Penggunaan Kultur Sel dalam Uji In Vitro Bahan Antikanker
Kultur sel merupakan teknik yang biasa dipergunakan untuk mengembangbiakkan sel di luar tubuh (in vitro). Biakan sel atau jaringan ini dimaksudkan untuk mempelajari sifat sel di luar tubuhnya. Keuntungan teknik ini adalah terkontrolnya lingkungan psikokimia sel sehingga dapat menjadi konstan, yaitu pH, suhu, tekanan osmosis, O2 dan CO2. Namun, teknik ini juga memiliki kekurangan, yaitu hilangnya spesifitas sel tersebut. Hal ini dikarenakan pada awalnya (in vivo), sel-sel bekerja secara integritas dalam suatu jaringan, sedangkan pada kultur, sel menjadi terpisah-pisah. Untuk mempertahankan spesifitas sel sehingga sel di luar tubuh dapat dipelajari dengan baik, kondisi kultur harus dibuat semirip mungkin dengan keadaan lingkungan awal di dalam tubuh (Malole, 1990).
Sel tersebut memerlukan media pertumbuhan yang dapat membuatnya bertahan hidup, berkembang, dan berdiferensiasi. Jumlah dan kualitas media menentukan jumlah sel yang dapat ditumbuhkan dalam kultur (Malole, 1990). Asam amino esensial dan non esensial berpengaruh terhadap ketahanan sel dan kecepatan pertumbuhan sel. Vitamin pada kultur sel akan sangat dibutuhkan jika konsentrasi serum berkurang. Namun, adakalanya vitamin tetap esensial walaupun serum tersedia dalam jumlah yang cukup. Garam-garam, terutama Na+. K+, Mg+, Ca+, Cl-, SO42-, PO43-, dan HCO3 merupakan komponen yang berperan terhadap osmolalitas media. Glukosa merupakan sumber energi dan menjadi faktor penentu dalam pertumbuhan sel (Freshney, 1994).
tempat sel tumbuh, protein lipid, serta mineral-mineral yang diperlukan sebagian besar jenis sel untuk tumbuh dan berkembang
Protein merupakan komponen serum terbesar dan protein yang penting, yaitu albumin dan globulin. Fibronectin (globulin tak larut) berguna untuk merangsang pelekatan sel, sedangkan alpha-2 macroglobulin berfungsi menghambat tripsin yang merupakan enzim proteolitik. Fetuin yang terdapat di dalam serum fetus meningkatkan pelekatan sel. Transferin berfungsi mengikat unsur-unsur besi. Protein lain yang bermanfaat dalam pelekatan sel dan pertumbuhan mungkin masih banyak, tetapi belum jelas karakterisasinya (Freshney, 1985).
Freshney (1992) menyatakan bahwa pertumbuhan sel memerlukan pH 7.4. Bila pada proses pembiakan sel, pH media lebih rendah dari 7, pertumbuhan sel biasanya terhambat. Sebagai indikator pH pada media, biasanya digunakan zat warna fenol merah. Media akan berwarna merah pada pH 7.4, orange pada pH 7.0, kuning pada pH 6.5, merah kebiruan pada pH 7.6, dan ungu pada pH 7.8. Pengaturan pH dilakukan dengan penambahan 5% CO2 pada ruangan di atas media. Keseimbangan pH dijaga dengan menambahkan NaHCO3 dan HEPES (N-2-hydroxymetil-piperazine-N’-2-ethan-sulfonic acid) pada pH 7.2 – 7.6 yang merupakan buffer yang kuat dan mulai banyak digunakan.
Suhu kultur dipertahankan 370C untuk menyamakan dengan suhu tubuh. Selain memberikan pengaruh langsung terhadap pertumbuhan sel, temperatur juga mempengaruhi pH melalui peningkatan kelarutan CO2 pada temperatur rendah dan mungkin melalui perubahan ionisasi dan pH dari buffer (Freshney, 1985).
Kebutuhan gas oksigen sebesar 95%. Ketebalan media kultur dapat mempengaruhi difusi oksigen ke dalam sel. Oleh karena itu, ketebalannya berkisar antara 2 – 5 mm. Antibiotik ditambahkan dalam media untuk mencegah terjadinya kontaminasi (Freshney, 1985).
sel-sel yang berasal dari jaringan. Sel yang dikultur dalam bentuk ini memerlukan support untuk menempel pada permukaan tempat kultur. Dalam perkembangbiakannya, sel akan memenuhi permukaan tempat tumbuhnya sehingga diperlukan wadah yang lebih luas dibandingkan yang dibutuhkan oleh sel yang dibiakkan dalam bentuk suspensi (Freshney, 1985).
a. Alur Sel
Alur sel (cell line) adalah sel yang berasal dari suatu sumber jaringan tertentu yang mengalami pengkulturan lebih lanjut, hingga menghasilkan subkultur. Pasase atau pengkulturan kembali dilakukan dengan memindahkan sel-sel dari kultur lama ke tempat yang baru dan menumbuhkannya dengan media baru. Pemeliharaan alur sel dilakukan dengan inkubasi pada kondisi yang sesuai dan penggantian media secara periodik. Interval waktu penggantian media dan subkultur ini bervariasi untuk tiap sel, tergantung pada kecepatan pertumbuhan dan metabolisme (Freshney, 1994).
Alur sel terbagi dua, yaitu finite cell line dan continuos cell line. Jika sel yang dikultur berasal dari jaringan normal dan sel-sel tersebut tidak berubah selama masa pengkulturan, baik secara spontan ataupun dengan rangsangan virus maupun bahan kimia, maka alur sel tersebut mempunyai masa hidup yang terbatas (finite cell line). Sel-sel itu akan mati setelah beberapa kali pasase. Namun, jika yang dikultur adalah sel tumor atau terjadi perubahan secara in vitro, maka yang dihasilkan adalah alur sel yang masa hidupnya tidak terbatas (continuos cell line) (Walum et al., 1990). Sel ini juga disebut sel immortal. Alur sel yang masa hidupnya terbatas memerlukan waktu penggandaan lebih panjang, yaitu setelah 24 - 96 jam, sedangkan alur sel immortal hanya memerlukan waktu 12 - 24 jam saja (Freshney, 1994).
cenderung bersifat tumor (Malole, 1990). Dua jenis alur sel yang digunakan dalam penelitian ini, antara lain:
¾ Alur sel K-562
K-562 termasuk tipe alur sel yang masa hidupnya tidak terbatas (continuos cell line). Alur sel ini diisolasi pertama kali oleh Lozzio dan Lozzio pada tahun 1972 dari efusi pleural wanita berusia 53 tahun yang menderita leukimia myeologeneus kronik. K- 562 atau alur erythroleukimia manusia digunakan sebagai target yang sensitif untuk percobaan dengan Natural Killer (NK) (ATCC, 2006). Alur sel ini dibiakkan dalam bentuk suspensi.
¾ Alur sel HeLa
Sel ini berasal dari jaringan tumor serviks seorang wanita yang bernama Henrietta Lacks yang meninggal pada tahun 1951 di usia 30 tahun. Sampel sel tumor ini dikirimkan kepada George and Margaret Geyyang sedang mencari alur sel manusia yang dapat bertahan di luar tubuh untuk tujuan penelitian. Sel tumor yang mereka terima tersebut berkembang biak tidak seperti sel yang sebelumnya telah mereka lihat. Sel HeLa tersebut kemudian menjadi standar laboratorium dan dapat ditumbuhkan di luar tubuh (Anonim, 2006). Sel HeLa ini bersifat immortal dan dapat membelah hingga jumlah yang tak terbatas selama kondisi kebutuhan sel terpenuhi.
Perubahan sel normal menjadi sel kanker disebabkan oleh adanya faktor-faktor dari luar, seperti senyawa kimia, sinar ionisasi, dan virus onkogen. Guyton (1993) menyatakan bahwa pada kebanyakan contoh yang terjadi, penyakit ini dapat disebabkan oleh keadaan mutasi pada gen yang mengatur pertumbuhan sel-sel dan proses mitosis. Sel kanker akan membunuh sel-sel lain karena jaringan kanker bersaing dengan jaringan normal untuk memperoleh nutrisi sehingga jaringan normal menderita kematian nutritif.
Radiasi elektromagnetik, misalnya elektron, neutron, dan partikel alfa juga dapat menyebabkan kanker pada manusia. Cahaya ultraviolet akan menginduksi tumor pada hewan dan akan menyebabkan mutasi pada banyak bentuk kehidupan yang berbanding langsung dengan kemampuannya menyebabkan tumor. Serangan yang bersifat langsung pada aparat genetik dan iradiasi ultraviolet ini akan membentuk ikatan antara pasangan basa yang berdekatan di dalam sel DNA dengan pembentukan timin abnormal sehingga akan menimbulkan transformasi malignan (Spector dan Spector, 1993).
Banyak hewan dan manusia rentan terhadap kanker yang diinduksi virus. Kelompok virus penyebab kanker adalah retrovirus. Retrovirus merupakan virus RNA yang memiliki enzim transkriptase terbalik yang memungkinkan sel membuat duplikat DNA genom virus RNA yang kemudian diinkorporasikan ke dalam genom sel hospes (Spector dan Spector, 1993).
Mutasi yang disebabkan oleh zat kimia, radiasi atau peristiwa lain seperti hilangnya atau penyusunan kembali kromosom, serta penyisipan retrovirus dapat menjurus kepada hilangnya gen dalam sel somatik. Adanya kehilangan alel dalam garis germinal akan mempengaruhi penurunan sifat pada individu selanjutnya yang dapat menimbulkan mutasi genetik berakibat kanker (Spector dan Spector, 1993).
Kanker dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu karsinoma, bila tumor berasal dari jaringan epitel, sarkoma jika berasal dari jaringan fibrous atau jaringan konektif dan pembuluh darah, serta leukimia dan limfoma yang timbul dalam sel darah (Ensminger et al., 1983).
b. Proliferasi Sel
jam. Fase ini merupakan fase persiapan, sebelum sel membelah. Periode pembelahan disebut fase M atau fase mitotik. Di dalam fase yang berlangsung 1 – 5 jam ini, dihasilkan dua sel baru (Walum et al., 1990). Menurut Giese (1979), sel-sel kanker pada umumnya tumbuh secara eksponensial, lebih cepat dari sel-sel normal.
Sel tumor dapat berada pada tiga kondisi, yaitu yang sedang membelah (siklus proliferatif), yang sedang dalam keadaan istirahat (tidak membelah atau fase G0), dan yang secara permanen tidak membelah. Sel yang sedang berada pada siklus proliferatif mengalami beberapa fase yang sama seperti sel normal. Pada akhir fase G1 (pasca mitosis), terjadi peningkatan RNA disusul dengan fase S yang merupakan saat terjadinya replikasi DNA. Setelah fase S berakhir, sel masuk dalam fase pramitosis (G2). Dalam fase ini, sel berbentuk tetraploid, mengandung DNA dua kali lebih banyak daripada sel fase lain dan masih berlangsung sintesis RNA dan protein. Pada saat sel mengalami mitosis (fase M), sintesis protein dan RNA berkurang tiba-tiba dan terjadi pembelahan menjadi dua sel. Setelah itu, sel memasuki tahap interfase untuk kembali memasuki fase G1, saat sel berproliferasi atau memasuki fase istirahat (G0). Di dalam fase tersebut, sel masih berpotensi untuk berproliferasi (Gan dan Nafrialdi, 1989).
Gambar 6 . Siklus Sel
III.METODOLOGI PENELITIAN
A. BAHAN DAN ALAT 1. Bahan
Bahan baku yang digunakan adalah buah merah varietas merah panjang Wamena yang diperoleh dari Drs. I Made Budi dalam bentuk fraksi minyak dan air.
Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam analisis sifat fisiko-kimia ekstrak buah merah, yaitu asam asetat glasial, akuades, heksan, iod, kloroform, pereaksi Hanus, KI 15%, larutan pati, KOH beralkohol, indikator fenolftalein, HCl 0.5%, NaCl 0.88%, 2,2-bipiridin, FeCl3.6H2O, N2, NaCl 0.88%, standar β -karoten, standar α-tokoferol, HgO, H2SO4 pekat, K2SO4, asam tanat, metanol, Na2CO3, NaOH, asam oksalat, toluen, reagen folin-ciocalteu, etanol 95%, etanol 99%, asam borat, indikator campuran 2 bagian metil merah 0.2% dan 1 bagian metil biru 0.2% dalam alkohol, KOH, NaOH-Na2S2O3, Na2S2O3, HCl 0.1 N, Na2SO4 anhidrat, kapas, asetonitril, tetrahidrofuran, sodium askorbat, kertas saring, etil asetat, dan BHT.
Bahan-bahan yang diperlukan dalam pengujian antiproliferasi ekstrak buah merah, yaitu alur sel K-562 dan HeLa yang diperoleh dari Laboratorium Kultur Jaringan FKH IPB, larutan FBS (Fetal Bovine Serum) 10%, larutan trypan blue, medium DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium)/F12, DMSO (Dimethyl Sulfoxide), alkohol 70%, akuabidest, dan senyawa doxorubicin.
2. Alat
bersumur 96, lempeng bersumur 24, hemasitometer, membran sterilisasi 0.2 µm, dan peralatan gelas.
B. METODE PENELITIAN
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa fraksi minyak dan fraksi air yang diperoleh dari hasil ekstraksi buah merah menggunakan metode sentrifugal. Ekstrak buah merah yang diperoleh tersebut kemudian dianalisis sifat fisiko-kimianya dan diuji aktivitas antiproliferasinya terhadap sel kanker HeLa dan K-562. Analisis sifat fisik yang dilakukan terdiri dari berat jenis, indeks bias, turbidity point, titik cair, dan viskositas. Analisis kimia meliputi analisis proksimat (kadar air, abu, lemak, protein, dan karbohidrat), β-karoten, α -tokoferol, total karoten, total -tokoferol, total fenol, bilangan penyabunan, bilangan iod, asam lemak bebas, dan bilangan peroksida.
1. Ekstraksi Buah Merah dengan Metode Sentrifugal
Gambar 7. Tahapan proses ekstraksi buah merah (metode sentrifugal)
2. Pengujian Karakteristik Fisiko-Kimia Ekstrak Buah Merah a. Analisis Kadar Air Metode Oven (AOAC, 1995)
Prinsip
Pengukuran kehilangan berat akibat menguapnya air dari bahan yang dikeringkan pada suhu rendah dengan kondisi vakum.
Pembelahan dan pengeluaran empulur
Empulur Daging buah
Buah merah matang
Pemotongan
Pencucian
Pengukusan pada suhu 70-75oC selama 30 menit
Pengepresan dengan hydraulic pressure 1010 i
Pengendapan (sentrifugasi 15 menit, 2000 rpm)
Minyak
Ampas biji
Penguapan vakum (40 menit, 50oC) Pasta
Pasta (air dan endapan)
Pengendapan (sentrifugasi 15 menit, 2000 rpm)
Fraksi air endapan
Prosedur
Mula-mula cawan alumunium dipanaskan di dalam oven dengan suhu 105oC selama satu jam, kemudian didinginkan dalam desikator selama 30 menit. Lalu bobotnya ditimbang dan dicatat. Setelah itu, sampel ditimbang sebanyak 5 gram pada cawan alumunium yang telah dikeringkan dan selanjutnya dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC selama 30 menit. Kemudian didinginkan dalam desikator selama 30 menit. Cawan alumunium yang berisi sampel minyak lalu ditimbang. Pemanasan dan penimbangan diulangi sampai diperoleh bobot tetap. Nilai kadar air diperoleh berdasarkan rumus:
X = bobot sampel (g)
Y = bobot cawan + sampel (g)
A = bobot cawan kering
b. Analisis Kadar Abu (Nielsen, 2003) Prinsip
Pengabuan sampel dengan pemanasan pada temperatur tinggi (> 450oC) di dalam tanur.
Prosedur
Mula-mula, cawan porselen dikeringkan dalam tanur pada suhu 550oC selama 15 menit lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Sebanyak 2 – 3 g sampel dimasukkan ke dalam cawan, untuk contoh cairan, diuapkan terlebih dahulu di atas penangas air sampai kering. Lalu, contoh di dalam cawan dibakar di atas hot plate hingga tidak berasap. Setelah itu, cawan tersebut dimasukkan ke dalam tanur suhu 550oC selama 16 jam hingga diperoleh abu putih. Cawan tersebut lalu didinginkan di dalam desikator kemudian ditimbang. Kadar abu dapat dihitung dengan rumus:
Kadar lemak (% basis basah) = x100% sampel berat
lemak berat
Kadar lemak (% basis kering) =
basah
X = bobot sampel sebelum diabukan (g)
A = bobot cawan kosong (g)
Y = bobot sampel + cawan setelah diabukan (g)
c. Analisis Kadar Lemak Metode Ekstraksi Soxhlet (Apriyantono et al., 1989)
Prinsip
Analisis kadar lemak dengan metode ekstraksi soxhlet dilakukan berdasarkan prinsip ekstraksi lemak secara berulang dengan menggunakan pelarut yang dipanaskan.
Prosedur
Pada metode ini, labu lemak yang digunakan untuk ekstraksi terlebih dahulu dikeringkan dalam oven, didinginkan dalam desikator, dan kemudian ditimbang. Sampel ditimbang sebanyak 5 g langsung di atas kertas saring. Kemudian kertas saring tersebut digulung dan ditutup dengan kapas bebas lemak. Kertas saring berisi sampel tersebut lalu diletakkan kedalam alat ekstraksi soxhlet, lalu dipasang alat kondensor dan labu lemak diatasnya. Pelarut heksana dituang ke dalam labu lemak secukupnya sesuai dengan ukuran soxhlet yang digunakan. Kemudian dilakukan refluks selama lebih kurang ±6 jam hingga pelarut yang turun kembali ke labu berwarna jernih. Pelarut berisi lemak yang terdapat di dalam labu lemak didistilasikan. Labu lemak beserta lemak yang diperoleh dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC, lalu dikeringkan hingga beratnya tetap, didinginkan dalam desikator, dan ditimbang lagi beserta lemaknya.
d. Analisis Kadar Protein Metode Kjeldahl (AOAC, 1995) Prinsip
% bk N =
(
)
dengan penambahan kalium dan merkuri dalam ruang asap. Pada tahap distilasi, sampel dinetralkan dengan NaOH-Na2S2O3 sehingga akan terbentuk amonia yang akan ditangkap oleh asam borat. Kelebihan asam borat lalu dititrasi dengan HCl 0,02 N.
Prosedur
Sampel sebanyak 0.1 g – 0.15 g dimasukkan ke dalam labu kjeldahl 30 ml. Kemudian, sebanyak 2 g K2SO4, 2 ml H2SO4, dan 50 mg HgO juga dimasukkan ke dalam labu. Sampel dalam labu tersebut lalu dididihkan selama 1 – 1.5 jam hingga cairan jernih. Sampel lalu didinginkan, ditambahkan sejumlah akuades secara perlahan, dan didinginkan kembali. Isi labu dipindahkan ke dalam alat distilasi. Labu dicuci dan dibilas 5 hingga 6 kali dengan 1 – 2 ml akuades, lalu air cucian dipindahkan ke alat distilasi. Erlenmeyer 125 ml berisi 5 ml larutan asam borat dan 2 – 4 tetes indikator (campuran 2 bagian metil merah 0.2% dan 1 bagian metil biru 0.2% dalam alkohol) diletakkan di bawah kondensor. Kemudian ditambahkan 8 – 10 ml larutan NaOH-Na2S2O3 dan didistilasi hingga tertampung 15 ml destilat dalam erlenmeyer. Tabung kondensor lalu dibilas dengan air. Air bilasan tersebut ditampung dalam erlenmeyer berisi destilat dan diencerkan hingga 50 ml. Larutan tersebut lalu dititrasi dengan HCl 0.02 N hingga warna berubah menjadi abu-abu. Selain itu, juga harus dilakukan penetapan blanko.
% bk protein = % N x faktor konversi (yaitu 6.25)
A = ml HCl yang digunakan untuk titrasi sampel
B = ml HCl yang digunakan untuk titrasi blanko
e. Analisis Kadar Karbohidrat (by difference) (Apriyantono et al., 1989) Prinsip
Kadar karbohidrat (% bb) = 100% b/b – (% b/b kadar protein + % b/b kadar
lemak + % b/b kadar air + % b/b kadar abu)
Kadar karbohidrat (% basis kering) =
basah
f. Pengukuran Kadar Total Tokoferol (Modifikasi Wong et al., 1988) Prinsip
Pengukuran kadar total tokoferol dilakukan berdasarkan pengukuran absorbansi warna dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm.
Prosedur
Pada metode ini, terlebih dahulu dipersiapkan standar tokoferol dengan skala yang telah ditentukan yaitu 40 µg, 80 µg, 120 µg, 16 µg dan 200 µg dalam 10 ml larutan dan pereaksi. Ekstrak vitamin E ditimbang sebanyak 10 - 20 mg dalam tabung reaksi 10 ml. Sampel yang telah ditimbang secara akurat ditambahkan toluen 5 ml. Larutan minyak yang telah diencerkan ditambahkan 3.5 ml 2,2-bipiridin (0.07% w/v dalam etanol 95%) dan 0.5 ml larutan FeCl3.6H2O (0.2% w/v dalam etanol 95%) kemudian ditepatkan 10 ml dengan etanol 95%. Larutan kemudian didiamkan selama 1 menit dalam ruangan gelap kemudian diukur absorbansinya dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 520 nm.
Penentuan kadar total tokoferol sampel dilakukan berdasarkan kurva standar. Persamaan regresi kurva standar diperoleh dengan prosedur yang sama seperti pengerjaan sampel dengan 0-200 μg α-tokoferol murni dalam 10 ml toluene dan pereaksi (0-20 ppm). Bobot tokoferol (nilai x) diperoleh dengan memasukkan nilai absorbansi sampel sebagai nilai y. Perhitungan total tokoferol adalah sebagai berikut:
g. Analisa Kadar Total Karoten (Parker, 1992) Prinsip
Analisa kadar total karoten dalam ekstrak buah merah dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer berdasarkan pengukuran absorbansi sampel pada panjang gelombang 450 nm.
