DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
RIZKY ROSILIA
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN ZAT EKSTRAKTIF DAUN
MANGIUM (
Acacia mangium
Willd) BERDASAR UJI SECARA
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Aktivitas Antioksidan Zat Ekstraktif Daun Mangium (Acacia mangium Willd) Berdasar Uji Secara In Vitro dan In Vivo” 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
RIZKY ROSILIA. Aktivitas Antioksidan Zat Ekstraktif Daun Mangium (Acacia mangium Willd) Berdasar Uji Secara In Vitro dan In Vivo. Dibimbing oleh RITA KARTIKA SARI dan DEWI RATIH AGUNGPRIYONO.
Tujuan penelitian ini adalah menentukan rendemen dari ekstraksi daun mangium dengan pelarut air dan etanol, menganalisis kandungan total fenol, dan menetapkan aktivitas antioksidan secara in vitro pada ekstrak yang dihasilkan. Berdasar nilai rendemen dan aktivitas antioksidan tertinggi dipilih ekstrak paling prospektif kemudian diuji aktivitas antioksidan secara in vivo. Ekstraksi dilakukan menggunakan metode perebusan air dan sokletasi dengan etanol 30, 70, dan 100%. Aktivitas antioksidan in vitro diuji dengan metode 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) dan secara in vivo dengan mengukur kadar malondialdehida (MDA) serum darah mencit. Rendemen ekstrak daun mangium tertinggi yaitu ekstrak etanol 30% diikuti ekstrak air, etanol 70, dan 100%. Aktivitas antioksidan yang dihasilkan dari keempat ekstrak tergolong sangat kuat. Aktivitas antioksidan ekstrak daun mangium etanol 30% tidak berbeda nyata dengan etanol 70% dan vitamin C. Ekstrak etanol 30% daun mangium dengan dosis 0.867 mg/kg/bb mencit/hari selama 7 hari mampu menurunkan kadar MDA serum dari 0.229±0.031 menjadi 0.090±0.055 µ mol.
Kata kunci: 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH), aktivitas antioksidan, ekstrak daun mangium, malondialdehida (MDA), mencit.
ABSTRACT
RIZKY ROSILIA. Antioxidant activity of Mangium (Acacia mangium Willd) leave extractive based on in vitro and in vivo test. Supervised by RITA KARTIKA SARI and DEWI RATIH AGUNGPRIYONO.
The aim of this research were to determine yield of mangium leave extracts by water and ethanol solvent, to analyze the phenol total content, and determine the in vitro antioxidant activities. The most prospective extract selected based on the highest yield and in vitro antioxidant activity, then it was tested with in vivo antioxidant activity. Extraction was conducted by boiling water and soxletation method using 30, 70, and 100% ethanol. In vitro antioxidant activity was tested by 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) methods while in vivo antioxidant activity was tested by measuring malondialdehyde (MDA) in mice blood serum. The highest yield of mangium leave extract was 30% ethanol followed by water extract, 70, and 100% ethanol. Based on in vitro antioxidant activity, all mangium extracts were classified as very active. Antioxidant activity of 30% ethanol extract is similar with 70% ethanol extract and vitamin C. In dose of 0.867 mg/kg/weight of mice/day during 7 days of 30% ethanol mangium leave extract able to reduce MDA level from 0.229±0.031 to 0.090±0.055 µmol.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN ZAT EKSTRAKTIF DAUN
MANGIUM (
Acacia mangium
Willd) BERDASAR UJI SECARA
IN VITRO
DAN
IN VIVO
Judul Skripsi : Aktivitas Antioksidan Zat Ekstraktif Daun Mangium (Acacia mangiumWilld) Berdasar Uji secara In Vitro dan In Vivo. Nama : Rizky Rosilia
NIM : E24100020
Disetujui oleh
Dr Ir Rita Kartika Sari, MSi drh Dewi Ratih Agungpriyono, PhD, APVet
Pembimbing I Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Fauzi Febrianto, MS Ketua Departemen
PRAKATA
Alhamdulillahirabbil alamin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT. karena atas segala karunia-Nya karya ilmiah ini dapat selesai. Karya ilmiah ini berjudul “Aktivitas Antioksidan Zat Ekstraktif Daun Mangium (Acacia mangiumWilld) Berdasar Uji secara In Vitro dan In Vivo” yang dilaksanakan sejak bulan Febuari 2014 sampai dengan Juni 2014.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu DrIr Rita Kartika Sari, MSi selaku pembimbing I dan Drh Dewi Ratih Agungpriyono, PhD, APVet selaku pembimbing II yang telah memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada orangtua dan adik atas kasih sayang, dukungan, dan doa selama ini.
Penghargaan turut penulis sampaikan kepada Bapak Supriatin dan Gunawan selaku Laboran di Laboratorium Kimia Hasil Hutan (KHH), teknisi di beberapa laboratorium yaitu Biofarmaka, Laboratorium Bagian Patologi Fakultas Kedokteran Hewan (FKH), dan Laboratorium Mikrobiologi dan Biokimia Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB) IPB atas bantuan selama ini. Ungkapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Helga Dara Dwin Kharisma yang telah menemani dan memberi semangat serta saran kepada penulis. Terima kasih pula kepada Tania Mutiara dan Selma Anggita FKH 48 yang telah membantu selama penelitian. Tak lupa ungkapan terima kasih kepada rekan peneliti di Laboratorium KHH (Novi Handayani, Nursinta Arifiani Rosdiana, Fauzi Syukrillah, Dwi Erikan Rizanti, Faitha Hanun, Faiza Nur Ilmi, Arif Rahmatullah, Indra Tri Putra,Catur Wulandari, M Arif Rohmatullah, Alfi Naelufar, dll) dan rekan-rekan THH 47 (Rizqi Adha J, Muhammad Nur Alifudin, Qisthya Octa I, Aji Kusumo Wibowo, Dyka Indiani, Nur Islamiah Latif, Sobandi Wiguna, dll) serta teman-teman satu perjuangan SMAN 1 Cigombong di IPB yaitu Hana Filya, Awalia Khoirunnisa, Febie Ayu P, Jania Nurdela, Fajrin Ulfiah, Anggia Hardianti P, dan Tb M Gia Ginanjar atas motivasi dan kebersamaan selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Bahan 3
Alat 3
Persiapan Bahan Baku 3
Proses Ekstraksi 3
Analisis Total Fenol 4
Aktivitas Antioksidan 4
Uji Aktivitas Antioksidan secara In Vitro 4
Uji Aktivitas Antioksidan secara In Vivo 5
Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Identifikasi Jenis Pohon 5
Rendemen Ekstrak 6
Analisis Total Fenol 7
Aktivitas Antioksidan 7
Berdasar Uji secara In Vitro 8
Berdasar Uji secara In Vivo 9
SIMPULAN DAN SARAN 10
Simpulan 10
Saran 11
DAFTAR PUSTAKA 11
LAMPIRAN 14
DAFTAR TABEL
1 Rendemen ekstrak daun mangium 6
2 Kadar total fenol daun mangium 7
3 Hasil perhitungan nilai EC50 pengujian antioksidan ekstrak daun
mangium 9
4 Kadar MDA ekstrak daun mangium 10
DAFTAR GAMBAR
5 Grafik hubungan konsentrasi ekstrak daun mangium dengan persen
penangkapan radikal bebas DPPH 8
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil identifikasi daun mangium 14
2 Hasil analisis uji ANOVA nilai rendemen 15
3 Absorbansi dan penangkapan radikal bebas ekstrak daun mangium 16
4 Hasil analisis uji ANOVA nilai EC50 17
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sektor kehutanan memiliki peran penting dalam penyerapan karbon (sink) melalui upaya penanaman dan pertumbuhan hutan. Salah satu upaya tersebut adalah pembangunan hutan tanaman industri (HTI) di Indonesia (Indartik et al. 2011). Jenis tanaman HTI yang telah dikembangkan di Indonesia adalah mangium (Acacia mangium). Mangium merupakan tanaman primadona kehutanan karena partumbuhannya cepat, daya adaptasi yang tinggi terhadap lingkungan, dan memiliki kualitas kayu yang baik. Mangium ditanam untuk memenuhi kebutuhan produksi pulp oleh indutri dan beberapa produk panel seperti meubel, pintu, kusen dan lain-lain (Fujita et al. 2014). Seiring dengan peningkatan penggunaan mangium di HTI oleh pihak industri, maka semakin banyak limbah yang dihasilkan seperti limbah daun. Menurut Anshori dan Supriyadi (2001), limbah daun yang dihasilkan dari tebangan mangium berumur 9 tahun adalah 4.01 ton/ha. Menurut Djarwanto (2009), limbah daun selama ini hanya dibiarkan di lahan hutan atau dijadikan bantalan jalan sarad. Pemanfaatan limbah daun yang belum optimal ini dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan komponen kimianya sebagai bahan baku sediaan antioksidan.
Antioksidan digunakan untuk menghambat reaktivitas radikal bebas dalam tubuh manusia. Radikal bebas masuk ke dalam tubuh manusia akibat terjadinya peningkatan perilaku masyarakat yang mengkonsumsi makanan yang mengandung bahan pengawet, pewarna dan pestisida. Selain itu, radikal bebas mengakibatkan kerusakan jaringan sel jika jumlahnya tidak terkendali dan menimbulkan berbagai penyakit pada manusia (Murningsih 2012). Penyakit yang timbul umumnya diawali adanya reaksi oksidasi secara berlebihan dalam tubuh. Reaksi oksidasi dapat terjadi setiap saat seperti bernapas. Namun pada kondisi tertentu dapat menimbulkan implikasi berbagai penyakit degeneratif seperti kanker, aging, artritis dan lain-lain (Marx 1987 dalam Winarsi 2007).
Produk antioksidan yang beredar di pasaran umumnya adalah antioksidan sintetis dengan harga yang cukup mahal. Antioksidan sintetis dapat berupa butil hidroksi anisol (BHA), butil hidroksi toluene (BHT), propel galar (PG), dan tert-butil hidrokuinon (TBHQ). Namun jenis antioksidan sintetik tersebut dapat bersifat karsinogenik (Amarowicz et al. 2000). Hal ini cenderung berbahaya bagi manusia sehingga perlu menggunakan alternatif yaitu antioksidan alami. Antioksidan alami mengandung senyawa-senyawa kimia seperti golongan polifenol, bioflavonoid, betakaroten dan katekin yang dapat menangkal radikal bebas (Hernani dan Raharjo 2005).
Daun mangium berpotensi untuk dikembangkan sebagai antioksidan alami. Hal ini dipertegas oleh hasil penelitian Sari et al. (2013) yang menunjukkan bahwa ekstrak metanol daun mangium memiliki aktivitas antioksidan yang tergolong kuat. Nilai Effective Concentration (EC50) pada penelitian Sari et al. (2013) sebesar 27 µg/ml.
2
pembuatan sediaan obat adalah air, eter, etanol, atau campuran air dan etanol. Oleh karena itu penelitian ekstraksi daun mangium dengan pelarut air dan etanol berbagai konsentrasi untuk melihat aktivitas antioksidannya secara in vitro perlu dilakukan.
Potensi aktivitas antioksidan ekstrak daun mangium yang cukup tinggi perlu dikembangkan menjadi herbal terstandar. Untuk aplikasi lebih lanjut, tidak cukup hanya dengan evaluasi antioksidan secara in vitro tetapi evaluasi antioksidan secara in vivo juga perlu dilakukan. Salah satu parameter yang dapat digunakan sebagai evaluasi antioksidan secara in vivo adalah kadar malondialdehida (MDA) dari serum mencit. Menurut Takahashi et al. (2004), MDA terbentuk akibat terjadinya reaksi peroksidasi lipid dari radikal bebas. MDA dijadikan sebagai parameter stres oksidatif pada tubuh manusia. Menurut Mardiani (2008), MDA dapat ditemukan pada trombosit dan serum darah tubuh. Peningkatan kadar MDA seiring dengan peningkatan peroksidasi lipid pada serum. Selain itu, konsentrasi yang ditunjukkan melalui uji in vitro belum tentu efektif dan memberikan pengaruh bila diaplikasikan pada tubuh manusia. Oleh karena itu pengujian antioksidan secara in vivo pada ekstrak daun mangium paling prospektif berdasar rendemen dan nilai EC50 perlu dilakukan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menentukan rendemen dari ekstraksi daun mangium dengan pelarut air dan etanol pada berbagai konsentrasi, menganalisis kandungan total fenol, dan menguji aktivitas antioksidan ekstrak yang dihasilkan. Rendemen dan aktivitas antioksidan tertinggi berdasar uji secara in vitro dipilih sebagai ekstrak paling prospektif. Selanjutnya ekstrak paling prospektif diuji aktivitas antioksidan secara in vivo.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah pemanfaatan ekstrak daun mangium sebagai sediaan antioksidan alami. Dengan demikian daun mangium dapat dimanfaatkan secara optimal dalam meningkatkan nilai tambah pemanfaatan limbah hasil hutan.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
3 Biokimia PPSHB IPB. Analisis total fenol dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Departemen Kimia IPB.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun mangium baik daun tua maupun muda yang sehat dari batang pohon berdiameter 34 cm yang berasal dari daerah Darmaga Bogor dan mencit putih jantan berumur 2 bulan. Pelarut yang digunakan adalah air destilata dan etanol berbagai konsentrasi (30, 70, dan 100%). Adapun bahan kimia lain yang digunakan adalah dimetil sulfoksida (DMSO), 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH), vitamin C, pakan mencit, antibiotik, obat anti protozoa, obat cacing, asam sitrat (TCA) 20%, asam tiobarbiturat (TBA) 0.67%, dan asam klorida (HCl).
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yang digunakan untuk persiapan bahan baku dan ekstraksi adalah adalah willey mill, mesh screen berukuran 40-60 mesh, penguap putar, alat soklet, waterbath, timbangan digital, sudip, corong, kertas saring, alumunium foil, dan oven. Pengujian antioksidan secara in vitro menggunakan microplate antioksidan, Elisa reader, pipet mikroliter, eppendorf, dan inkubator. Pengujian antioksidan secara in vivo menggunakan kandang mencit, sonde, dan spektrofotometer UV-vis.
Prosedur dan Analisis Data
Persiapan Bahan Baku
Daun mangium dicacah dan dikeringudarakan hingga mencapai kadar air ±10%. Cacahan daun kering digiling dengan willey mill dan disaring dengan mesh screen hingga diperoleh serbuk 40-60 mesh. Serbuk selanjutnyadigunakan sebagai bahan penelitian. Kadar air serbuk diukur dengan mengambil sampel sebanyak ±2 g dan dikeringkan dalam oven 103±2 ºC hingga mencapai bobot kering tanur (BKT) yang konstan.
Proses Ekstraksi
4
Sebanyak 5 ml larutan ekstrak hasil penguapan (evaporasi) dan perebusan dikeringkan dalam oven pada suhu 103±2 oC selama 24 jam. Ekstrak yang sudah kering kemudian ditimbang hingga memperoleh BKT untuk penentuan rendemen. Larutan ekstrak yang tersisa selanjutnya dikeringkan dengan oven pada suhu 40 o
C hingga menjadi padatan ekstrak untuk pengujian selanjutnya. Analisis Total Fenol
Analisis total fenol berdasar metode Indrayani (2006). Pengujian diawali dengan sampel ekstrak sebanyak 0.1 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi krmudian ditambahkan 0.1 larutan Folin Ciocalteu reagen 50% dan 2 ml larutan natrium karbonat (Na2CO3) 2% lalu diinkubasi selama 30 menit. Absorbansi larutan ekstrak dibaca pada panjang gelombang 750 nm dengan spektrofotometer UV-Vis. Kurva standar fenol dibuat dengan menggunakan standar asam galat (konsentrasi 0, 10, 20, 30, 40, 50, dan 60 ppm). Oleh karena itu, kandungan total fenol dalam ekstrak diekspresikan sebagai mg asam galat ekuivalen dalam g ekstrak (mg/g AGE).
Uji Antioksidan
Uji Aktivitas Antioksidan secara In Vitro
Uji antioksidan secara in vitro menggunakan metode DPPH (Leu et al. 2006). Larutan induk diperoleh dari pencampuran ekstrak daun mangium sebanyak 1.6 mg dalam 1 ml DMSO (konsentrasi 1600 µg/ml). Larutan induk diencerkan dengan etanol menggunakan nisbah 1:1 dan dibuat menjadi beberapa konsentrasi. Pengujian dilakukan pada konsentrasi 50, 25, 12.5, 6.25, 3.125, 1.562, dan 0.781 µg/ml. Pengujian dilakukan dengan 3 kali ulangan.
Setiap lubang microplate berisi 100 µ l larutan ekstrak dan 100 µ l larutan DPPH. Pengujian ini menggunakan vitamin C sebagai kontrol positif dan campuran 100 µ l etanol dengan 100 µ l larutan DPPH sebagai kontrol negatif. Microplate diinkubasi dalam inkubator selama 30 menit pada suhu 37oC. Penangkapan radikal bebas DPPH dihitung dengan mengukur serapan cahayanya menggunakan Elisa reader pada λmaks 517 nm. Aktivitas antioksidan ditentukan dengan menghitung persen penangkapan radikal bebas oleh ekstrak dengan rumus sebagai berikut (Molyneux 2004):
Keterangan : A : serapan kontrol negatif (DPPH + etanol)
B : serapan ekstrak uji (DPPH +etanol+ ekstrak uji).
Korelasi antara persen penangkapan radikal dan konsentrasi ekstrak akan menghasilkan nilai EC50 yang dihitung melalui persamaan regresi hasil interpolasinya. Menurut Shyur et al. (2005), EC50 dapat menggambarkan aktivitas antioksidan dari suatu tumbuhan. EC50 adalah konsentrasi efektif ekstrak yang mampu menangkap (menurunkan) konsentrasi radikal bebas DPPH sebesar 50%.
5 Nilai EC50 yang semakin rendah menunjukan aktivitas antioksidan ekstrak semakin tinggi.
Menurut Blois (1958) dalam Ukhty (2011), aktivitas antioksidan dari suatu senyawa dinyatakan sangat kuat jika memiliki nilai EC50< 50 µg/ml, kuat untuk EC50 bernilai 50-100 µg/ml, sedang jika EC50 bernilai 100–150 µg/ml dan lemah jika EC50 bernilai 150–200 µg/ml.
Uji Aktivitas Antioksidan secara In Vivo
Uji antioksidan secara in vivo mengacu pada metode yang digunakan oleh Kusmiati (2010). Pengujian menggunakan mencit putih jantan berumur 2 bulan dengan berat sekitar 25-40 g. Mencit diadaptasi selama dua minggu dalam kandang berukuran (30x20x10) cm3 dengan alas berupa cacahan kayu. Mencit diberi pakan dan pengobatan terhadap penyakit cacingan, protozoa dan infeksi bakteri di paru-paru. Pengujian menggunakan 3 ekor mencir sebagai ulangan. Pengujian diawali dengan pencekokan ekstrak daun mangium sekali dalam sehari selama 7 hari pada dosis 26 µg/30 g bb mencit/hari atau setara dengan 0.867 mg/kg/bb mencit/hari. Dosis ini diperoleh dari konsentrasi hasil uji antioksidan secara in vitro yaitu 6.55 µg/ml kemudian dilakukan penggandaan konsentrasi 4 kali lipat. Sampel diuji pada hari ke 7 setelah pemberian ekstrak.
Pengujian dilanjutkan dengan evaluasi antioksidan dengan mengukur kadar MDA pada serum darah mencit. Sampel darah mencit diambil melalui jantung setelah hewan dibunuh secara sengaja dengan cara mencederai tulang belakangnya (dislokasi cervical). Darah disimpan dalam eppendorf 1-2 ml. Darah disentrifus selama 10 menit pada suhu 4 ºC dengan kecepatan 1200 rpm sehingga terpisah antara serum dan sel darah mencit.
Analisis kadar MDA dapat dilakukan dengan mencampurkan 250 µl serum darah dengan larutan TCA 20% dan TBA 0.67%. Larutan selanjutnya dipanaskan selama 15 menit pada suhu 80 ºC dan disentrifuse selama 15 menit pada kecepatan 3000 rpm dan filtrat diukur pada panjang gelombang 532 nm dengan spektrofotometer. Kadar MDA diukur dengan persamaan regresi kurva baku tetra etoksipropan (TEP).
Analisis Data
Penelitian ini menggunakan analisis secara statistik dengan uji ANOVA menggunakan program SAS 9.1.3 dan α<0.05 dipilih sebagai tingkat minimal signifikasi. Analisis secara statistik dilakukan terhadap data rendemen, nilai EC50 dan kadar MDA.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Jenis Pohon
6
(Lampiran 1). Hasil tersebut telah memastikan kebenaran jenis pohon yang digunakan.
Rendemen Ekstrak
Rendemen dan wujud fisik ekstrak daun mangium hasil ekstraksi air dan etanol 30, 70, dan 100% beragam. Tabel 1 menunjukkan bahwa rendemen ekstrak yang diperoleh berkisar 6.75-17.71%. Hasil pengujian menunjukkan bahwa konsentrasi etanol mempengaruhi rendemen yang dihasilkan (Tabel 1 dan Lampiran 2). Menurut Gamse (2002), pelarut yang digunakan dalam ekstraksi harus mampu menarik komponen aktif pada sampel.
Tabel 1 Rendemen ekstrak daun mangium
Jenis ekstrak Rendemen (%) *) Wujud fisik Etanol 0% (air) 14.43±0.36b Coklat kekuningan, Etanol 100% (D100) 6.75±0.25d Hijau pekat kecoklatan,
padatan mengental *)
rerata dari tiga kali ulangan. Huruf yang berbeda menunjukkan nilai rendemen yang berbeda nyata pada taraf 5%.
Tabel 1 menunjukkan bahwa rendemen ekstrak daun mangium tertinggi diperoleh oleh ekstraksi etanol 30% akan tetapi peningkatan konsentrasi etanol dapat menurunkan rendemen. Hal ini disebabkan etanol 30% mampu mengekstrak flavonoid dalam jumlah yang tinggi. Selain itu, etanol 30% mampu mengekstrak flavonoid, saponin, alkaloid, dan senyawa lainnya. Penelitian Ramadhan dan Phaza (2010) menyatakan bahwa pelarut dengan tingkat kepolaran yang lebih tinggi mudah dalam melarutkan senyawa resin, lemak, minyak, asam lemak, karbohidrat, dan senyawa organik lainnya. Menurut Sjostrom (1995), daun mengandung beberapa zat ekstraktif seperti asam lemak, fenol sederhana, tanin, dan flavonoid.
Rendemen daun mangium hasil ekstraksi air dan etanol pada penelitian ini lebih rendah dibanding ekstrak daun wungu (Graptophyllum pictum (L) Griff) hasil penelitian Irwan (2011). Hasil penelitian Irwan (2011) menggunakan ekstraksi daun wungu metode maserasi selama 24 jam. Rendemen ekstrak daun wungu hasil ekstraksi etanol 0 (air), 30, 70, dan 100% yang dihasilkan penelitian Irwan (2011) berturut-turut adalah 22.13, 30.57, 65.6, dan 50.97%. Perbedaan ini menunjukan bahwa terdapat pengaruh perbedaan jenis tanaman dan teknik yang digunakan terhadap rendemen yang dihasilkan (Pradono et al. 2005).
7 terkandung dalam ekstrak. Perbedaan wujud zat juga dipengaruhi oleh jenis pelarut dan jenis bahan yang digunakan. Ekstrak daun mangium hasil ekstraksi etanol memiliki warna hijau lebih pekat dibanding hasil ekstraksi air. Menurut Harborne (1987) sebagian klorofil dalam daun dapat larut dengan pelarut organik seperti etanol, aseton, eter, kloroform, dan metanol.
Analisis Total Fenol
Hasil pengujian menunjukkan bahwa kandungan total fenol ekstrak daun mangium hasil ekstraksi etanol 0 (air), 30, 70, dan 100% beragam. Total fenol ekstrak daun mangium berkisar 49.28-211.80 mg/g AGE. Perbedaan konsentrasi etanol menyebabkan perbedaan kandungan total fenol yang dihasilkan.
Tabel 2 Kadar total fenol ekstrak daun mangium
Jenis Ekstrak Total fenol (mg/g) AGE
Etanol 0% (air) 49.28
Etanol 30% (D30) 96.96
Etanol 70% (D70) 164.80
Etanol 100% (D100) 211.80
Tabel 2 menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi etanol yang digunakan untuk ekstraksi menghasilkan ekstrak dengan kadar total fenol yang semakin tinggi. Menurut Ariviani (2010), ekstraksi senyawa fenol dapat dilakukan dengan beberapa jenis pelarut seperti air, etanol, dan metanol. Akan tetapi perbedaan kepolaran pelarut mempengaruhi total fenol ekstraknya. Robinson (1995) menegaskan bahwa senyawa yang bersifat polar akan menurunkan kadar total fenol yang terukur.
Senyawa fenol yang dapat diekstrak oleh pelarut air dan etanol berbagai konsentrasi beragam. Harborne (1987) menyatakan bahwa air mampu mengekstrak flavonoid, tanin terhidrolisis, dan fenol sederhana. Etanol 30% mampu mengekstrak flavonoid dan fenol sederhana. Etanol 70 dan 100% dapat mengekstrak flavonoid dan tanin terkondensasi. Menurut Houghton dan Rahman (1998), flavonoid yang dapat diekstrak air dan etanol berasal dari golongan glikosida.
8
Aktivitas Antioksidan
Berdasarkan Uji secara In Vitro
Hasil pengujian menunjukkan adanya respon penangkapan radikal bebas terhadap ekstrak yang berbeda (Gambar 1). Peningkatan konsentrasi ekstrak mengakibatkan peningkatan persen penangkapan radikal bebas. Hal ini mengindikasikan bahwa ekstrak daun mangium pada berbagai konsentrasi memiliki aktivitas antioksidan.
Gambar 1 Grafik hubungan konsentrasi ekstrak daun mangium dengan persen penangkapan radikal bebas DPPH, yaitu ekstrak air ( ), ektrak etanol 30% ( ), ekstrak etanol 70% ( ), ekstrak etanol 100% ( ), dan vitamin c ( ).
Interpolasi antara konsentrasi ekstrak dengan persentase penangkapan radikal bebas menghasilkan persamaan regresi logaritmik yang berbeda sehingga menghasilkan nilai EC50 yang berbeda. Hasil pengujian in vitro menunjukkan adanya pengaruh konsentrasi etanol terhadap nilai EC50. Analisis statistik menjelaskan perbedaan nilai EC50 antar kosentrasi ekstrak dengan vitamin C pada tingkat kepercayaan 95% (Tabel 3 dan Lampiran 4).
Ekstrak daun mangium hasil ekstraksi etanol 0 (air), 30, 70, dan 100% memiliki aktivitas antioksidan yang sangat kuat karena memiliki nilai EC50<50 µg/ml. Aktivitas antioksidan ektrak daun mangium hasil ekstraksi etanol 0 (air), 30, 70, dan 100% memiliki nilai EC50 berkisar 6.27-43.28 µg/ml. Hal ini disebabkan pelarut yang digunakan mampu mengekstrak senyawa fenol yang berpotensi antioksidan. Etanol mampu mengekstrak senyawa aktif yang bersifat antioksidan dan memiliki daya redam radikal bebas yang besar (Hirasawa et al. 1999). Selain itu, senyawa flavonoid yang merupakan golongan terbesar dari senyawa fenol bersifat polar sehingga senyawa antioksidan berpeluang lebih besar untuk terambil pada pelarut semipolar hingga polar (Markham 1988).
Ekstrak daun mangium hasil ektraksi etanol 100% dengan kandungan total fenol tertinggi (Tabel 2) memiliki aktivitas antioksidan yang lebih rendah
9 dibandingkan dengan ekstrak etanol 30 dan 70%. Hal ini diduga bahwa terdapat senyawa yang tidak bersifat antioksidan dalam ekstrak etanol 100%. Senyawa-senyawa tersebut diantaranya adalah lilin, lemak, dan asam lemak.
Tabel 3 Hasil perhitungan EC50 pengujian antioksidan ekstrak daun mangium Jenis
Huruf yang berbeda menunjukkan nilai EC50 yang berbeda nyata pada taraf 5%..
**)
Menurut Blois (1958) dalam Ukhty (2011).
Tabel 3 menunjukkan bahwa nilai EC50 ekstrak etanol 30% tidak berbeda nyata dengan etanol 70% dan vitamin C. Hal ini mengindikasikan bahwa aktivitas antioksidan ketiganya sama. Vitamin C merupakan suplemen antioksidan alami yang banyak digunakan. Vitamin C juga dapat memulihkan kondisi tubuh akibat adanya reaksi oksidasi dari berbagai senyawa berbahaya. Oleh karena itu, ekstrak etanol 30 dan 70% berpotensi dikembangkan sebagai suplemen antioksidan.
Ekstrak daun mangium paling prospektif sebagai sediaan antioksidan yang dihasilkan dari penelitian ini adalah ekstraksi etanol 30%. Selain itu, ekstraksi etanol 30% merupakan ekstrak dengan rendemen tertinggi (Tabel 1). Pertimbangan lain yaitu penggunaan etanol yang rendah dapat menghemat biaya produksi untuk aplikasi selanjutnya.
Berdasarkan Uji secara In Vivo
Hasil pengujian antioksidan secara in vivo pada mencit menunjukkan bahwa pemberian ekstrak etanol 30% daun mangium dengan dosis 0.867 mg/kg bb mencit/hari yang dicekok selama 7 hari mampu menghambat radikal bebas. Hal ini ditunjukkan oleh penurunan kadar MDA serum mencit (Tabel 4). Menurut Zakaria et al. (2000), penurunan kadar MDA menunjukkan adanya penghambatan radikal bebas oleh zat antioksidan.
10
Tabel 4 Kadar MDA ekstrak daun mangium Jenis
ekstrak Kadar MDA*) (µ mol)
Kontrol 0.229±0.031a
D30 0.090±0.055b
*)
rerata dari tiga kali ulangan. Huruf yang berbeda menunjukkan kadar MDA yang berbeda nyata pada taraf 5%.
Ekstrak daun mangium mampu menurunkan kadar MDA serum mencit lebih tinggi dibanding ekstrak etanol kulit manggis hasil penelitian Arsana (2014). Penelitian ini menggunakan ekstrak etanol 30% daun mangium pada dosis 0.867 mg/kg bb mencit/hari selama 7 hari. Penelitian Arsana (2014) menggunakan ekstrak etanol 96% kulit manggis pada dosis 50 mg/kg/hari selama empat minggu cekok. Hasil penelitian Arsana (2014) menunjukkan penurunan kadar MDA sebesar 11,76% sedangkan penelitian ini mampu menurunkan MDA sebesar 60.69%.
Ekstrak daun mangium ekstraksi etanol 30% berpotensi dikembangkan sebagai sediaan herbal terstandar. Namun hal ini belum dapat diaplikasikan karena perlu dilakukan beberapa tahapan lanjutan agar dapat diterima di pelayanan kesehatan formal. Menurut Dewoto (2007), tahapan pengembangan obat herbal terstandar meliputi tahap seleksi, uji preklinik yang terdiri atas uji toksisitas dan uji farmakodinamik, standardisasi sederhana, dan uji klinik. Selain itu diperlukan dosis yang efektif untuk diaplikasikan pada manusia. Dosis yang diberikan pada hasil penelitian ini dapat dikonversi pada dosis manusia dewasa di Indonesia dengan berat badan 50 kg (Studiawan dan Santosa 2005). Dosis yang dapat diaplikasikan pada manusia yaitu 43.33 mg/kg bb manusia/hari.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
11 Saran
Perlu dilakukan penelitian mengenai pengujian antioksidan secara in vivo ekstrak dari daun mangium pada dosis yang lebih beragam. Selain itu isolasi dan identifikasi senyawa antioksidan ekstrak paling prospektif perlu dilakukan untuk standardisasi ekstrak.
DAFTAR PUSTAKA
Amarowicz R, Naczk M, Shahidi F. 2000. Antioxidant activity of crude tannins of Canola and Rapessed Hulls. JAOCS 77(9):957-961.
Anshori S, Supriyadi B. 2001. Potency and management of logging residue of first rotation Acacia mangium in Musi Hutan Persada Ltd.Co.Proceedings of seminar “Environment Conservation Through Efficiency Utilization of Forest Biomass”; 2000 Nov 13; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta (ID): DEBUT Press. 155-160. Ariviani S. 2010. Total antosianin ekstrak buah salam dan korelasinya dengan
kapasitas anti peroksidasi pada system linoleat. Agrointek 4:121-127.
Arsana IN. 2014. Ekstrak kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) dan pelatihan fisik menurunkan stres oksidatif pada tikus wistar (Rattus norvegicus) selama aktivitas fisik maksimal [disertasi]. Denpasar (ID): Universitas Udayana.
[BPOM]Badan Pengawas Obat dan Makanan.2010.Acuan Sediaan Herbal Volume Kelima Edisi Pertama. Jakarta (ID): BPOM RI.
Dewoto HR. 2007. Pengembangan obat tradisional Indonesia menjadi fitofarmaka. Maj Kedokt Indon 57:205-211.
Djarwanto. 2009. Studi Pemanfaatan Tiga Jenis Fungi pada Pelapukan Daun dan Ranting Mangium di Tempat Terbuka. Bogor (ID): Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan.
Dyahnugra AA, Widjanarko SB. 2014. Pemberian ekstrak bubuk simplisia kulit manggis (Garcinia mangostana L.) menurunkan kadar glukosa darah pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan kondisi hiperglikemik. JPA 3(1):113-123.
Fujita MS, Prawiradilaga DM, Yoshimura T. 2014. Roles of fragmented and logged forests for bird communities in industrial Acacia mangium plantations in Indonesia. Ecol Res 29(3): 116.
Gamse T. 2002. Liquid-liquid Extraction and Solid-liquid Extraction. New York (US): Graz Pr.
Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia. Padmawinata K, Soediro I, penerjemah; Niksolihin S, editor. Bandung (ID): ITB. Terjemahan dari: Phytochemical Methods.
Hernani, Rahardjo M. 2005. Tanaman Berkhasiat Antioksidan. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.
Hirasawa M, Shouji N, Neta T, Fukushima K, Takada K. The Kinds of antibacterial substances from Lentinus Adobes Singshitake an edible mushroom. INT J ANTIMICROB AG 11:1561-1567.
12
Indartik, Parlinah N, Lugina M. 2011. Upaya pembangunan hutan tanaman industri untuk penurunan emisi karbon. JP Sosek Kehutanan 8(2):139-147. Indrayani L, Soetjipto H, Sihasale L.2006. Skrining fitokimia dan uji toksisitas
ekstrak daun pecut kuda (Stachytarpheta jamaicensis L.Vahl) terhadap larva udang Artemia salina Leach. Hayati 12:57-6.
Irwan F. 2011. Aktivitas antidiabetes dan analisis fitokimia ekstrak air dan etanol daun wungu (Graptophyllum pictum (l.) Griff)[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Krisnawati H, Kallio M, Kanninen M. 2011. Acacia Mangium Willd Ekologi, Silvikultur dan Produktivitas. Bogor (ID): CIFOR.
Kusmiati. 2010. Peningkatan Produksi Lutein dari Mikroalga Chlorella pyrenoidosa untuk Penyediaan Bahan Baku Kosmetika dan Uji Efektivitas sebagai Antioksidan (in vivo). Bogor (ID): Pusat Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).
Leu SJ, Lin YP, Lin RD. 2006. Phenolic constituents of Malus doumeri var. formosana in the field of skin care. Biol. Pharma. Bull. 29(4):740–745. Mardiani TH.2008. Pengaruh pemerian Timbal (Pb) terhadap
kadarmalondialdehida (MDA) plasma mencit [tesis]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.
Markham KR. 1988.Cara Mengidentifikasikan Flavonoid.Padmawinata K, penerjemah; Niksolihin s, editor. Bandung (ID): ITB. Terjemahan dari: Techniques of Flavonoid Idenctification.
Molyneux P. 2004.Use of DPPH to estimate antioxidant activity. Songklanakarin J Sci. Tecnol.26:2.
Murningsih T. 2012. Sifat antioksidan, kandungan fenolat total, dan flavonoid total ekstrak kulit batang Mertapang. JIIH 11(1): 85-89.
Pradono DI, Darusman LK, Febriany S. 2005. Pengaruh ekstrak tunggal dan gabungan dari bangle terhadap aktivitas enzim lipase dalam kajian sebagai pelangsing. Seminar Nasional Tumbuhan Obat Indonesia XXIV; 2003 Sept 19-20; Bogor, Indonesia. Bogor (ID): 276-282.
Purba DM, Wibowo MA, Ardiningsih P. 2014. Aktivitas aktivitas dan sitotoksik ekstrak metanol daun sengkubak (Pycnarrhena cauliflora Diels). JKK 3(1):63-68.
Ramadhan AE, Phaza HA.Pengaruh konsentrasi etanol, suhu, dan jumlah stage pada ekstraksi oleoresin jahe (Zingiber ooffinale Rosc.) secara batch [skripsi]. Semarang (ID):Universitas Diponegoro.
Robinson T. 1995. Komponen Organik Tumbuhan Tingkat Tinggi. Bandung (ID): Institut Teknologi Bandung.
Sari RK, Nawawi DS, Darmawan W. 2013. Eksplorasi Senyawa Antikanker dari Limbah Industri Kayu Rakyat. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Shyur L, jieh-hen T, Je-Hsin C. Chih-Yang C, Chiu-ping L. 2005. Antioxidant properties of extract from medical plants popularly used in Taiwan. IJASER 3(3):195-202.
13 Ukhty N. 2011. Kandungan senyawa fitokimia, total fenol dan aktivitas antioksidan lamun Syringodium isoetifolium [skripsi]. Bogor(ID):Institut Pertanian Bogor.
Winarsi H. 2007. Antioksidan Alami dan Radikal Bebas. Yogyakarta (ID): Kanisius.
14
15 Lampiran 2 Hasil analisis uji ANOVA nilai rendemen (taraf 5%)
Rendemen
Source DF Sum of
squares
Mean
square F value Pr > F Model 3 200.911108 66.9703696 186.84 0.0001
Error 8 2.8675113 0.3584389
Correcte
d total 11 203.778620
R-Square Coeff var Root MSE Respon mean
16
17 Lampiran 4 Hasil analisis uji ANOVA nilai EC50 (taraf 5%)
Lampiran 5 Hasil analisis uji ANOVA kadar MDA (taraf 5%) Nilai EC50
Source DF Sum of
squares
Mean
square F value Pr > F Model 4 3249.06531 812.266326 81.52 0.0001
Error 10 99.637719 9.963772
Correcte
d total 14 3348.70302
R-Square Coeff var Root MSE Respon mean
0.970246 19.18631 3.156544 16.45207
Kadar MDA
Source DF Sum of
squares
Mean
square F value Pr > F Model 1 0.02640067 0.02640067 31.02 0.0051 Error 4 0.00340467 0.00085117
Correcte
d total 5 0.02980533
R-Square Coeff var Root MSE Respon mean
18
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara yang lahir di Palembang pada tanggal 21 Januari 1993 dari pasangan Bapak Suroso dan Ibu Masrifah. Pada tahun 2010 penulis menyelesaikan studi di SMAN 1 Cigombong dan diterima di Departemen Hasil Hutan Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan IPB, penulis telah mengikuti Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) di Pangandaran dan Sawal pada tahun 2012, Praktek Pengolahan Hutan (P2H) di Hutan Pendidikan Gunung Walat pada tahun 2013, serta Praktek Kerja Lapang (PKL) di PGT Cimanggu Perhutani Unit I, Cilacap Jawa Tengah. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Kimia Kayu pada tahun 2014.
Penulis juga aktif mengikuti kegiatan organisasi di kampus, antara lain anggota BEM TPB IPB tahun 2010-2011, panitia South East Asia Forest Youth Meeting (SEAFYM) tahun 2011, panitia Forester Cup tahun 2012, anggota divisi KHH Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) tahun 2011-2012, anggota divisi Kewirausahaan HIMASILTAN tahun 2012-2013, anggota Internasional Forestry Student and Association Local Commite (IFSA LC-IPB) tahun 2011-2013.
