Determination of root, stem, leaf and fruit beta-carotene of Pandanus conoideus
Lamk
. using HPLC
Linus Yhani Chrystomo, Aditya Krishar Karim, Ign., Joko Suyono Jurusan Biologi FMIPA UniversitasCenderawasih Jayapura Papua.
Jl. Kamp Wolker Perumnas 3 Yabansai, Hedam, Jayapura. e-mail: [email protected]
ABSTRAK
Peningkatan prevalensi penyakit kronis yang belum diketahui penyebabnya menjadi masalah utama bagi ma-syarakat di negara berkembang. Data kajian hasil riset penyakit yang mewabah menunjukkan bahwa antiok-sidan seperti karotenoid (beta karoten, likopen, lutein, dan zeasantin) bermanfaat mencegah penyakit degen-eratif seperti penyakit jantung koroner, kardiovaskuler, diabetes, hipertensi, obesitas dan beberapa macam kanker. Senyawa metabolit sekunder sering diproduksi hanya di bagian jaringan atau organ tertentu dari tum-buhan pada fase pertumtum-buhan tertentu dan dihasilkan dalam konsentrasi rendah. KCKT merupakan metode yang terkenal dapat digunakan untuk menganalisis, identifikasi dan menetapkan kadar suatu zat dalam larutan organik atau organik dengan membandingkan larutan standar yang digunakan dalam kromatografi. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi adanya beta karoten pada akar, batang, dan buah Pandanus conoideus Lamk. serta menetapkan kadar senyawa beta karoten dalam ekstrak kloroform organ tumbuhan tersebut. Metode yang digunakan untuk menganalisis, identifikasi, dan penetapan kadar adalah KCKT. Hasil analisis KCKT menunjukkan bahwa beta karoten dapat ditemukan pada akar, daun, dan buah P. conoideus, namun tidak terdapat pada organ batang. Hasil menunjukkan bahwa kadar beta karoten tertinggi terdapat pada ekstrak buah (7,28 µg/g) P. conoideus diikuti berturut-turut pada daun (2,37 µg/g) dan akar (1,24 µg/g).
Kata kunci: beta karoten, Pandanus conoideus Lamk., KCKT
ABSTRACT
The increasing prevalence of chronic non-communicable diseases in developing countries is becoming a major public health problem. Research studies and epidemiological data have shown that antioxidants such as
carot-enoids (beta carotene, lycopene, lutein, and zeaxanthin) contribute to prevent degenerative diseases, such as
Secondary metabolite compounds are often produced only in certain tissues or organ, at specific developmental stage and they are present in low concentrations. HPLC is a famous method can be used in analyzing the identifi -cation and determination of the content organic and inorganic solutes by comparison of samples with standards chromatographed.This research aims to identify the beta carotene on the root, bark, leaf and fruit of Pandanus conoideus Lamk., and to determine the beta carotene content on chloroform extract of the root, bark, leaf and
fruit. The method in analyzing the identification and determination of the content is HPLC analysis. The result
of HPLC analysis showed that beta carotene was found on the root, leaf and fruit except for the bark. The results
showed that the highest of beta carotene content was found on the fruit extract (7.28 µg/g), the leaf (2,37 µg/g), and root (1.24 µg/g), respectively.
Key words: beta carotene, Pandanus conoideus Lamk., HPLC
PENDAHULUAN
Beta karoten merupakan senyawa bioaktif metabolit sekunder golongan terpenoid (tetraterpenoid C40) yang terdiri dari delapan unit isopren (C5) dan termasuk kelompok karotenoid (Dewick, 2002), karotenoid merupakan golongan tetraterpenoid yang jumlahnya paling besar (Samuelsson, 1999). Charoensiri et al., (2007) melaporkan bahwa anti oksidan seperti karotenoid (beta karoten, likopen, lutein dan, zeaxantin) mempunyai kontribusi dalam mencegah penyakit degeneratif seperti kardio vaskular, diabetes dan beberapa tipe kanker. Menurut Budi & Paimin (2005) beta karoten merupakan senyawa antioksidan yang berkhasiat dapat menetralisasi zat radikal bebas dalam tubuh yang merupakan pemicu timbulnya berbagai penyakit degeneratif. Antioksidan tersebut dapat memutus rantai radikal bebas senyawa karsinogen penyebab kanker dan tumor. Beta karoten dapat dimanfaatkan untuk pencegahan penyakit degeneratif seperti kanker, tumor, jantung koroner, mencegah terbentuknya flek pada pembuluh darah arteri sehingga memperlancar aliran darah dan dapat meningkatkan kekebalan tubuh karena adanya
interaksi dengan protein dalam pembentukan antibodi yang ditunjukkan adanya T-helpers dan limfosit yang lebih aktif. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) adalah suatu teknik pemisahan komponen campuran senyawa melalui kolom yang mengandung mikropartikel padat sebagai fase diam, yang dialiri larutan dengan pompa tekanan aliran fase gerak yang konstan (Kealey & Haines, 2002). Puiol et al., (2005) menggunakan HPLC untuk memisahkan, identifikasi, dan kuantifikasi kandungan lipid dalam ekstrak 6 jenis kacang (hazelnut, almond, walnut, peanut, pistachio dan caschewnut). Ullah et al., (2011) melakukan investigasi kandungan beta karoten pada beberapa jenis sayuran segar (wortel, bayam, kubis, lombok merah, lombok hijau, lombok rawit, kentang, bawang merah, mint, jamur, tomat, selada, mentimun, buncis, kacang merah, pare, kacang panjang, terong) dengan menggunakan HPLC.
senyawa bioaktif metilripariokromen-A pada
Eupatorium riparium Reg. hanya terdeteksi pada
organ daun sedangkan pada akar dan batang tidak diketemukan senyawa tersebut. Thompson (2007) melaporkan bahwa konsentrasi kandungan senyawa bioaktif dapat bervariasi tergantung kondisi lingkungan ekologi tumbuhan tersebut dan faktor genetik atau kultivar. Chrystomo et al., (2011)melaporkan bahwa hasil penetapan kadar senyawa bioaktif metilripariokromen-A pada organ daun E.riparium dari daerah yang berbeda jumlah kadarnya berbeda, G. Merapi Kaliurang (5,37%), G. Menoreh Samigaluh (9,48%), dan Tawangmangu Karanganyar (9,30%). Fidrianny (2004) juga menyebutkan bahwa hasil penelitian karakterisasi ekstrak etanol daging buah pala (Myristica fragrans) yang berasal dari tiga daerah yang berbeda Bogor, Sukabumi, dan Bandung menunjukkan kromatogram dengan pola yang berbeda.
METODE PENELITIAN Bahan
Tanaman buah merah (Pandanus conoideus Lamk.) asal Papua. Organ akar, batang, daun, dan buah dipisahkan, kemudian dikeringkan dengan tidak terkena sinar matahari langsung, kemudian disimpan di dalam lemari es.
Cara Kerja Preparasi
Organ akar, batang, daun dan buah P. conoideus masing-masing diserbuk lalu di timbang sebanyak 1,5 g. Serbuk masing-masing organ dimaserasi dengan menggunakan 15 ml larutan kloroform dalam erlenmeyer selama 24 jam. Kemudian disaring dan dipekatkan atau
diuapkan dengan menggunakan gas nitrogen sampai tersisa tinggal 1 ml. Larutan standar 0,5 mg beta karoten dilarutkan dalam 1 ml kloroform (Gritter et al., 1991).
Analisis laboratorium menggunakan HPLC
Larutan standar beta karoten dan larutan sampel organ akar, batang, daun, dan buah masing-masing secara bergantian diinjeksikan ke dalam pangkal kolom sejumlah 0,5µl. Setiap pergantian sampel, kolom harus dicuci terlebih dahulu dengan eluen metanol/ akuades=9/5(v/v). Kolom yang digunakan C18(100×3,0 mm) sebagai fase diam. Fase gerak menggunakan larutan metanol/akuades=95/5 (v/v), tekanan laju aliran (flow) 1ml/min., suhu oven 40°C. Dideteksi pada panjang gelombang 450nm (Harborne, 1996).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil uji pendahuluan (spiking) untuk identifikasi adanya beta karoten, dengan membandingkan kromatogram beta karoten standar (Merck) dengan kromatogram beta karoten dan sampel daun menunjukkan profil peak beta karoten yang sama, hal ini membuktikan bahwa di daun juga teridentifikasi mengandung beta karoten.
oleh Terryn et al.,(2006) bahwa senyawa bioaktif metabolit sekunder hanya diproduksi pada jaringan dan organ tertentu dari tumbuhan. Hal tersebut kemungkinan dapat terjadi karena faktor genetik atau faktor lingkungan (Thomson, 2007).
Tabel 1. Konsentrasi kadar beta karoten pada organPandanus conoideus Lamk. hasil analisis HPLC
No Sampel Konsentrasi
5. Standar beta karoten (Merck)
95,72 +
Hasil penetapan kadar beta karoten dari analisis HPLC berturut-turut yang paling tinggi terdapat pada sampel buah (7,22 µg/g), daun (2,37), akar (1,24), dan batang (0,0) (Tabel, Gambar 2-5). Kandungan beta karoten tertinggi terdapat pada organ buah P. conoideus, karena menurut Dewick (2002) perluasan sistem elektron dapat memberikan warna pada karotenoid dan memberikan kontribusi pigmentasi warna kuning, jingga, dan merah pada jaringan tumbuhan. Misalnya likopen pada buah tomat (Lycopersicum esculente), beta karoten pada tuber wortel (Daucus carota), demikian juga beta karoten pada buah P. conoideus. Pada daun diketemukan beta karoten karena menurut Dewick (2002) beta karoten merupakan pigmen tumbuhan yang juga ikut berperan dalam proses fotosintesis dan biasanya terdapat pada jaringan berwarna hijau terutama daun. Pada
akar kemungkinan dapat dijumpai beta karoten terutama pada akar tunjang atau akar yang dekat permukaan tanah yang berwarna hijau.
Konsentrasi kadar beta karoten pada organ P. conoideus secara umum kadarnya sangat sedikit dibandingkan standar. Hal ini kemungkinan dapat terjadi karena menurut Terryn et al., (2006) kadar senyawa bioaktif metabolit sekunder dalam jaringan atau organ tumbuhan jumlahnya sangat sedikit. Menurut Caladria et al., (2006) sekarang sudah diketahui bahwa faktor yang mengontrol kadar senyawa bioaktif metabolit sekunder adalah faktor genetik dan faktor lingkungan. Disebutkan oleh Michael (2009) bahwa tumbuhan menghasilkan metabolit sekunder atau produk bahan alam terutama untuk pertahanan diri menghadapi tekanan abiotik dan untuk komunikasi dengan organisme lain dan fungsi yang paling menonjol adalah sebagai proteksi untuk melawan mikrobia patogen (bakteri, fingi dan virus) dan herbivora. Terryn et al., (2006) mengatakan bahwa tumbuhan menghasilkan sejumlah metabolit sekunder sebagai produk bahan alam untuk beradaptasi dan perlindungan diri dari tekanan lingkungan abiotik maupun biotik.
Gambar 1. Kromatogram beta karoten standar(Merck).
Peak 4, Kadar: 95, 72 µg/g
Gambar 2. Kromatogram beta karoten akar Pandanus conoideus Lamk. Peak 7, kadar 1,24 µg/g
Gambar 3. Kromatogram beta karoten batang Panda-nus conoideus Lamk. Peak tidak ada, Ka-dar: 0,00 µg/g
Gambar 4. Kromatogram beta karoten daun Pandanus conoideus Lamk. Peak 8,kadar: 2,37 µg/g
Menurut Mulabagal & Sheng Tsay (2004) semua senyawa bioaktif tersebut telah diketahui
termasuk kelompok metabolit sekunder. Beberapa tumbuhan yang mengandung senyawa
bioaktif termasuk P. conoideus telah dievaluasi secara ilmiah untuk kemungkinan digunakan
sebagai obat.
KESIMPULAN
Beta karoten secara kualitatif teridentifikasi dapat dijumpai pada organ akar, daun dan, buah Pandanus conoideus Lamk., sedangkan pada organ batang tidak diketemukan. Kandungan beta karoten yang tertinggi terdapat pada organ buah (7,22 µg/g), kemudian berturut-turut pada daun (2,37 µg/g), dan akar (1,24 µg/g).Perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui jalur biosintesis beta karoten terpendek guna memproduksi beta karoten menggunakan bioteknologi kultur in vitro.
DAFTAR PUSTAKA
Budi, IM. &Paimin FR. 2005. Buah Merah. Pene-bar Swadaya. Bogor. 75p.
Calabria, LM., Emerenciano VP., Ferreira MJP., Scotti MT. & Mabry TJ. 2006. A Phylogenetic Analysis of Tribes of the Asteraceae Based on Phytochemical Data. Nat. Product Com-munications. 0(0):1-9
Charoensiri R., Kongkachuichai R., Suknicom S. & Sungpuag P. 2007. Beta-carotene, lycopene, and alpha-tocopherol contents of selected Thai fruits. Food Chemistry. 113:202–207 Chrystomo, LY., Sumardi I., Wahyuono S. &
Har-tanto LN. 2011. Penetapan Kadar Metilri-pariokromen-A pada Organ Eupatorium riparium Reg. dari Daerah yang Berbeda. Biota., 16(1):107-113
Dewick, PM. 2002. Medicinal Natural Products, A Biosybthetic Approach, Second edition, John Wiley & Sons, Ltd. Ontario, Canada. Pp.167-170, 226-230
FidriannyI., Ruslan K., Ibrahim S. & Cindelaras S. 2004. Karakterisasi Simplisia dan Ekstrak
Daging Buah Pala (Myristica fragrans). Acta
Pharmaceutica Indonesia.,29(1):12-18
GritterRJ., Bobbitt JM. & Achwarting AE. 1991. Pengantar Kromatografi, Edisi kedua. Penerbit ITB. Bandung. 266p.
Harborne, JB. 1996. Metode Fitokimia, Penuntun Cara Moderen Menganalisis Tumbuhan. Penerbit ITB Bandung. Pp.1-38, 158-169 Kealey D. & Haines PJ. 2002. Analytical Chemistry.
Bios Scientific Publishers Ltd. Oxford UK. 342p.
Mazid M., Khan TA. & Mohammad F. 2011. Role of Secondary Metabolites in Defense Mecha-nisms of Plants. Biol.and Med., 3(2):232-249.
Michael, W. 2009. Progress in the production of Medicinally Important Secondary Metabo-lites in Recombinant Microorganisms or Plants Progress in Alkaloid Biosynthesis. Biotechnol. J., 4(12):1-67
Mulabagal, V. and Tsay HS. 2004. Plant cell cul-tures-An alternative and efficient source for the production of biologically impor-tant secondary metabolites. Intl. J. Applied
Science and Engineering, 2(1): 29-48.
Puiol G., Orellana JM., Rozes N., Duran JR. & Romeu A.2005.Thin Layer Chromatography of Lipid Fraction in Tree Nut Species. De-partment of Biochemistry and Biotechnol-ogy, University of Rovira Virgili, Tarragona, Spain. Pp.7-15
Samuelsson, G. 1999. Drugs of Natural Origin. A Texbook of Pharmacognosy, Fourth edition, Apotekarsocieteten, Sweden. P339-341 Terryn N., Montagu MV., Inze D. & Goossens A.
Study and Engineer Secondary Metabolism in Plant Cell Culture. Medicinal and Aromat-ic Plants. 281-300
Thomson,GE. 2007. The Health Benefits of Tradi-tional Chinese Plant Medicine. RIRDC Publi -cation No.06/128:139p.
