© WIHP – ISSN: 0215-1243, 2014, All rights reserved
Identifikasi Kandungan Skopoletin dalam Berbagai Jenis
Umbi-Umbian
Identification of Scopoletin Content in Various Type of Tubers
Hendra Wijaya
a, Dinia Ramadhan Ningrum Has
b, Erna Febriyanti
a,
dan Chaerul Anwar
aaBalai Besar Industri Agro (BBIA)
Jl. Ir. H. Juanda No. 11, Bogor 16122
bUniversitas Pakuan
Jurusan Farmasi Jl. Pakuan PO Box 452, Bogor 16143
faizawijaya@gmail.com
Riwayat Naskah: Diterima 01,2014 Direvisi 03, 2014 Disetujui 03, 2014
ABSTRAK: Skopoletin merupakan senyawa kumarin yang telah dibuktikan secara ilmiah mempunyai efek kesehatan terhadap manusia. Efek kesehatan skopoletin diantaranya adalah sebagai antikanker, antioksidan, antidiabetes tipe 2, antihipertensi, antibakteri, memperbaiki memori atau daya ingat, dan pengendalian stres serta bad mood. Berdasarkan hal tersebut, penting untuk mengetahui sumber pangan yang mengandung skopoletin. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kandungan skopoletin dalam berbagai jenis umbi-umbian yang ada di Indonesia. Metode analisis skopoletin yang digunakan adalah metode kromatografi cair kinerja tinggi-fluoresensi (KCKT-FL). Hasil analisis menunjukkan bahwa skopoletin terdapat pada kulit dan daging ubi kayu, ubi jalar, dan ganyong. Skopoletin tidak terdapat pada talas, garut, dan iles-iles. Kandungan skopoletin tertinggi terdapat pada daging ubi kayu jenis Malang 4 yaitu sebesar 112.66 mg/kg (berat kering) sedangkan pada ubi jalar terdapat pada kulit ubi jalar Cilembu sebesar 69.73 mg/kg (berat kering).
Kata kunci: skopoletin, KCKT-FL, ubi kayu, ubi jalar, talas, garut, ganyong, iles-iles
ABSTRACT: Scopoletin is a coumarin compound that has been scientifically proven to exert health effects on humans with antioxidant and anti inflammatory properties. Hence, it may give benefical effects towards anticancer, antidiabetic for type 2 diabetes, antihypertension, antibacterial, memory recovery as well as control stress and bad mood. Therefore, it is important to know the food sources containing scopoletin. This study aimed to determine the scopoletin content in some tubers in Indonesia. Scopoletin was assessed by High Performance Liquid Chromatography-Fluorescence (HPLC-FL). The results showed that scopoletin was found on the skin and flesh of cassava, sweet potato and canna. Scopoletin was not found in taro, arrowroot, and konjac. The highest content of scopoletin was found in the flesh of cassava “Malang 4” at 112.66 mg/kg (dry weight), while in the skin of sweet potato “Cilembu” was only 69.73 mg/kg (dry weight).
Keywords: scopoletin, HPLC-F, cassava, sweet potato, taro, arrow root, canna, konjac
1. Pendahuluan
Skopoletin merupakan senyawa turunan kumarin yang saat ini digunakan sebagai salah satu penanda mutu (quality marker) produk-produk berbahan baku buah mengkudu terutama untuk tujuan ekspor. Penentuan skopoletin sebagai penanda mutu terkait dengan khasiatnya bagi manusia yang telah dibuktikan secara ilmiah (Samoylenko et al., 2006).
Beberapa khasiat skopoletin adalah antikanker dengan cara menghambat proliferasi dan meningkatkan apoptosis sel kanker prostat (Xue-li et al., 2001; Kim et al., 2005). Skopoletin bersifat antioksidan dengan cara meningkatkan aktivitas
antioksidan endogen dan membersihkan anion superoksida (Shaw et al., 2003; Al-Omar & Al-arifi, 2005; Malik et al., 2011). Skopoletin meningkatkan pelepasan asetilkolin pada otak dan menghambat kerja enzim asetilkolin esterase sehingga bersifat memperbaiki daya ingat atau memori (Hornic et al., 2004). Skopoletin mempunyai aktivitas antibakteri terhadap beberapa spesies bakteri diantaranya adalah: Escherichia coli, Staphylococcus aureus,
Streptococcus sp., Klebsiella pneumoniae dan
Pseudomonas aeruginosa (Phytochemicals, 2015).
Skopoletin bersifat sebagai antidiabetes tipe 2 (Zhang et al., 2010), antihiperglikemik (Panda & Kar, 2006), mencegah stres, mencegah bad mood, dan antihipertensi (Phytochemicals, 2015).
Berdasarkan efek kesehatan yang ditimbulkan skopoletin maka penting untuk mengetahui sumber pangan yang mengandung skopoletin, khususnya dalam berbagai jenis umbi-umbian yang ada di Indonesia. Penelitian ini bertujuan menyediakan data kuantitatif kandungan skopoletin dalam berbagai jenis umbi-umbian Indonesia yang diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah produk umbi-umbian sehingga miningkatkan daya tarik masyarakat untuk mengkonsumsi produk umbi-umbian. Kegiatan ini diharapkan juga dapat menunjang program Penganekaragaman Konsumsi Pangan Berbasis Umbi-umbian (BKP, 2011). 2. Bahan dan Metode
2.1.Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah umbi-umbian yang terdiri dari beberapa varietas ubi kayu (Manihot esculenta C), beberapa varietas ubi jalar (Ipomoea batatas Poir), garut (Maranta arundinacea L), ganyong (Canna discolor L), iles iles (Amorphophallus Onchophilus Prain), dan talas (Colocasia gigantea (Blume) Hook f.). Jenis umbi-umbian diatas diperoleh dari koleksi Balai Penelitian Kacang-Kacangan dan Umbi-Umbian (BALITKABI) Malang, koleksi petani di desa Cilembu, Parakamuncang Sumedang, Bandung, petani Sukabumi, petani Bogor, dan dari pasar tradisional Bogor. Umbi-umbian yang digunakan adalah umbi yang telah berumur siap panen. Bahan kimia yang digunakan adalah standar skopoletin yang dibeli dari Wako Pure Chemicals (Osaka, Japan), metanol HPLC grade, akuades, KH2PO4, KOH,
NaCl, dan H3PO4.
2.2.Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian adalah seperangkat alat KCKT-FL Shimadzu LC-20 AD, kolom Daisopak SP-120-5-ODS-P ukuran 250 mm x 4.6 mm, detektor fluorescence RF-10 AXL, tabung sentrifugasi, vial 1,5 mL, centifuge, neraca analitik dengan ketelitian 0,001 gram, corong, syringe, aluminium foil, kertas saring Whattman nomor 42, sonicator, pisau stainless steel, timbangan, baskom, plastik kemasan dan alat-alat gelas kimia untuk analisis.
2.3.Metode
2.3.1. Pemisahan daging dan kulit umbi
Umbi-umbian segar dibersihkan dari tanah dan kotoran yang terbawa kemudian disortir berdasarkan kualitas fisik umbi. Umbi yang busuk atau rusak tidak digunakan untuk analisis. Masing-masing umbi-umbian dikupas kulitnya sehingga diperoleh daging umbi dan kulit umbi. Daging umbi dan kulit umbi dicuci dalam ember hingga daging dan kulit umbi bersih.
Masing-masing daging umbi dan kulit umbi ditiriskan hingga kering dan kemudian diparut secara manual. Kulit umbi-umbian yang tidak bisa diparut, dihancurkan dengan menggunakan mortar sehingga masing-masing diperoleh bubur daging umbi dan kulitnya. Selanjutnya dilakukan penentuan kadar skopoletin dengan metode HPLC-FL (Rie et al., 2006) dan kadar air dengan metode gravimetri (AOAC, 1995).
2.3.2. Persiapan contoh dan analisis
Sampel bubur daging dan kulit dari masing-masing umbi ditimbang sebanyak 3,0 ± 0,1 g secara terpisah kedalam labu takar 50 mL kemudian dilarutkan dengan metanol 50%. Campuran kemudian disonikasi selama kurang lebih 30 menit. Campuran disentrifugasi (6000 rpm, 15 menit). Supernatan yang didapat kemudian disaring dengan kertas saring Whattman no 42, kemudian dimasukkan ke dalam vial 1,5 mL dan diinjeksikan ke dalam KCKT-FL (Khromatografi Cair Kinerja Tinggi-Fluoresensi). Fase gerak yang digunakan adalah 50 mm buffer fosfat (pH = 5,0)-CH3OH
(74:26, v/v) dengan laju alir 1,0 mL/min. Volume injeksi sampel adalah 20 µL dengan detektor fluoresensi pada panjang gelombang eksitasi 360 nm dan panjang gelombang emisi 450 nm. Penetapan kadar skopoletin dilakukan secara duplo (Rie et al., 2006).
2.3.3. Pembuatan fase gerak
Sebanyak 25,1767 gram KH2PO4 ditimbang ke
dalam gelas piala 5 L kemudian dilarutkan dengan akuades sampai dengan 3500 mL hingga homogen. pH larutan diatur dengan penambahan NaOH 0,1 N (pH 5.00), ditambahkan akuades hingga volume 3700 mL lalu disaring dengan milipore 0,45 µm. Larutan selanjutnya dicampurkan dengan metanol KCKT grade hingga volume 5 L dan dilakukan sonikasi.
3. Hasil dan Pembahasan
3.1.Skopoletin pada daging dan kulit ubi kayu
Gambar 1 menunjukkan kandungan skopoletin dalam daging dan kulit umbi dari berbagai varietas ubi kayu. Pemilihan varietas ubi kayu berdasarkan pada varietas yang umum digunakan oleh masyarakat baik untuk pangan maupun non pangan. Hasil analisis menunjukkan bahwa skopoletin terdapat dalam daging dan kulit ubi kayu memiliki nilai yang bervariasi. Rata-rata kandungan skopoletin pada daging ubi kayu lebih besar dibandingkan pada kulitnya, hanya satu varietas yaitu varietas Malang 6 yang kandungan skopoletin pada kulit umbinya lebih besar daripada daging umbinya. Kandungan skopoletin pada kulit umbi ubi kayu varietas Malang 6 tertinggi dibandingkan kandungan skopoletin pada kulit ubi
Gambar 1. Kandungan skopoletin dalam daging dan kulit ubi kayu berbagai varietas ubi kayu kayu varietas lain.
Kandungan skopoletin tertinggi pada daging ubi kayu varietas Malang 4 yaitu sebesar 112.66 mg/kg (berat kering) dan tidak kalah dengan kandungan skopoletin pada buah mengkudu. Kandungan skopoletin pada jus mengkudu yaitu berkisar antara 0.58 – 118 mg/L dari mengkudu muda yang masih berbunga hingga mengkudu yang sudah matang berwarna kuning (Wijaya et al., 2008) dan 12.2 – 231 mg/kg pada pasta dan serbuk buah mengkudu (Rie et al., 2006). Untuk memberikan efek antioksidan, diperlukan konsentrasi skopoletin sebesar 45 μg/ml sehingga skopoletin mampu membersihkan hidrogen peroksida, radikal superoksida, radikal hidroksil dan aktivitas meng-kelat ion Fe masing-masing sebesar 63.79%,70.21%, 68.98%, 39.97% and 38.61%. Pengukuran antioksidan dilakukan secara invitro dengan metode 1,1-diphenyl-2-picrul-hydrazil atau DPPH (Malik et al., 2011). Untuk memberikan efek apoptosis terhadap sel kanker PC3 sebesar 9.3% diperlukan konsentrasi skopoletin sebesar 200
mg/L dan nilai IC50 skopoletin terhadap sel kanker PC3 adalah sebesar (157±25) mg/L (Xue-li et al., 2001).
Varietas ubi kayu Malang 4 merupakan jenis yang digunakan untuk nonpangan karena rasa pahit dan kandungan asam sianida (HCN) relatif tinggi yaitu sebesar lebih dari 100 mg/kg sehingga digolongkan ubi kayu yang sangat beracun. Darjanto & Muryati (1980) membagi ubi kayu menjadi tiga golongan yaitu (i) golongan tidak beracun dengan kandungan HCN 20 - 50 mg/kg umbi (ii) Golongan beracun sedang dengan kandungan HCN 50 – 100 mg/kg umbi dan (iii) golongan sangat beracun dengan kandungan HCN lebih besar dari 100 mg per kg umbi. Kandungan skopoletin pada ubi kayu varietas Adira 1 sebesar 60,70 mg/kg (berat kering). Jenis Adira 1 digunakan untuk pangan karena rasanya enak, tidak pahit, kualitas rebus baik, dan kandungan HCN relatif rendah termasuk kedalam golongan tidak beracun.
Gambar 2 menunjukkan kandungan skopoletin dan HCN dalam daging ubi kayu pada berbagai varietas. HCN merupakan senyawa yang tidak diinginkan sedangkan skopoletin merupakan senyawa yang diinginkan. Kandungan HCN tertinggi terdapat pada umbi dengan kandungan skopoletin tertinggi pula yaitu pada jenis Malang 4. Tidak semua varietas ubi kayu yang mengandung skopoletin juga mengandung HCN. Varietas Manggu dan Malang 6 tidak mengandung HCN dengan konsentrasi skopoletin masing-masing 14.79 mg/kg (berat kering) dan 46.01 mg/kg (berat kering).
Varietas Malang 4 merupakan varietas untuk penggunaan non pangan atau untuk diambil patinya yang nantinya digunakan untuk pangan. Proses pembuatan pati diduga akan mengurangi kandungan skopoletin karena sifat skopoletin yang larut dalam air terutama dalam suasana asam. 3.2.Skopoletin pada daging dan kulit ubi jalar
Gambar 3 menunjukkan hasil analisis kandungan skopoletin dalam daging dan kulit ubi jalar pada berbagai varietas yang umum digunakan oleh masyarakat dan beberapa varietas yang dikembangkan oleh masyarakat. Hasil analisis menunjukkan bahwa skopoletin terdapat dalam kulit dan daging ubi jalar pada beberapa varietas dengan nilai yang bervariasi. Berbeda dengan ubi kayu, tidak ada kecenderungan bahwa kandungan skopoletin pada daging ubi jalar lebih besar dibandingkan pada kulit ubi jalar. Bahkan kandungan skopoletin tertinggi pada ubi jalar adalah pada kulit, yaitu pada kulit ubi jalar varietas Cilembu sebesar 69.73 mg/kg (berat kering).
Tingginya kandungan skopoletin pada kulit ubi jalar Cilembu merupakan suatu peluang karena kulit ubi jalar merupakan limbah dari pengolahan ubi jalar.
Pemanfatannya dapat dilakukan dengan cara mengisolasi kandungan skopoletin dari limbah kulit ubi jalar. Skopoletin hasil isolasi dapat digunakan untuk bahan baku pembuatan berbagai macam produk pangan fungsional. Perlu sekali dikembangkan teknik isolasi skopoletin dari limbah ubi jalar. Skopoletin tertinggi pada daging ubi jalar adalah pada ubi jalar kulit kuning daging ungu yaitu sebesar 66.17 mg/kg (berat kering). Ubi jalar kulit kuning daging ungu juga diketahui mengandung antosianin dan karotenoid sehingga kombinasi antara antosianin, karotenoid, dan skopoletin diharapkan mampu memberikan nilai tambah pada jenis ubi jalar kulit kuning daging ungu.
3.3.Skopoletin pada daging dan kulit umbi lainnya
Pengujian kandungan skopoletin juga dilakukan pada jenis umbi-umbian selain ubi jalar dan ubi kayu diantaranya talas, garut, ganyong, dan iles-iles. Gambar 4 menunjukkan bahwa skopoletin hanya terdapat dalam ganyong dari dua daerah yaitu Malang dan Kuningan dengan masing-masing adalah 0.19 dan 0.05 mg/kg (berat kering) pada daging. Kandungan skopoletin pada daging umbi ganyong lebih besar dibandingkan pada kulit. Skopoletin tidak terdapat pada talas, garut, dan iles-iles.
4. Kesimpulan
Hasil analisis menunjukkan bahwa skopoletin terdapat pada kulit dan daging ubi kayu, ubi jalar, dan ganyong. Skopoletin tidak terdapat pada talas, garut, dan iles-iles. Kandungan skopoletin tertinggi terdapat pada daging umbi ubi kayu jenis Malang 4 yaitu sebesar 112.66 mg/kg (berat kering) dan kemudian pada kulit umbi ubi jalar Cilembu sebesar 69.73 mg/kg (berat kering).
Gambar 4. Kandungan skopoletin dalam daging dan kulit pada beberapa jenis umbi-umbian selain ubi kayu dan ubi jalar.
Daftar Pustaka
Al-Omar, M.A. & Al-Arifi, M.N. (2005). Comparative Effects of Scopoletin and Menadione on Aldehyde Oxidase Activity of
Guinea Pig Liver. Journal of Biological Sciences, 5(4), 525-531.
doi:10.3923/jbs.2005.525.531.
Association of Official Analytical Chemist. (1995). Official Method
of Analysis of the AOAC (16th ed). Washington DC: Association
of Official Analytical Chemist.
Badan Ketahanan Pangan. (2011). Laporan Akuntabilitas Kinerja Instansi Pemerintah (Lakip) Tahun 2012. Jakarta: Badan Ketahanan Pangan.
Darjanto & Murjati. (1980). Khasiat, Racun dan Masakan Ketela
Pohon. Bogor: Yayasan Dewi Sri.
Hornick, A., Lieb, A., Vo, N. P., Rollinger, J. M., Stuppner, H., & Prast, H. (2011). The coumarin scopoletin potentiates
acetylcholine release from synaptosomes, amplifies
hippocampal long-term potentiation and ameliorates
anticholinergic- and age-impaired memory. Neuroscience, 197,
280–92. doi:10.1016/j.neuroscience.2011.09.006.
Kim, E.-K., Kwon, K.-B., Shin, B.-C., Seo, E.-A., Lee, Y.-R., Kim, J.-S., & Ryu, D.-G. (2005). Scopoletin Induces Apoptosis In Human Promyeloleukemic Cells, Accompanied By Activations
of Nuclear Factor Κb And Caspase-3. Life Sciences, 77(7), 824–
36. doi:10.1016/j.lfs.2005.02.003
Malik, A., Kushnoor, A., Saini, V., Singhal, S., Kumar, S. & Yadav, Y.C. (2011) In Vitro Antioxidant Properties of Scopoletin.
Journal of Chemical and Pharmaceutical Research Res, 3(3),
659-665.
Panda, S., & Kar, A. (2006). Evaluation of the antithyroid, antioxidative and antihyperglycemic activity of scopoletin from
Aegle marmelos leaves in hyperthyroid rats. Phytotherapy
Research : PTR, 20(12), 1103–5. doi:10.1002/ptr.2014
Phytochemicals. (2015). Diakses 20 Januari 2015 dari.
http://www.phytochemicals.info/phytochemicals/scopoletin.php. Rie, I., Mitsuhiro, W., Toshiaki, N., & Kenichiro, N. (2009).
Quantification of Coumarin Derivatives in Noni (Morinda
Citrifolia) and their Contribution of Quenching Effect on
Reactive Oxygen Species. Food Chemistry, 113 (4), 1169-1172.
Samoylenko, V., Zhao, J., Dunbar, D. C., Khan, I. A., Rushing, J. W., & Muhammad, I. (2006). New Constituents from Noni (
Morinda citrifolia ) Fruit Juice. Journal of Agricultural and
Food Chemistry, 54(17), 6398–6402. doi:10.1021/jf060672.
Shaw, C.-Y., Chen, C.-H., Hsu, C.-C., Chen, C.-C., & Tsai, Y.-C. (2003). Antioxidant properties of scopoletin isolated from
Sinomonium acutum. Phytotherapy Research : PTR, 17(7),
823–5. doi:10.1002/ptr.1170
Wijaya, H., Aviana, T., Anwar, C., Nihigaki, T. (8 Agustus 2008).
Scopoletin in Indonesia Noni Fruits (Morinda citrifolia L.).
Gabungan Pengusaha Makanan dan Minuman Indonesia: Jakarta.
Liu, X. L., Zhang, L., Fu, X. L., Chen, K., & Qian, B. C. (2001). Effect of scopoletin on PC3 cell proliferation and apoptosis.
Acta Pharmacologica Sinica, 22(10), 929–33.
Zhang, W.Y., Lee, J.J., Kim, Y., Kim, I.S., Park, J.S., & Myung, C.S. (2010). Amelioration of Insulin Resistance by Scopoletin in
High-Glucose-Induced, Insulin-Resistant Hep G2 cells.
Hormone and Metabolic Research, 42,(13), 930-935.
