BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian Tumbuhan
Uraian tumbuhan meliputi habitat dan sebaran tumbuhan, morfologi tumbuhan, sistematika tumbuhan, nama daerah, perkembangbiakan tumbuhan, kandungan kimia tumbuhan.
2.1.1 Habitat dan sebaran tumbuhan
Daerah sebaran beberapa jenis alga di Indonesia sangat luas, baik yang tumbuh secara alami maupun yang dibudidayakan. Wilayah sebaran alga yang tumbuh alami terdapat hampir diseluruh perairan dangkal laut Indonesia (Anggadiredja, dkk., 2011).
Habitat dan sebaran Sargassum sp. di Indonesia pada umumnya tumbuh di perairan yang terlindung maupun yang berombak besar pada habitat batu (Indriani dan Sumiarsih, 2001). Pengaruh alam yang banyak menentukan sebarannya adalah jenis substrat, cahaya matahari, kadar garam (salinitas), ombak arus dan pasang surut. Substrat dasar tempat melekat biasanya berupa karang, batu, lumpur, pasir, kerang, atau kayu. Penyebaran jenis Sargassum plagyophyllum (Mertens) J.G. Agardh banyak tumbuh pada substrat batu di daerah rataan terumbu karang khususnya di perairan Propinsi Sumatera Utara (Atmadja, dkk., 1996).
2.1.2 Morfologi tumbuhan
Alga tidak memperlihatkan adanya perbedaan antara akar, “batang” dan “daun”, bentuk tersebut sebenarnya hanya talus saja (Aslan, 1998).
Batang utama agak silindris, pendek sekitar 1,5 cm. Tinggi rumpun dapat mencapai 60 cm, “daun” oval sampai lonjong, panjang sekitar 4 cm, lebar 1,4 cm, pinggir bergerigi, ujung runcing dan kebagian atas mengecil, bentuk holdfast menggarpu (Atmadja, dkk., 1996).
2.1.3 Sistematika tumbuhan
Berdasarkan hasil identifikasi yang diteliti di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Pusat Penelitian Oseanografi Jakarta, taksonomi alga coklat diklasifikasikan sebagai berikut:
Filum / Divisio : Phaeophyta Kelas / Class : Phaeophyceae Bangsa / Order : Fucales Suku / Family : Sargassaceae Marga / Genus : Sargassum
Jenis / Species : Sargassum plagyophyllum (Mertens) J.G. Agardh 2.1.4 Nama daerah
Nama daerah Sargassum plagyophyllum (Mertens) J.G Agardh di daerah Pantai Poncan Kota Sibolga Kabupaten Tapanuli Tengah Propinsi Sumatera Utara, dikenal dengan nama Jariango.
2.1.5 Perkembangbiakan tumbuhan
Individu baru inilah yang mengeluarkan spora dan berkembang melalui pembelahan dalam sporogenesis menjadi gametofit (Anggadiredja, dkk., 2011).
Faktor biologi utama yang menjadi pembatas produktivitas alga yaitu faktor persaingan dan pemangsa dari hewan herbivora. Selain itu, dapat juga dihambat oleh faktor morbiditas dan mortalitas alga itu sendiri. Morbiditas disebabkan oleh penyakit dari infeksi mikroorganisme, tekanan lingkungan perairan (fisika dan kimia perairan) yang buruk, serta tumbuhnya tanaman penempel (parasit). Sementara, mortalitas dapat disebabkan oleh pemangsaan hewan-hewan herbivora (Aslan, 1998).
2.1.6 Kandungan kimia tumbuhan
Sargassum plagyophyllum (Mertens) J.G. Agardh merupakan jenis alga coklat yang menghasilkan metabolit primer senyawa hidrokoloid yang disebut alginat (Rachmat, 2012). Jenis alga yang termasuk kelas Phaeophyceae (alga coklat) memiliki kandungan protein, sedikit lemak, pigmen klorofil a dan c, beta karoten, violasantin dan fukosantin serta mineral, seperti kalium, kalsium, fosfor, natrium, zat besi, dan iodium. Fukosantin merupakan pigmen yang dominan menutupi pigmen lainnya dan menyebabkan warna coklat pada alga coklat serta mempunyai persediaan makanan (hasil fotosintesis) berupa laminaran (Dawes, 1981; Yulianto, 2007).
2.2 Alginat
berat kering. Alginat tersusun atas asam guluronat dan manuronat, dengan ikatan 1,4 β-D-asam manuronat dan α-L-guluronat (Rasyid, 2003).
Alginat pertama kali ditemukan oleh Stanford pada awal tahun 1880-an, ketika diisolasinya alginat ini tidak berhasil diperoleh dalam keadaan murni. Peneliti selanjutnya yaitu Krefting mengisolasi alginat dalam keadaan murni, dia menganggap algint memiliki bahan baru yang disebut tangsaure ataupun asam alginat. Alginat di dalam perdagangan ditemukan sebagai campuran garam natrium, kalium, kalsium dan magnesium (Chapman dan Chapman, 1980; Rachmat, 2012). Struktur asam alginat dapat dilihat pada Gambar 2.1 berikut:
Gambar 2.1 Struktur asam alginat Keterangan: M = β-D asam manuronat
G = α-L asam guluronat 2.2.1 Natrium alginat
2.2.2 Sumber Alginat
Umumnya alginat terdapat dalam semua jenis alga yang tergolong dalam kelas Phaeophyceae dengan kadar yang berbeda-beda. Secara komersial sebagian besar alginat diproduksi hanya dari jenis Macrocystis pyrifera, Laminaria byperborea, Eisenia bycyclis (Rasyid, 2003). Jumlah polisakarida yang terdapat pada masing-masing alga coklat berbeda-beda tergantung dari spesies, tempat tumbuh, dan iklim, yaitu 15-40% terhadap berat kering (Winarno, 1990).
2.2.3 Penggunaan Alginat 1. Bidang farmasi dan kosmetika
Dalam bidang farmasi alginat digunakan sebagai suspending agent (stabilisasi untuk emulsi dan suspensi) misalnya dalam sediaan antasida untuk pengobatan lambung, bahan pengental, pengikat, sebagai bahan penghancur pada sediaan tablet dan alginat juga dapat digunakan sebagai gel untuk sediaan obat luar.
Pada industri kosmetik alginat digunakna sebagai pelembut, bahan penghidrasi dan kemampuannya untuk membentuk bahan yang dapat menyebar dengan baik pada kulit. Natrium alginat digunakan dalam industri kosmetik misalnya pada pembuatan shampoo cair karena dapat meningkatkan viskositas dan pensuspensi bahan padat sehingga digunakan sebagai koloid pelindung.
2. Bidang industri makanan
2.3 Viskositas
Viskositas adalah sifat dari cairan yang lebih bertahan untuk mengalir (Martin, dkk., 1993). Viskositas dapat dianggap sebagai suatu sifat yang relatif yang relatif dengan air sebagai bahan rujukan dan semua viskositas dinyatakan dalam istilah-istilah viskositas air murni pada suhu 20oC. Viskositas air yaitu 1,0050 centipoise disingkat dengan cps. Makin kental suatu cairan, makin besar kekuatan yang diperlukan agar cairan tersebut mengalir dengan laju tertentu (Lachman, dkk., 1989; Yulianti, 2007).
Faktor-faktor yang memperngaruhi viskositas larutan adalah sebagai berikut:
1. Tingkat polimerisasi, bertambahnya tingkat polimerisasi akan meningkatkan viskositas.
2. Konsentrasi larutan, bertambahnya konsentrasi larutan akan meningkatkan viskositas.
3. Temperatur, viskositas akan turun dengan naiknya suhu. 4. Tekanan, viskositas cairan akan naik dengan naiknya tekanan.
2.4 Spektrofotometri Inframerah
kovalen mengalami getaran (vibrasi) atau osilasi (oscillation). Bila molekul menyerap inframerah, energi yang diserap menyebabkan kenaikan dalam amplitudo getaran atom-atom yang terikat. Jadi molekul ini berada dalam keadaan vibrasi tereksitasi (excited vibrational state), energi yang diserap ini akan dibuang dalam bentuk panas bila molekul itu kembali lagi (Sastrohamidjojo, 1992).
Bilangan gelombang mutlak dari absorpsi oleh suatu tipe ikatan, bergantung pada macam getaran dari ikatan tersebut. Oleh karena itu tipe ikatan yang berlainan (C-H, C-C, C=O, C=C, O-H, dan sebagainya) menyerap radiasi inframerah pada bilangan gelombang yang berlainan. Dengan demikian spektrofotometri inframerah dapat digunakan untuk mengidentifikasi adanya gugus fungsi dalam suatu molekul.
Spektrum inframerah suatu senyawa adalah grafik dari bilangan gelombang yang secara berkesinambungan berubah sepanjang suatu daerah sempit dari spektrum elektromagnetik, versus transmitan-persen atau pada absorbans (A). Kebanyakan spektrum inframerah merekam bilangan gelombang versus %T.
Bila suatu senyawa menyerap radiasi pada suatu panjang gelombang tertentu, intensitas radiasi yang diteruskan oleh contoh berkurang. Ini mengakibatkan suatu penurunan dalam %T dan terlihat pada spektrum sebagai suatu umur (deep) yang disebut puncak absorbsi atau pita absoprsi. Bagian spektrum dimana %T menunjukkan angka 100 (atau hampir 100) disebut garis dasar (base line) yang direkam pada spektrum inframerah pada bagian atas (Supratman, 2010).
2.4.1 Spektrofotometri inframerah fourier transform
Radiasi yang berasal dari sumber radiasi inframerah dikolimasikan oleh sebuah cermin cekung ke pembagi berkas radiasi, setengah berkas dilewatkan cermin statik dan setengah berkas lainnya ke cermin gerak. Pergerakan cermin memodulasi semua bilangan gelombang dalam berkas radiasi. Setelah terjadi refleksi pada kedua cermin, kedua berkas tersebut bergabung kembali pada pembagi berkas radiasi.
Meskipun cahaya masuk inkoheren, pemecahan menjadu dua berkas dan penggabungannya kembali pada pembagi menjamin bahwa keduanya dapat bergabung seperti koheren. Sebagai hasilnya, kedua berkas bilangan gelombangnya dapat berinteraksi dengan kadar yang berbeda. Berkas gabungan lewat melalui sel sampel dan sampai ke detektor yang memberikan keuntungan dibandingkan dengan metode dispersi. Tiap bilangan gelombang dimodulasi dan dideteksi pada frekuensi yang berbeda, akan terjadi gangguan noise hanya pada lebar pitanya yang sempit. Sebagai hasilnya betul-betul tidak ada radiasi baur yang menyertai pengukuran fourier transform.
2.5 Losion
2.5.1 Definisi losion
Losion merupakan salah satu bentuk emulsi, didefinisikan sebagai campuran dari dua cairan yang tidak saling bercampur, yang distabilkan dengan sistem emulsi dan jika ditempatkan pada suhu ruang, berbentuk cairan yang dapat dituang (Rieger, 1994). Menurut Silva, et al, (2006), emulsifikasi merupakan proses pendispersian suatu larutan ke dalam larutan yang tidak saling bercampur. Emulsi berbentuk droplet dan ukurannya dipengaruhi oleh laju pengadukan selama proses emulsifikasi.
Dua cairan yang tidak saling becampur cenderung membentuk tetesan-tetesan jika diaduk secara mekanis. Jika pengocokan dihentikan, tetesan-tetesan akan bergabung menjadi satu dengan cepat dan kedua cairan tersebut akan memisah. Lamanya terjadi tetesan tersebut dapat ditingkatkan dengan menambahkan suatu pengemulsi. Biasanya hanya ada satu fase yang bertahan dalam bentuk tetesan untuk jangka waktu yang cukup lama. Fase ini disebut fase dalam (fase terdispersi atau fase diskontinu) dan fase ini dikelilingi fase luar atau fase kontinu. Ada dua bentuk emulsi dalam bahan dasar kosmetik, yaitu emulsi yang mempunyai fase dalam minyak dan fase luar air, sehingga disebut emulsi minyak dalam air, biasanya diberi tanda “m/a”, sebaliknya. Emulsi yang mempunyai fase dalam air dan fase luar minyak disebut emulsi air dalam minyak dan dikenal sebagai “a/m” (Rieger, 1994).
dengan baik. Temperatur dapat diturunkan beberapa derajat jika titik leleh fase lemak cukup rendah (Idson dan Lazarus, 1994).
Waktu, variasi temperatur, dan proses pencampuran mempunyai pengaruh yang kompleks pada proses emulsifikasi. Pengocokan dibutuhkan untuk emulsifikasi sehingga terbentuk tetesan-tetesan. Pada pengocokan selanjutnya, kemungkinan terjadi koalisi antara tetesan-tetesan menjadi semakin sering, sehingga dapat terjadi penggabungan. Oleh karena itu, disarankan untuk menghindari waktu pengocokan yang terlalu lama, pada waktu dan sesudah pembentukan emulsi. Selama penyimpanan, ketidakstabilan emulsi dapat dibuktikan oleh pembentukan krim, agregasi bolak-balik, atau agregasi yang tidak dapat balik (Rieger, 1994).
Kestabilan emulsi berhubungan dengan viskositas. Semakin tinggi viskositas suatu bahan, maka bahan tersebut akan semakin stabil karena pergerakan partikel cenderung sulit (Schmitt, 1996).
Pada emulsi m/a, bulatan gumpalan emulsi menyebabkan peningkatan viskositas secara tiba-tiba. Viskositas emulsi akan mengalami perubahan untuk beberapa lama. Biasanya penurunan viskositas dengan waktu mencerminkan peningkatan ukuran partkel karena penggumpalan dan menunjukkan shelf-life yang buruk (Rieger, 1994).
2.5.2 Bahan penyusun sediaan losion
Losion merupakan campuran dari air, pelembut, humektan, bahan pengental, pengawet, dan pewangi (Mitsui, 1997).
Asam stearat
penambahan asam stearat, produk bersifat lunak dan menghasilkan kilauan yang khas (Idson dan Lazarus, 1994).
Asam stearat mudah larut dalam kloroform, eter, etanol, dan tidak larut dalam air (Departemen Kesehatan, 1993).
Setil alkohol
Setil alkohol (C16H33OH) merupakan komponen fase lemak yang berfungsi sebagai emulsifier (Idson dan Lazarus, 1994).
Selain sebagai emulsifier, setil alkohol juga berfungsi sebagai bahan pengental. Pada formulasi produk, umumnya konsentrasi yang digunakan berkisar antara 1-3%. Semakin besar konsentrasi yang digunakan maka emulsi yang terbentuk akan semakin tebal dan padat sehingga dapat terjadi granulasi (Wilkinson dan Moore, 1982).
Setil alkohol merupakan butiran yang berwarna putih, berbau khas lemak, melebur pada suhu 45-50oC, serta larut dalam etanol dan eter namun tidak larut dalam air (Departemen Kesehatan, 1993).
Vaselin
Minyak mineral
Minyak mineral (CnH2n+2) merupakan carian yang tidak berwarna, jernih, dan tidak berbau, serta tidak larut dalam alkohol atau air. Terdapat dua jenis minyak mineral yang penting, yaitu paraffin cair (viskositas 110-220 mPa.s) dan paraffin cair ringan (viskositas 25-80 mPa.s). Minyak-minyak mineral untuk kosmetik merupakan fraksi bertitik didih tinggi yang diperoleh dari distribusi minyak kasar yang dimurnikan dan dijernihkan dengan asam sulfat. Minyak ini merupakan pelembut kulit yang baik karena bersifat tidak aktif dan tidak menembus kulit. Oleh karena itu, minyak-minyak ini memiliki kompabilitas yang sangat baik terhadap kulit (Schmitt, 1996).
Isopropil palmitat
Isopropil palmitat (C19H38O2) adalah ester dari isopropil alkohol dan asam palmitat, mempunyai nama resmi 1-metil etil heksadekanoat. Pada suhu ruang, isopropil palmitat merupakan cairan jernih tidak berwarna sampai berwarna kekuningan, tidak berbau, dan bersifat kental. Viskositas yang terukur adalah antara 5 sampai 10 mPa.s pada 25oC. Suhu didih dari isopropil palmitat adalah 160oC pada 266 Pa (2 mm Hg). Titik beku terukur antara 13-15oC dan umumnya memadat pada suhu di bawah 16oC (Anonim, 2007).
seperti sabun cair, krim, losion, produk perawatan wajah, produk perawatan rambut, deodoran, pewarna bibir, dan bedak (Anonim, 2007).
Gliserin
Humektan terpenting dalam pembuatan losion adalah gliserin (C3H5(OH)3) yang diperoleh dari proses saponifikasi trigliserida dan sorbitol. Sifat melembabkan timbul dari gugus-gugus hidroksil yang dapat berikatan hidrogen dengan air sehingga mencegah penguapan air. Komposisi gliserin yang digunakan pada formulasi berkisar antara 3-10% (Mitsui, 1997). Penggunaan gliserin berfungsi untuk mencegah losion menjadi kering dan mencegah pembentukan kerak selama pengemasan dalam botol. Selain itu, gliserin juga berfungsi dalam memperbaiki konsistensi dan mutu losion, yaitu mencegah terhapusnya losion jika digunakan pada kulit sehingga memungkinkan losion dapat menyebar tanpa digosok. Penambahan gliserin menyebabkan sediaan menjadi lebih pekat (Idson dan Lazarus, 1994).
Trietanolamin
Trietanolamin (CH2OH(CH2)3N) atau TEA merupakan carian tidak berwarna atau berwarna kuning pucat, jernih, tidak berbau atau hampir tidak berbau, dan higroskopis. Cairan ini dapat dicampur dengan air dan etanol (95%) namun sukar larut dalam eter (Departemen Kesehatan, 1993). TEA dapat digunakan sebaga penyeimbang pH dalam sediaan kosmetika (Anonim, 2008). Air
Metil paraben
Metil paraben (C8H8O3) merupakan zat berwarna putih atau tidak berwarna, berbentuk serbuk halus, tidak berbau, dan rasa sedikit membakar. Zat ini dapat larut dalam etanol 95%, eter, dan air namun sukar larut dalam benzen dan karbontetraklorida (Depkes RI., 1993).
Metil paraben sering digunakan dalam losion karena dapat mencegah pertumbuhan bakteri dan jamur. Kelemahan dari metil paraben yaitu kurang efektif terhadap bakteri gram negatif dibandingkan terhadap jamur dan ragi (Idson dan Lazarus, 1994).
Pewangi
Pewangi yang biasa digunakan dalam formulasi losion adalah minyak esensial (essential oil). Minyak esensial merupakan bahan yang sensitif terhadap panas, sehingga harus ditambahkan pada temperatur yang rendah. Minyak ini biasanya digunakan dalam jumlah yang kecil sehingga tidak menyebabkan irirasi (Rieger, 2000).
Alginat
Alginat merupakan grup polisakarida alami yang diekstrak dari rumput laut coklat (Phaeophyceae). Dalam dinding sel dan ruang intraselular rumput laut coklat, alginat ditemukan sebagai campuran garam kalsium, kalium, dan natrium dari asam alginat (Nussinovitch, 1997).
Kegunaan alginat didasarkan pada tiga bagian, yaitu (Mchugh, 2003):
• Kemampuannya ketika dipisahkan dalam air untuk mengentalkan larutan
• Kemampuannya untuk membentuk gel
• Kemampuannya untuk membentuk lapisan dari natrium dan kalsium
