Ekstraksi Acetogenin dari Daun Sirsak (Annona muricata L) dengan Pelarut Aseton

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 BUAH SIRSAK ( Annona muricata Linn )

Sirsak (Annona muricata L) merupakan salah satu tanaman buah yang berasal dari Karibia, Amerika Tengah dan Amerika Selatan. Buah sirsak rasanya agak asam sehingga sering dipakai sebagai bahan jus buah. Daging buahnya kaya akan serat. Setiap 100 gram buah yang dapat dimakan mengandung 3,3 gram serat sehingga dapat memenuhi 13% kebutuhan serat per hari. Selain itu, daging buahnya banyak mengandung karbohidrat (terutama fruktosa), vitamin C (20 mg/100 g), B1 dan B2 [3].

Sirsak dapat tumbuh pada semua jenis tanah dengan derajat keasaman (pH) antara 5-7. Jadi, tanah yang sesuai adalah tanah yang agak asam sampai agak alkalis. Ketinggian tempat antara 100-1000 m diatas permukaan laut lebih cocok untuk tanaman sirsak. Pada daerah dengan ketinggian 1000 diatas permukaan laut tanaman sirsak enggan tumbuh dan berbuah. Suhu udara yang sesuai untuk tanaman sirsak adalah 22-32 o_{C. Curah hujan yang dibutuhkan tanaman sirsak antara}

1500-3000 mm/tahun [9].

Sistematika dari tumbuhan sirsak adalah sebagai berikut [13] : Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Polycarpiceae Famili : Annonaceae

Genus : Annona

Tabel 2.1 Nilai Gizi per 100 gram Buah Annona muricata [14]

No Komponen Jumlah (gr)

1 Vitamin C 20,6

2 Kalsium 14

3 Dietary fiber 3,3

4 Zat besi 0,6

5 Kalori 66

6 Protein 1

7 Kolesterol 0

8 Sodium 0,014

9 Gula 13,54

10 Karbohidrat 16,84

11 Lemak 0,3

12 Lemak jenuh 0,05

13 Lemak tak jenuh tunggal 0,09 14 Lemak tak jenuh ganda 0,06

2.2 DAUN SIRSAK ( Annona muricata Linn )

Gambar 2.1 Daun Sirsak [16]

Daun sirsak merupakan bagian dari tanaman sirsak yang memiliki manfaat lebih yaitu daun sirsak mengandung acetogenin yang biasa digunakan sebagai sanyawa toksik atau racun. Adapun komponen kimia yang terdapat dalam daun sirsak dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut :

Tabel 2.2 Komponen Kimia Daun Sirsak [14]

No Komponen Jenis (%)

2 Soquinolines Aonaine

2.3 ACETOGENIN

Acetogenin merupakan metabolit sekunder dari Annonaceae yang disintesis melalui reaksi antara asam asetat, turunan poliketida yang memiliki rantai panjang pada asam lemak yaitu 35-39 atom karbon. Sifat dari senyawa ini berupa rantai panjang alipatik dengan gugus fungsi hidroksil, dan asetil karbonil serta cincin 1-3 tetrahidrofuran [17]. Acetogenin memiliki efek biologis yang beragam termasuk sitotoksik, antitumor, antimalaria, pestisida dan kegiatan antifeedant. Secara khusus, efek penghambatan acetogenin pada mitokondria NADH-ubiquinone oksido redukta se (kompleks I) yang menjadi catatan penting karena aktivitas biologis yang beragam. Beberapa jenis senyawa seperti bullatacin (rolliniastatin) dan rolliniastatin-1, adalah inhibitor yang paling ampuh dari enzim teridentifikasi sampai saat ini. Acetogenin ditandai dengan dua unit fungsional, tetrahydrofuran hydroxylated (THF), cincin -lakton -unsaturated, dipisahkan oleh rantai alkil panjang, meskipun dua unit masing-masing memiliki fungsi yang berbeda, namun

saling mengikat dalam berinteraksi dengan enzim [18].

2.4 EKSTRAKSI

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan suatu senyawa dengan bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan tanpa melarutkan material lainnya [9].

Selama ribuan tahun manusia menggunakan sumber tanaman untuk meringankan atau menyembuhkan penyakit. Tanaman merupakan sumber senyawa kimia baru yang potensial digunakan dalam bidang kedokteran dan aplikasi lainnya. Tanaman mengandung banyak senyawa aktif seperti alkaloid, steroid, tanin, glikosida, minyak atsiri, minyak tetap, resin, fenol dan flavonoid yang disimpan di bagian-bagian tertentu seperti daun, bunga, kulit kayu, biji-bijian, buah-buahan, akar, dan lain-lain menjadi obat yang lebih bermanfaat dari bahan tanaman, biasanya hasil dari kombinasi dari produk-produk sekunder [20].

2.4.1 Metode Ekstraksi

Adapun metode ekstraksi yang digunakan dalam ektraksi tanaman yaitu: a. Maserasi

Dalam proses ini, seluruh sampel ditempatkan dalam wadah tutup dengan pelarut dan dibiarkan pada suhu kamar untuk jangka waktu minimal 3 hari sambil sering diaduk sampai materi larut. [21].

b. Perkolasi

Perkolasi merupakan metode ekstraksi sederhana, sering digunakan untuk membuat prediksi yang relevan terhadap aplikasi. Perkolasi dapat menjelaskan fenomena kritis dari proses ektraksi.[22].

c. Hot Continuous Extraction (Sokhlet)

,kemudian turun menuju labu distilasi. Proses ini terjadi secara terus menerus dan dilakukan sampai pelarut dari tabung sipon tidak meninggalkan residu saat menguap. Keuntungan dari metode ini dibandingkan dengan yang telah dijelaskan dari metode sebelumnya, adalah bahwa sejumlah besar senyawa atau zat tertentu dapat terekstrak dengan menggunakan pelarut yang lebih sedikit [23]. Ekstraksi sokhlet dengan cara pemanasan dimana pelarut yang digunakan akan menguap dan terkondensasi kembali sehingga akan menjadi lebih hemat, namun acetogenin merupakan suatu senyawa yang mana ekstraknya rentan terhadap suhu tinggi, dan tidak bisa dilakukan jika suhu ekstraksi melewati 60

o_{C [24].}

d. Ekstraksi berlawanan Arah

Aliran umpan mengandung zat terlarut A yang akan diekstraksi masuk pada ujung yang satu sedangkan aliran pelarut masuk pada ujung satunya lagi. Aliran ekstrak dan rafinat mengalir secara berlawanan arah dari satu tahap ke tahap lain dan produk akhir adalah aliran ekstrak V1 yang meninggalkan kolom 1 dan aliran

rafinat LN yang meninggalkan kolom N [23].

Gambar 2.3 Ekstraksi Multi Tahap Berlawanan Arah[23]

e. Ekstraksi Superkritik dan Ultrasonik

Ekstraksi superkritis telah diteliti sejak abad terakhir ini, yang paling sering digunakan toluene superkritik dalam minyak bumi atau penyulingan minyak selama tahun 1970-an. Ekstraksi Superkritik juga sedang digunakan sebagai alat menghancurkan limbah beracun, dan sebagai media sintesis yang tidak biasa. Tekanan superkritik CO2 sekitar 200 bar hampir sama seperti heksana, dan

karakteristik solven juga mirip dengan heksana, sehingga superkritik CO2 dapat

Metode ekstraksi konvensional adalah metode yang memiliki efisiensi yang rendah dan berpotensi dalam pencemaran lingkungan karena besarnya volume pelarut organik yang digunakan, serta waktu ekstraksi yang lama dan suhu tinggi yang diperlukan dalam melakukan ekstraksi. Fluida superkritik, microwave, dan metode ekstraksi ultrasonik muncul sebagai alternatif yang baik untuk metode ekstraksi konvensional, terutama karena kurangnya kebutuhan untuk pelarut organik dan waktu ekstraksi yang relatif singkat. Namun, metode ekstraksi fluida superkritik memiliki beberapa kekurangan seperti waktu ekstraksi yang lebih lama dan tekanan ekstraksi yang tinggi, sehingga biaya operasi yang tinggi dan terbatas pada industri skala besar [26].

2.4.2 Faktor –Faktor Yang Mempengaruhi Proses Ekstraksi

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi ekstraksi, diantaranya: 1. Suhu

Kelarutan bahan yang diekstraksi dan difusivitas biasanya akan meningkan dengan meningkatnya suhu, sehingga diperoleh laju ekstraksi yang tinggi. Pada beberapa kasus, batas atas untuk suhu operasi ditentukan oleh beberapa faktor, salah satunya perlu menghindari reaksi samping yang tidak diinginkan [27]. 2. Ukuran partikel

Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar luas bidang kontak antara padatan dan solven, serta semakin pendek jalur difusinya, yang menjadikan laju transfer massa semakin tinggi [27].

3. Faktor solven

Faktor-faktor yang mempengaruhi pilihan pelarut adalah [28] : a) Jumlah fitokimia yang akan diambil

b) Tingkat ekstraksi

c) Keanekaragaman senyawa ekstrak yang berbeda d) Keanekaragaman senyawa ekstrak penghambat e) Kemudahan penanganan selanjutnya dari ekstrak f) Toksisitas pelarut dalam proses bioassay

Pilihan pelarut dipengaruhi oleh zat atau senyawa apa yang akan diambil atau diekstrak, karena produk akhir akan mengandung sisa pelarut, dimana pelarut tersebut harus tidak beracun dan tidak boleh mengganggu hasiltersebut [28]. 4. Variasi metode ekstraksi biasanya tergantung pada [29]:

a) Panjang periode ekstraksi, b) Pelarut yang digunakan, c) pH pelarut,

d) Suhu,

e) Ukuran partikel dari jaringan tanaman f) Rasio bahan baku/pelarut

2.5 ASETON (C3H6O)

Aseton adalah keton yang paling penting yang berupa cairan volatil (titik didih 56o_{C) dan mudah terbakar. Aseton adalah pelarut yang baik untuk senyawa organik}

banyak digunakan sebagai pelarut pernis, lak dan plastik. Aseton bercampur dengan air dalam segala perbandingan. Sifat ini digabungkan dengan volatilitasnya membuat aseton sering digunakan sebagai pengering alat – alat gelas laboratorium [12]. Struktur acetogenin akan berubah pada suhu di atas 60 oC [30]. Oleh karena itu dengan metoe sokletasi yang menggunakan media pemanas diperlukan pelarut yang memiliki titik didih dibawah suhu 60 oC. Salah satu syarat pelarut yang baik adalah selektivitas pelarut tersebut terhadap zat yang akan diekstrak. Sifat fisika kimia zat aktif acetogenin yaitu memiliki nilai log P sebesar 7,71 yang menunjukkan bahwa acetogenin bersifat non polar [31].

Tabel 2.3 Deret Eluotropik Pelarut [31]

Pelarut Tetapan Dielektrik Viskositas n-heksan

Peneliti terdahulu banyak menggunakan etanol dan metanol sebagai pelarut dalam ekstraksi senyawa acetogenin dari tanaman sirsak ini. Dapat dilihat dari tabel di atas bahwa nilai konstanta dielektrik aseton lebih kecil dibandingkan etanol maupun metanol sehingga dapat disimpulkan bahwa aseton merupakan pelarut yang kurang polar sehingga dapat dengan baik mengekstrak acetogenin dari sampel.

2.6 FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)

Gambar 2.4 FTIR Shimadzu [34]

IR adalah salah satu teknik analisa yang sangat penting dalam dunia sains saat ini, karena kelebihannya dapat digunakan untuk jenis sampel apapun baik cairan maupun padatan [33]. Tipe FTIR yang digunakan adalah Shimadzu dengan optik yang sederhana namun dapat memberikan informasi gugus ataupun senyawa yang rumit sekalipun dengan akurasi panjang gelombang yang tinggi. Analisa dengan menggunakan Shimadzu sampel tidak perlu dipreparasi terlebih dahulu . Prinsip kerja dari FTIR Shimadzu adalah dimana sampel dikontak dengan sebuah prisma untuk memberikan biasan terhadap material, yang di transmisi melalui sinar inframerah, sinar inframerah yang terbentuk dari sudut sampel yang lebih besar daripada sudut kritis ( yang menginduksi refleksi total). Lampu yang benar-benar tercermin oleh antarmuka antara sampel dan prisma diukur untuk mendapatkan spektrum inframerah [34].

Beberapa keuntungan utama dari FT-IR selama teknik dispersif meliputi [35]: a) Kecepatan : Karena semua frekuensi diukur secara bersamaan, sebagian besar pengukuran oleh FT-IR dibuat dalam hitungan detik bukan beberapa menit, kadang-kadang disebut sebagai Felgett Advantage.

c) Kesederhanaan teknik : Cermin bergerak di interferometer adalah satu-satunya bagian dalam instrumen yang bergerak secara kontinu, dengan demikian ada sedikit kemungkinan kerusakan mekanis.

d) Internal dikalibrasi : Instrumen ini menggunakan laser HeNe sebagai panjang gelombang internal yang kalibrasi standar (disebut sebagai keuntungan Connes). Instrumen ini adalah mengkalibrasi-diri dan tidak perlu dikalibrasi oleh pengguna.

Dengan demikian Fourier Transform Infrared (FT-IR) teknik yang telah memberikan kemudahan dalam menggunakan spektroskopi inframerah yang memungkinkan pengembangan terhadap banyak sampel, dan teknik baru yang dirancang untuk mengatasi masalah yang menantang dari teknologi lama. Hal ini telah membuat penggunaan analisis inframerah hampir tak terbatas [34].

Keberadaan suatu senyawa atau gugus dalam spektrum ditandai dengan bilangan gelombang tertentu sesuai dengan standar. Berikut akan ditampilkan beberapa panjang gelombang yang menandakan keberadaan acetogenin pada tabel 2.4 berikut :

Tabel 2.4 Daftar Panjang Gelombang Suatu Senyawa dan Gugus Fungsi [36]

Range (cm-1_{) dan intensitas Grup dan Kelas} - OH dalam asam karboksilik