PENENTUAN KANDUNGAN ALKALOIDA KOFEIN DALAM DAUN TEH SECARA EKSTRAKSI PELARUT
A. TUJ UAN
Tujuan dalam praktikum ini adalah untuk menentukan kandungan alkaloda kofein dalam daun teh secara ekstraksi pelarut.
B. LANDASAN TEORI
Tumbuhan menghasilkan bermacam-macam golongan senyawa organik yang melimpah yang sebagian besar dari senyawa itu tidak nampak secara langsung dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut. Zat-zat kimia ini sederhana dirujuk sebagai metabolit sekunder yang keberadaannya terbatas pada spesies tertentu dalam kingdom tumbuhan. Metablit sekunder juga dikenal sebagai hasil alamiah metabolisme. Hasil dari metabolisme sekunder biasanya tidak untuk semua sel secara keseluruhan, tetapi hanya untuk beberapa sel tertentu. Hasil dari metabolit sekunder lebih kompleks dibandingkan dengan metabolit primer. Berdasarkan asal biosintetiknya, metabolit sekunder dapat dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yakni terpenoid (termasuk triterpenoid, steroid, dan saponin), alkaloid, dan senyawa-senyawa fenol (termasuk flavonoid dan tanin). Alkaloid biasanya didapati sebagai garam organik dalam tumbuhan dalam bentuk senyawa padat berbentuk Kristal dan kebanyakan berwarna. Pada daun atau buah segar biasanya keberadaan alkaloid memebrikan rasa pahit di lidah (Simbala, 2009).
Dilleniidae, ordo: Tehales, suku: Tehaceae, genus: Camellia, spesies: sinensis. Jenis teh sangat beragam, begitu juga dengan kualitas hasil olahannya. Namun, umumnya jenis teh dibagi menjadi tiga berdasarkan waktu dari lamanya proses fermentasi yaitu, teh hijau dibuat tanpa melalui proses fermentasi, teh oolong dihasilkan melalui proses semi fermentasi, dan teh hitam dibuat melalui proses fermentasi. Kandungan dalam teh beraneka ragam antara lain kafein, teofilin, vitamin K, vitamin C, vitamin A, vitamin B (B1, B2, B6), K, Na, Mn, Cu, F, flavonoid, dan tannin. Kadar kafein dalam daun teh sekitar 2% (Nersyanti, 2006).
Berdasarkan penelitian, kebiasaan minum teh ternyata dapat mencegah napas bau dan gigi keropos. Hasil isolasi senyawa kimia dari daun teh yang dikenal sebagai keluarga polifenol terutama katehin dan teaflavin dapat membunuh bakteri penyebab gangguan mulut (Bustanussalam, dkk., 2009).
Para peneliti di bidang kesehatan kini mampu membuktikan khasiat sehat daun teh yang dapat memberikan daya kekebalan tubuh untuk melawan berbagai penyakit serta memperpanjang usia. Dari hasil penelitian ilmiah, teh memiliki kemampuan menghambat pembentukan kanker, mencegah penyakit jantung dan stroke, menstimulir sistem sirkulasi, memperkuat pembuluh darah, menurunkan kolesterol dalam darah, memperkuat gigi. Teh bisa pula digunakan sebagai obat luar untuk beberapa penyakit, seperti penyembuhan luka atau mencegah penyak kulit dan penyakit kaki karena kutu air (Dewi, 2008).
23%, lemak 8%, polifenol 30%, kafein 4%, pectin 4%. Daun teh mengandung tiga komponen penting yang mempengaruhi mutu minuman, yaitu kafein, tanin, dan polifenol. Kafein memberikan efek stimulan (Sundari, dkk., 2009).
teh hijau) dan lainnya bermanfaat sebagai komponen yang bersifat antioksidan yang diekstrak bersama kafein (Atomssa dan Gholap, 2011).
Pemberian kafein secara berlebihan dapat menyebabkan gugup, gelisah, tremor, insomnia, hiperestesia, mual, dan kejang. Pemberian vitamin B2 yang berlebihan sejauh ini tidak menimbulkan efek yang berbahaya, tapi konsumsi vitamin B6 yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan syaraf pada tangan dan kaki, karena itulah kadar kafein, vitamin B2 dan B6 dalam minuman berenergi perlu ditentukan agar tidak menimbulkan efek yang merugikan. Banyak metode telah dikembangkan untuk penentuan kadar kafein, yaitu metode titrimetri, spektrofotometri, dan kromatografi cair kinerja tinggi. Metode titrimetri dan fluorometri memerlukan sampel dan pereaksi kimia dalam jumlah banyak, waktu analisis yang lama, dan perlu adanya preparasi sampel terlebih dahulu (Safitri, 2007).
Kadar kafein lebih tinggi dari kopi Arabika. Kafein mempunyai daya kerja sebagai stimulant sistem saraf pusat, stimulant obat jantung, relaksasi otot polos, dan diuresi. Efek kafein dapat meningkat apabila interaksi dengan beberapa
jenis obat dan menyebabkan kofeinisme (Hartono, 2009). Kafein atau 1,3,7-trimetilxantin, senyawa golongan alkaloid purin
dengan rumus molekul C8H10N4O2. Kafein hasil isolasi maupun sintesis dapat
umumnya. Kafein sukar larut dalam eter, agak sukar larut dalam air dan etanol, serta mudah larut dalam kloroform (Safitri, 2007).
Kafein adalah salah satu jenis alkaloid yang banyak terdapat di daun teh (Camellia sinensis), biji kopi (Coffea arabica), dan biji coklat (Tehobroma cacao). Kafein memiliki efek farmakologis yang bermanfaat secara klinis, seperti
menstimulasi susunan syaraf pusat, relaksasi otot polos terutama otot polos bronkus, dan stimulasi otot jantung. Berdasarkan efek farmakologis tersebut seringkali kafein ditambahkan dalam jumlah tertentu ke minuman suplemen. Efek samping dari penggunaan kafein secara berlebihan (overdosis) dapat menyebabkan gugup, gelisah, tremor, insomnia, hiperestesia, mual, dan kejang (Nersyanti, 2006).
berkurang dan pengaruh yang ditimbulkan alkaloid dapat bersifat netral atau bahkan sedikit asam (Pranata, 1997).
Dua metode yang paling banyak digunakan untuk menyeleksi tanaman yang mengandung alkaloid, yaitu prosedur Wall dengan proses ekstraksi sederhana dan prosedur Kiang-Douglas dengan proses ekstraksi ditambah dengan modifikasi pereaksi. Kebanyakan alkaloid tidak larut dalam petroleum eter. Namun, ekstrak halus selalu dicek untuk mengetahu adanya alkaloid dengan menggunakan salah satu pereaksi pengendap alkaloid. Bila sejumlah alkaloid larut dalam pelarut petroleum eter, maka bahan tanaman pada awal ditambah dengan asam berair untuk mengikat alkaloid sebagai garamnya (Pranata, 1997).
mengatasi efek matriks tanpa harus memisahkannya terlebih dahulu (Nersyanti, 2006).
Secara umum, ekstraksi dapat didefinisikan sebagai proses pemisahan dan isolasi zat dari suatu zat dengan penambahan pelarut tertentu untuk mengeluarkan komponn campuran dari zat padat atau zat cair. Dalam hal ini fraksi padat yang diinginkan bersifat larut dalam pelarut (solven), Sedangkan fraksi padat lainnya tidak dapat larut. Proses tersebut akan menjadi sempurna jika solute dipisahkan dari pelarutnya, misalnya dengan cara destilasi/penguapan (Wahyuni, dkk., 2004).
C. Alat dan Bahan 1. Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah : - Corong pisah
- Batang Pengaduk - Gelas kimia - Erlenmeyer - Statif dan Klem - Corong Biasa - Buret
- Pipet ukur - Filler
- Penangas air (waterbath) - Timbangan analitik - Pipet tetes
2. Bahan
Bahan yang digunakan dala percobaan ini adalah : - Daun teh
- Larutan baku NaOH 0,2 N
- HCl
- Amonia 10%
- Larutan H2SO4 0,2 N
- Kloroform - Eter
- Indikator metil red - Akuades
D. Cara Ker ja
-Ditimbang 10 gram
- Dimasukkan dalam gelas kimia -Ditambahkan 40 ml ammonium
hidroklorida, 50 ml etanol dan 100 ml eter
-Dicampur dengan baik -Diimaserasi selama 24 jam -Dikeringkan
-Dihaluskan Daun Teh
Serbuk Kasar
Maserat
-Disaring
-Diambil ekstrak
-Dimasukkan dalam corong pisah -Ditambahkan 20 ml H2SO4 0,5 N
-Dikocok
-Dibiarkan hingga terbentuk dua lapisan -Diambi lapisan bawah
-Dimasukkan dalam gelas kimia
-Dipanaskan dalam waterbath pada suahu 700C hingga kering -Diambil residu
-Ditambahkan beberapa milliliter kloroform -Ditambahkan 15 ml larutan H2SO4
-Ditambahkan indikator metil red 1 tetes -Dititrasi dengan larutan baku NaOH 0,2 N -Diamati perubahan warna yang terjadi -Diamati volume NaOH yang digunakan -Dihitung kadar kafein dalam daun teh Fase Air
-Dimasukkan dalam corong pisah
-Ditambahkan ammonia 10% hingga alkalis -Ditambahkan 20 ml kloroform
-Dikocok
Sari Kloroform
E. Hasil Pengamatan ml eter, dimaserasi 1 x 24 jam, di saring
Ekstrak daun teh
2.
Ekstrak daun teh dalam corong pisah + 20 ml H2SO4 0,5 N, dikocok, diambil lapisan
bawah, diulangi 3x
Fasa Air
3.
V (H2SO4) X N (H2SO4)awal = 20 ml x 0,5 N = 10 mmol
Mol ekuivalen akhir = V (H2SO4) x (H2SO4)akhir
= 15 ml x 0,5 N = 7,5 mmol - Mol H2SO4 yang bereaksi
Mol H2SO4 yang bereaksi = Mol ekuivalen awal – Mol ekuivalen akhir
= 10 mmol – 7,5 mmol = 2,5 mmol
- Massa kafein dalam sampel
Massa kafein dalam sampel = Mol H2SO4 x Mr Kafein
= 0,025 mol x 194,19 gram/mol = 4,85475 gram
- Kadar kafein
= 100%
= 4 ,85 475
F. PEMBAHASAN
Setiap tumbuhan akan menghasilkan senyawa-senyawa kimia tertentu dalam metabolismenya. Senyawa-senyawa kimia hasil metabolisme tersebut dikenal sebagai metabolit, berupa metabolit primer dan metabolit sekunder. Metabolit primer merupakan senyawa-senyawa kimia hasil metabolisme yang penting bagi tumbuhan dan diperoleh dari jalur biosintesis primer. Metabolit sekunder merupakan senyawa kimia yang berasal dari metabolit primer yang melalui jalur biosintesis tertentu berupa jalur metabolisme yang disesuaikan dengan tujuan dan kondisi lingkungan tumbuhan tersebut tumbuh. Contohnya senyawa alkaloid yang berasal dari metaolit primer asam amino.
Perbedaan metabolit primer dan metabolit sekunder, antara lain ialah metabolit primer terdistribusi merata pada dalam setiap organisme, sedangkan metabolit sekunder tidak terdistribusi merata pada tumbuhan. Metabolit primer umumnya memiliki fungsi yang universal, misalnya sebagai sumber energi dan pertumbuhan, sedangkan metabolit sekunder memiliki fungsi yang bersifat ekologis, misalnya sebagai penarik serangga atau sebagai pertahanan tubuh. Metabolit prmier memiliki struktur kimia dengan perbedaan yang kecil, sedangkan metabolit sekunder memiliki struktur kimia yang berbeda-beda. Di samping itu, fungsi fisiologis metabolit primer berkaitan dengan struktur kimianya, sedangkan metabolit sekunder tidak.
tumbuhan. Kafein dapat disebut juga sebagai teh. Kafein atau 1,3,7-trimetilxantin dengan rumus molekul C8H10N4O2. Kafein memiliki sifat fisis seperti berbentuk
kristal dengan warna putih, memiliki titik leleh 2340 C, larut dengan air (15 mg/ml) dan kloroform, serta memiliki rasa agak pahit.
Kerangka kafein berasal dari nukleotida purin yang dikonversi ke xanthosin, yang pertama dilakukan menengah dalam jalur biosintesis kafein. Setidaknya ada empat rute dari purin nukleotida untuk xanthosine yang ada. Bukti menunjukkan bahwa rute yang paling penting adalah produksi xanthosine dari inosin 5'-monofosfat, berasal dari de novo purin nukleotida biosintesis, dan jalur dalam yang adenosin, yang dibebaskan dari S-Lhomocysteine adenosyl- (SAH), diubah menjadi xanthosine melalui adenin, adenosin monofosfat, inosin 5'-monofosfat dan xanthosine 5'-5'-monofosfat. Struktur kafein digambarkan sebagai berikutn :
melalui 3 tahap N-metilasi, dimana tahap metilasi ini dibantu oleh aktivitas enzim yaitu enzim metil transferase. Berikut adalh biosintesis xantin :
Di dalam tubuh, kafein berkhasiat menstimulasi sistem saraf pusat dengan efek menghilangkan rasa letih, lapar dan mengantuk, juga daya konsentrasi dan kecepatan reaksi yang ditingkatkan, serta prestasi otak dan suasana jiwa diperbaiki. Kerjanya terhadap kulit otak lebih ringan dan singkat daripada amfetamin. Kafein juga berefek inotrop positif terhadap jantung (memperbaiki daya kontraksi), vasodilatasi perifer dan diuretis, juga bersifat menghambat enzim fosfodiesterase.
mengurangi kelelahan otot diafragma pada orang normal maupun pada pada pasien COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease).
Dosis sedang pada kucing dan manusia menyebabkan kenaikan sekreasi lambung yang berlangsung lama. Kombinasi kafein dan histamine memperlihatkan efek potensial pada peninggian sekresi pepsin dan asam. Pada hewan coba didapati perubahan patologis dan pembentukan ulkus pada saluran cerna akibat pemberian kafein dosis tunggal yang tinggi atau dosis kecil berulang. Peranan kopi dan minuman kola dalam pathogenesis tukak lambung bersifat individual.
Sekresi lambung setelah pemberian kafein memperlihatkan gambaran khas pada orang normal maupun pada pada orang dengan tukak lambung atau tukak duodenum. Orang dengan resdisposisi tukak peptik atau pasien tukak peptik yang sedang mengalami remisi juga menunjukkan respon yang abnormal terhadap pemberian kafein.
Kadar terapi metilxantin dapat meningkatkan katekolamin dalam darah, enzim dopamin-hidroksilase dan aktivitas renin dalam plasma pada manusia. Peningkatan aktivitas renin ini tidak berdasarkan perangsangan adrenoreseptor. Xantin dapat menyebabkan toleransi terutama terhadap efek dieresis dan gangguan tidur. Terhadap perangsangan SSP hanya sedikit terjadi toleransi. Juga terdapat toleransi silang antar derivate xantin.
sediaan lepas lambat. Resorpsinya diusus baik, presentase pengikatan pada proteinnya kurang lebih 17%, waktu paruh pada plasmanya 3 hingga 7 jam. Nilai tersebut akan meningkat menjadi dua kali lipat pada wanita hamil tua atau hamil yang menggunakan pil kontrasepsi jangka panjang
Metilxantin didistribusikan ke seluruh tubuh melewati plasenta dan masuk ke air susu ibu. Volume distribusi kafein ialah antara 400 dan 600 mL/kg, pada bayi prematur nilai ini lebih tinggi. Eliminasi metilxantin terutama melalui metabolisme di hati. Sebagian besar diekskresi bersama urin dalam bentuk asam metilurat atau metilxantin. Kurang dari 5% kafein akan ditemukan di urin dalam bentuk utuh.
Pemberian kafein sebesar 4-8 mg/kgBB pada orang sehat maupun pada orang yang gemuk akan menyebabkan peningkatan asam lemak bebas dalam plasma dan juga meningkatkan metabolisme basal. Masih belum jelas benar apakah perubahan metabolisme ini berkaitan dengan peningkatan ataupun efek katekolamin.
Pada manusia, kematian akibat keracunan kafein jarang terjadi. Gejala yang biasanya paling mencolok pada penggunaan kafein dosis berlebihan ialah muntah dan kejang. Kadar kafein dalam darah pascamati ditemukan antara 80 µg/ml sampai lebih dari 1 mg/ml. Walaupun dosis letal akut kafein pada orang
kilatan cahaya sering dijumpai. Otot rangka menjadi tegang dan gemetar, sering pula dijumpai takikardia dan ekstrasistol, sedangkan pernapasan menjadi lebih cepat.
Penggunaan kafein sebagai penyegar yang bila digunakan terlalu banyak atau lebih dari 20 cangkir sehari dapat bekerja adiktif. Minum kopi lebih dari 4-5 cangkir sehari dapat meningkatkan kadar homosistein dalam darah dan dengan demikian juga resiko peyakit jantung dan pembuluh. Bila dihentikan sekaligus dapat mengakibatkan sakit kepala. Zat ini sering dikombinasi dengan parasetamol atau asetosal untuk memperkuat efek analgetiknya, juga dengan ergotamine untuk memperlancar absorpsinya. Pada rasa letih, 1-3 kali sehari 100-200 mg sebagai adjuvant bersama analgetika 50 mg sekali, bersama ergotamine pada migraine 100 mg.
Minuman xantin yang paling populer ialah kopi, teh, coklat, danminuman kola. Kopi dan teh mengandung kafein, sedangkan coklat mengandung teobromin. Kadar kafein dalam daun teh kurang lebih 2% lebih tinggi daripada kadarnya dalam biji kopi (0,7-2%). Satu botol minuman kola berisi 35-55 mg kafein. Satu cangkir kopi rata-rata berisi 100-150 mg kafein, mendekati dosis terapi. Anak lebih peka terhadap perangsangan xantin dibandingkan dengan orang dewasa., maka sebaiknya anak jangan minum kopi atau teh. Pasien dengan tukak peptic yang aktif dan hipertensi sebaiknya tidak minum minuman yang mengandung kafein.
mengeringkan daun teh sehingga dapat mengurangi kandungan air di dalam sampel dan mencegah terjadinya reaksi enzimatik agar bakteri tidak mudah tumbuh. Sampel juga dihaluskan menjadi serbuk kasar untuk memperluas sudut kontak permukaan sehingga luas kontak antara serbuk daun dan pelarut yang digunakan untuk ekstraksi menjadi lebih besar. Ketika luas kontaknya besar, maka senyawa yang ditarik oleh pelarut dari dalam sampel diperoleh lebih banyak.
Tahap selanjutnya yaitu ektraksi. Ekstraksi merupakan metode pemisahan senyawa yang melibatkan proses pemindahan satu atau lebih senyawa dari satu fasa ke fasa lain yang juga didasarkan pada sifat kelarutannya. Ekstraksi terdiri atas tiga jenis. Ekstraksi padat-cair biasa mengekstrak zat padat dari zat cair. Pada praktikum ini dilakukan ekstraksi padat-cair kafein dari the, yaitu pada saat maserasi dan ekstraksi cair-cair yang prinsipnya ialah suatu senyawa kurang larut dalam pelarut yang satu dan sangat larut dalam pelarut lainnya. Pada praktikum dilakukan ekstraksi cair-cair pada corong pisah.
asam sulfat 0,5 N. Penambahan asam sulfat 0,5 N berfungsi untuk mengikat alkaloid menjadi garam alkaloid.
Hasil ekstraksi fase air selanjutnya ditambahkan dengan amonia 10% dan kloroform. Ammonia berfungsi untuk membasakan dan pengendapan alkaloid sehingga diperoleh alkaloid dalam bentuk garamnya atapun alkaloid dalam bentuk basa bebas, sedangkan kloroform menarik senyawa kafein dalam sampel. Pada saat penambahan kloroform akan terbentuk 2 lapisan, lapisan paling bawah adalah kloroform yang memiliki massa jenis yang lebih besar, sedang lapisan atas adalah asam sulfat. Alkaoid dalam daun teh akan bereaksi dengan NH3 dengan menarik
H+ dan membentuk alkaloid bebas dalam kloroform sedangkan amonia akan terpisah ke dalam fase yang lain.
Fase klorofom dari proses ekstraksi dipisahkan dan diuapkan di atas waterbath. Residu yang terbentuk kemudian dilarutkan dalam beberapa mililiter
kloroform dan ditambahkan larutan baku H2SO4 0,2 N yang akan bereaksi dengan
G. KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Atomssa T., A.V. Gholap. 2011. “Characterization of Caffeine and Determination of Caffeine in Tea Leaves Using UV-Visible Spectrometer”. African Journal of Pure and Applied Chemistry. Vol. V(1).
Bustanussalam, Partomuan Simanjuntak, Retno Muwarni. 2009. “Analisis Kandungan Katekin Dalam Beberapa Ekstrak Air Benalu Tanaman Teh”. Jurnal Kimia Mulawarman. Vol. VI (2).
Dewi, Mainora Rahayu. 2008. “Penentuan Kandungan Kafein Pada Daun Teh (Camelia sinensis)”. Tesis. Program Pascasarjana Universitas Andalas. Hartono, Elina. 2009. “Penetapan Kadar Kafein Dalam Biji Kopi Secara
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi”. Biomedika. Vol. II(1).
Nersyanti, Fenri. 2006. “Spektrofotometri Dervatif Ultraviolet Untuk Penentuan Kadar Kafein Dalam Minuman Suplemen Dan Ekstrak Teh”. Skripsi. Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bogor. Bogor.
Pranata, F. Sinung. 1997. “Isolasi Alkaloid dari Bahan Alam (Alkaloid Insulation of Natural Materials)”. Biota. Vol. II(2).
Safitri, Miranti. 2007. “Metode Cepat Penentuan Stimultan Kadar Kafein, Vitamin B2 dan B6 Dalam Minuman Berenergi Dengan Teknik
Zero-Crossing”. Skripsi. Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bogor. Bogor.
Simbala, H. E. I. 2009. “Analisis Sennyawa Alkaloid Beberapa Jenis Tumbuhan Obat Sebagai Bahan Aktif Fitofarmaka”. Pacific Journal. Vol. I(4). Sundari, D., Budi Nuratmi, M. Wien Winarno. 2009. “Toksisitas Akut (LD50) Dan
Uji Gelagat Ekstrak Daun Teh Hijau (Camelia sinensis (Linn.) Kunze) Pada Mencit”. Media Penelitian dan Pengembangan Kesehatan. Vol. XIX(4).
