i LAPORAN PENELITIAN PENGEMBANGAN IPTEKS (PPI) ANALISA FISIKOKIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN UMBI BAWANG BOMBAY (Allium cepa L.) Tim Pengusul Vera Ladeska (Ketua Peneliti/1013127301) Rindita (Anggota Peneliti /0329118402) Nomor Surat Kontrak Penelitian: Nilai Kontrak : Rp 14.000.000 PROGRAM STUDI PROFESI APOTEKER FAKULTAS FARMASI DAN SAINS UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF.DR.HAMKA TAHUN 2020
41
Embed
ANALISA FISIKOKIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN UMBI …
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
i
LAPORAN
PENELITIAN PENGEMBANGAN IPTEKS (PPI)
ANALISA FISIKOKIMIA DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN UMBI
BAWANG BOMBAY (Allium cepa L.)
Tim Pengusul
Vera Ladeska (Ketua Peneliti/1013127301)
Rindita (Anggota Peneliti /0329118402)
Nomor Surat Kontrak Penelitian:
Nilai Kontrak : Rp 14.000.000
PROGRAM STUDI PROFESI APOTEKER
FAKULTAS FARMASI DAN SAINS
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF.DR.HAMKA
TAHUN 2020
ii
iii
iv
v
ABSTRAK
Bawang bombay (Allium cepa L.) merupakan bawang yang dibudidayakan secara luas
dan sering digunakan untuk pengobatan. Bawang bombay berkhasiat sebagai penurun kadar lemak
dalam darah dan diuretik. Penelitian ini bertujuan untuk melengkapi monografi bawang bombay,
menentukan karakteristik yang spesifik dan aktivitas antioksidan. Hasil makroskopis umbi bawang
bombay memiliki akar serabut yang berwarna putih memiliki panjang ± 9,5 cm. Batangnya
merupakan batang semu dan berair berwarna hijau keputihan. Daun berbentuk silinder,
memanjang seperti pipa dan berongga dengan panjang ± 20 cm, serta ujungnya meruncing. Umbi
bawang bombay merupakan umbi lapis tunggal, memiliki diamater 6 mm yang lebih besar
dibandingkan bawang merah. Hasil mikroskopis terdapat fragmen pengenal yang spesifik yaitu
rambut penutup dan berkas pengangkut dengan penebalan tangga dan spiral. Dari hasil penelitian
terhadap ekstrak etanol 70% umbi bawang bombay menunjukkan adanya kadar air 12,66%, kadar
abu total 5,16%, kadar abu tak larut asam 0,069%, kadar sari larut air 14,36%, dan kadar sari larut
etanol 23,04%. Skrining fitokimia menujukkan umbi bawang bombay mengandung senyawa
flavonoid, saponin, fenol, dan triterpenoid. Kadar flavonoid dan fenol total yang terkandung dalam
ekstrak etanol umbi bawang bombay adalah 1,4868 ± 0,1260 mgQE/g dan 103,4727 ± 3,0951 mg
GAE/g. Aktivitas antioksidan ekstrak etanol 70% umbi bawang bombay (Allium cepa L.) dengan
metode DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil) diperoleh nilai IC50 65,3198 ppm.
Kata kunci: Allium cepa L, Antioksidan, Fisikokimia, Farmakognosi
vi
DAFTAR ISI
Hal
HALAMAN SAMPUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
SURAT KONTRAK PENELITIAN iii
ABSTRAK v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN ix
BAB 1. PENDAHULUAN 1
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 3
BAB 3. METODE PENELITIAN 9
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 15
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 25
BAB 6 LUARAN YANG DICAPAI 26
BAB 7 RENCANA TINDAK LANJUT DAN PROYEKSI
HILIRISASI
27
DAFTAR PUSTAKA 29
LAMPIRAN 31
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Skrining Fitokimia 11
Tabel 2. Hasil Parameter Mutu Ekstrak 18
Tabel 3. Hasil Skrining Fitokimia 18
Tabel 4. Hasil Fluorosensi Serbuk dan Ekstrak Etanol 70% 22
viii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 1. Struktur kuersetin 5
Gambar 2. Struktur Asam Galat 6
Gambar3. Struktur DPPH 7
Gambar 4. Reaksi Penangkapan Radikal DPPH 7
Gambar 5. Makroskopis Bawang Bombay 15
Gambar 6. Mikroskopis Penampang Melintang Umbi Bawang Bombay 16
Gambar 7. Mikroskopis Serbuk Simplesia Umbi Bawang Bombay 16
Gambar 8. Mikroskopis Serbuk Simplesia Akar Bawang Bombay 17
Gambar 9. Mikroskopis Serbuk Simplesia Daun Bawang Bombay 17
serta mengandung minyak essensial (Shrestha 2004; Onyeoziri et al. 2016;
Pakekong 2016).
Bawang bombay memiliki banyak manfaat bagi kesehatan manusia, yaitu
diyakini memiliki efek positif pada sistem peredaran darah. Tanaman ini telah
digunakan sebagai diuretik untuk mengurangi pembengkakan. Bawang bombay
juga dianggap membantu mengurangi arteriosklerosis dengan menurunkan kadar
kolesterol darah, mencegah pembentukan gumpalan darah, dan menurunkan
kadar gula darah (Kumar et al. 2010).
Beberapa penelitian yang telah dilakukan terhadap khasiat bawang
bombay, antara lain ekstrak etanol bawang bombay sebagai antibakteri terhadap
bakteri gram positif Staphylococcus aureus dan gram negatif Pseudomonas
aeruginosa, sebagai antioksidan dan antimutagenik (Wuryanti dan Murnah 2009;
Ye et al. 2012). Ekstrak bawang bombay berkhasiat antiinflamasi dan penurun
kadar gula darah (Syafa’at 2015; Dewi dkk. 2016). Jus bawang bombay memiliki
daya analgesik dan antiinflamasi dengan hasil jus segar bawang bombay (7,5
ml/kg) dapat menurunkan volume edema pada telapak kaki tikus putih jantan
lebih cepat dibandingkan dengan pemberian morphine (5 mg/kg) dan natrium
diclofenac (10mg/kg) (Nasri dkk. 2012). Minyak atsiri dari bawang bombay dapat
memberikan zona hambat sebesar 14,3 mm terhadap bakteri Escherichia coli
(Pakekong 2016).
Farmakognosi merupakan studi mengenal produk obat yang berasal dari
lingkungan hidup kita, terutama yang berasal dari tumbuhan dan fungi. Kajian
farmakognosi di antaranya meliputi pemeriksaan karakteristik simplisia secara
makroskopik dan mikroskopik, pengukuran parameter spesifik dan non spesifik,
skrining fitokimia, serta penetapan kadar total golongan kandungan kimia.
4
Pemeriksaan karakteristik simplisia meliputi uji organoleptis, uji
makroskopik, dan uji mikroskopik. Uji organoleptis (bentuk, warna, rasa, bau)
bertujuan untuk pengenalan tahap awal simplisia (Depkes RI 2000). Uji
organoleptis dilakukan dengan penglihatan secara langsung menggunakan panca
indera. Uji makroskopik bertujuan untuk mencari kekhususan morfologi, ukuran
dan warna simplisia yang diuji. Biasanya dilihat dengan penglihatan secara
langsung yang diamati bentuk daun, akar, batang, dan bunga.
Uji mikroskopik bertujuan untuk mengetahui anatomi dan menemukan
fragmen pengenal yang spesifik bagi masing-masing simplisia. Uji mikroskopik
biasanya menggunakan mikroskop dilihat dari berbagai macam pembesaran,
contohnya melihat bentuk fragmen pengenal.
Skrining fitokimia atau penapisan kimia adalah tahapan awal untuk
memberikan gambaran tentang golongan senyawa yang terkandung dalam
tanaman. Metode skrining fitokimia yang dilakukan dengan melihat reaksi
pengujian warna (spot test) dengan menggunakan suatu pereaksi warna .
Parameter spesifik meliputi pengukuran kadar senyawa terlarut dalam
pelarut tertentu (larut dalam air dan larut dalam etanol), dan uji kandungan kimia
ekstrak (pola kromatogram, kadar total golongan kandungan kimia) (Depkes RI
2000). Pemeriksaan kadar senyawa terlarut dalam pelarut tertentu bertujuan
memberikan gambaran awal jumlah senyawa kandungan. Pola kromatogram
bertujuan memberikan gambaran awal komposisi kandungan kimia berdasarkan
pola kromatogram. Pada penetapan kadar total bertujuan memberikan informasi
kadar golongan kandungan kimia sebagai parameter mutu ekstrak yang berkaitan
dengan efek farmakologis (Depkes RI 2000).
Parameter nonspesifik meliputi pemeriksaan kadar air dan kadar abu (abu
total dan abu yang tidak larut dalam asam). Pemeriksaan kadar air dilakukan
untuk memberikan batasan minimal atau rentang besarnya kandungan air dalam
bahan, pemeriksaan kadar abu bertujuan untuk memberikan gambaran kandungan
mineral internal dan eksternal yang berasal dari proses awal sampai terbentuknya
ekstrak (Depkes RI 2000).
5
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ialah metode kromatografi paling
sederhana yang banyak digunakan. KLT cukup sederhana yaitu sebuah bejana
tertutup (chamber) yang berisi pelarut dan lempeng KLT. Dengan optimasi
metode dan menggunakan instrumen komersial yang tersedia, pemisahan yang
efisien dan kuantifikasi yang akurat dapat dicapai. Kromatografi planar juga dapat
digunakan untuk pemisahan skala preparatif yaitu dengan menggunakan lempeng,
peralatan, dan teknik khusus (Wulandari 2011).
Penetapan kadar flavonoid total dan fenol bertujuan untuk mengetahui
seberapa besar kandungan flavonoid yang ada di dalam suatu tanaman. Penetapan
kadar flavonoid total biasanya menggunakan pembanding kuersetin. Kuersetin
adalah golongan flavonol yang mempunyai gugus keton pada atom C-4 dan gugus
hidroksi pada atom C-3 dan C-5 yang bertetangga dari flavon dan flavonol
(Gambar 1).
Gambar 1. Struktur Kuersetin
Analisis kuantitatif flavonoid dapat dilakukan dengan menggunakan
spektrofotometer UV-Vis. Flavonoid mengandung sistem aromatis yang
terkonjugasi dan dapat menunjukkan pita serapan kuat pada daerah UV-Vis
(Rohyami 2008).
Senyawa fenol merupakan kelas utama antioksidan yang berada pada
tumbuhan. Kandungan senyawa fenol banyak diketahui sebagai terminator radikal
bebas dan umumnya kandungan senyawa fenol berkolerasi positif terhadap
aktivitas antiradikal (Marinova dan Batcharov 2011). Polifenol berperan langsung
6
dalam stabilisasi oksidasi lipid dan berhubungan langsung dengan aktivitas
antioksidan (Huang et al. 2005).
Salah satu antioksidan alami yaitu asam galat (3, 4,
5-trihydroxybenzoicacid) (Gambar 2). Asam galat termasuk dalam senyawa
fenolik dan memiliki aktivitas antioksidan yang kuat. Penetapan kadar fenolik
total dilakukan dengan menggunakan reagen Folin-Ciocalteu. Reagen
Folin-Ciocalteu digunakan karena senyawa fenolik dapat bereaksi dengan Folin
membentuk larutan berwarna yang dapat diukur absorbansinya (Alfian dan
Susanti 2012). Kandungan fenolik total dalam tumbuhan dinyatakan dalam Gallic
Acid Equivalent (GAE) yaitu jumlah kesetaraan miligram asam galat dalam 1
gram sampel (Lee et al. 2003).
Gambar 2. Struktur Asam Galat (Kuete 2017)
Metode yang paling sering digunakan untuk menguji aktivitas antioksidan adalah
metode uji dengan menggunakan radikal bebas DPPH
(1,1-difenil-2-pikrilhidrazil). DPPH merupakan radikal bebas yang dapat bereaksi
dengan senyawa yang dapat mendonorkan atom hidrogen, dapat berguna untuk
pengujian aktivitas antioksidan komponen tertentu dalam suatu ekstrak. Karena
adanya elektron yang tidak berpasangan, DPPH memberikan serapan kuat pada
517 nm. Ketika elektronnya menjadi berpasangan oleh keberadaan penangkap
radikal bebas, maka absorbansinya menurun secara stoikiometri sesuai jumlah
elektron yang diambil. Keberadaan senyawa antioksidan dapat mengubah warna
larutan DPPH dari ungu menjadi kuning (Dehpour et al. 2009). Rumus bangun
DPPH dapat dilihat pada Gambar 3.
7
Gambar 3. Struktur DPPH (Molyneux 2014)
Metode DPPH merupakan metode yang cepat, sederhana dan murah
untuk pengujian aktivitas antioksidan senyawa tertentu atau ekstrak tanaman.
DPPH banyak digunakan untuk menguji kemampuan senyawa untuk bertindak
sebagai free radical scavenger atau donor hidrogen, dan untuk mengevaluasi
aktivitas antioksidan dari makanan. Metode ini juga sudah digunakan untuk
mengukur antioksidan dalam biologi kompleks sistem dalam beberapa tahun
terakhir. Metode DPPH bisa digunakan untuk sampel padat atau cair dan tidak
spesifik untuk komponen antioksidan tertentu, tetapi berlaku untuk keseluruhan
kapasitas antioksidan (Prakash et al. 2001). Reaksi penangkapan radikal DPPH
oleh antioksidan dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Reaksi penangkapan radikal DPPH oleh antioksidan
(Prakash et al. 2001)
Pembanding yang digunakan pada uji aktivitas antioksidan ini adalah
kuersetin. Mekanisme antioksidan senyawa kuersetin disebabkan karena
kemampuan senyawa untuk mendonorkan atom hidrogen fenoliknya pada radikal
DPPH menjadi DPPH-H yang diamagnetik sebab adanya elektron yang
berpasangan. Pada keadaan diamagnetik DPPH-H akan menjadi tidak radikal
bebas lagi. Hasil donasi proton kuersetin akan diberikan pada radikal –O kuersetin
8
yang diikuti dengan reaksi terminasi kuersetin yang salah satunya diduga dari
dimerasi kuersetin. Mekanisme tersebut menyebabkan radikal mengalami
stabilisasi dan kuersetin berperan sebagai antiradikal.
Road Map Penelitian
P
E
N
E
L
I
T
I
A
N
D
A
N
P
E
N
G
E
M
B
A
N
G
A
N
WAKTU
Penelitian saat ini yang diajukan :
- Pemeriksaan makroskopik dan mikroskopik bawang bombay
- Skrining fitokimia serbuk dan ekstrak bawang bombay
- Pengukuran parameter fisikokimia
- Pemeriksaan pola kromatografi
- Pemeriksaan karakteristik fluoresensi
- Penetapan kadar flavonoid total
- Mendapatkan data monografi herba bawang bombay sebagai bahan
baku OT yang aman, berkualitas dan bermanfaat
Bawang Bombay sebagai antioksidn dan antimutagenik ( Ye, et.al, 2012). Bawang Bombay sebagai antiinflamasi (Syafaat 2015). Bawang Bombay menurunkan kadar gula darah (Dewi dkk,2016) Minyak atsiri Bawang Bombay sebagai antibakteri (Pakekong,2016)
Bawang Bombay sebagai antibakteri gram positif dan
negative ( Wuryanti &Murniati,2009).
Sebagai antikolesterol dan antidiabetes (Kumar et
al.2010)
2019-2020
2012-2016
2009-2010
9
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Pemeriksaan Karakteristik
a. Uji Makroskopis
Uji makroskopis simplisia dilakukan dengan pengamatan secara langsung,
berdasarkan ciri-ciri dari tanaman bawang bombay yang masih segar. Amati
bagian tanaman seperti akar, daun, batang, dan umbi dari tanaman bawang
bombay.
b. Uji Mikroskopis
Uraian mikroskopik mencakup pengamatan terhadap penampang
melintang simplisia atau organ tumbuhan dan terhadap fragmen pengenal serbuk
simplisia. Preparat serbuk dari akar, daun, batang, dan umbi bawang bombay
dibuat diatas plat kaca kemudian tetesi aquadest atau larutan floroglusin dan
larutan kloralhidrat lalu dipanaskan dan tutup dengan cover glass, preparat lalu
diamati dibawah mikroskop (Depkes RI 2011).
c. Pembuatan Ekstrak n-heksana, DCM, dan Etanol 70%
Sebanyak 50 gram serbuk simplisia umbi bawang bombay, di masukan ke
dalam wadah kaca dan ditambahkan 500 ml larutan penyari n-heksan. Rendam
selama 6 jam pertama sambil sesekali diaduk, kemudian diamkan selama 18 jam.
Hasil maserasi disaring dengan kertas saring kemudian filtrat dan residu
dipisahkan, lakukan remaserasi 2x dengan pelarut yang sama. Kemudian
tambahkan pelarut DCM selanjutnya etanol 70 %. Filtrat masing-masing ekstrak
dipekatkan dengan vacuum rotary evaporator pada suhu 40-50℃ sampai
diperoleh ekstrak kental.
d. Pembuatan Ekstrak Etanol 70%
Pembuatan ekstrak etanol 70% adalah dengan melakukan maserasi 800 g