PENENTUAN KETERULANGAN BIOSENSOR ANTIOKSIDAN DARI EKSTRAK Deinococcus radiodurans DAN PERBANDINGAN METODE ELEKTROKIMIA DENGAN SPEKTROFOTOMETRI NIKE NURJANAH FERINDA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
45
Embed
PENENTUAN KETERULANGAN BIOSENSOR ANTIOKSIDAN … · lebih tinggi, biaya yang lebih murah, dan instrumentasi lebih sederhana dibandingkan metode spektrofotometri. Penelitian ini bertujuan
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
PENENTUAN KETERULANGAN BIOSENSOR
ANTIOKSIDAN DARI EKSTRAK Deinococcus radiodurans
DAN PERBANDINGAN METODE ELEKTROKIMIA
DENGAN SPEKTROFOTOMETRI
NIKE NURJANAH FERINDA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
ii
\
iii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penentuan
Keterulangan Biosensor Antioksidan dari Ekstrak Deinococcus radiodurans dan
Perbandingan Metode Elektrokimia dengan Spektrofotometri adalah karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pembuatan Elektroda Pasta Karbon Termodifikasi Ferosena
Elektroda dibuat dengan cara melarutkan 3 mg ferosena dalam 1 mL DMSO
dan ke dalam larutan tersebut ditambahkan 100 mg grafit. Campuran didiamkan
selama 2 jam kemudian pelarut diuapkan menggunakan pengering vakum
sehingga diperoleh grafit termodifikasi mediator ferosena. Grafit kemudian
4
dicampur dengan 35 μL parafin cair hingga membentuk pasta. Pasta karbon
dimasukkan ke dalam badan elektroda hingga padat sampai permukaan.
Permukaan elektroda dihaluskan dan dibersihkan dengan amplas dan kertas
minyak (Trivadila 2011).
Aktivasi Zeolit
Sebanyak 50 gram zeolit Bayah dicuci dengan akuades sampai pH netral,
kemudian disaring dengan ayakan ukuran 50 mesh dan dikeringkan dalam oven
pada 105 °C selama 3 jam. Zeolit yang telah kering diaktivasi dengan
menambahkan 250 mL HCl 3 M ke dalam gelas piala dan diaduk selama 1 jam.
Zeolit yang telah diaktivasi disaring, kemudian dicuci menggunakan akuades
sampai pH netral. Larutan hasil saringan diuji kandungan klorida dengan AgNO3
dan dicuci kembali dengan akuades sampai tidak mengandung klorin. Setelah pH
netral dan bebas klorin, zeolit dikeringkan pada suhu 300 °C selama 3 jam. Zeolit
kemudian dihaluskan dan diayak dengan ayakan 100 mesh (Arif 2011).
Optimasi aktivitas SOD dari Bakteri Deinococcus Radiodurans terimobilisasi
Optimasi yang dilakukan adalah optimasi suhu (20-40 °C), pH (7-11), dan
konsentrasi zeolit (25-250 mg). Metode yang digunakan untuk pengoptimuman
aktivitas SOD adalah Response Surface Method. Metode ini dilakukan dengan
cara memasukkan kombinasi faktor-faktor peubah bebas pada perangkat lunak
statistika Minitab. Selanjutnya percobaan dilakukan sesuai dengan kombinasi
yang dihasilkan untuk mendapatkan nilai aktivitas optimumnya.
Imobilisasi Ekstrak Deinococcus radiodurans
Sebanyak 30 mg zeolit Bayah dicampur dengan 10 mL akuades dengan alat
vortex sehingga membentuk suspensi 3 mg/mL. sebanyak 20 μL ekstrak
Deinococcus radiodurans dalam bufer fosfat pH 9.0 dicampur dengan 10 μL
suspensi zeolit dan didiamkan selama 10 menit lalu diteteskan 10 μL pada
permukaan elektroda, didiamkan hingga pelarutnya menguap, dilapisi dengan
membran dialisis, ditutup dengan jaring nilon, dan diikat dengan parafilm.
Elektroda dapat langsung digunakan untuk pengukuran aktivitas antioksidan
ekstrak D. radiodurans dengan metode voltametri siklik. Elektroda direndam
dalam bufer fosfat pH 9.0 pada suhu 4 °C ketika tidak digunakan untuk
memberikan keadaan yang sama dengan lingkungan sebenarnya (Dai et al. 2004).
Pengukuran Elektrokimia
Pengukuran elektrokimia dilakukan dengan metode voltametri siklik dengan
menggunakan eDAQ potensiostat galvanostat yang dilengkapi perangkat lunak
Echem v2.1.0. Elektroda yang digunakan adalah elektroda Ag/AgCl sebagai
elektroda rujukan, platina sebagai counter dan elektroda pasta karbon dan zeolit
sebagai elektroda kerja. Parameter pengukuran dibuat sebagai berikut :
Mode : Cyclic
Initial : 0 mV
Final : 0 mV
Rate : 125 mV/s
Step W : 20 ms
Upper E : 1000 mV
\
5
Lower E : -500 mV
Range : 5 V
Larutan bufer fosfat sebanyak 1.9 mL ditambahkan kedalam sel pengukuran
dan puncak arus anoda yang terbentuk diamati sebagai blanko. Kemudian
ditambahkan 100 μL larutan XO 0.1 U/mLdan 1 mL larutan xantina 2.1 mM.
Selanjutnya diukur kembali perubahan atau kenaikkan puncak arus anoda yang
terjadi.
Pengukuran keterulangan elektrode pasta karbonsecara voltametri siklik
(A0AC 2002)
Keterulangan pengukuran ditentukan dengan melakukan pengukuran pada
enzim SOD pada konsentrasi optimum selama 10 kali, kemudian dihitung
simpangan baku (SB) menggunakan persamaan berikut:
SB = 𝑥−𝑥𝑖 2
𝑛−1
Persen RSD yang menunjukkan kesalahan pengukuran arus dihitung dengan
persamaan berikut:
%RSD = 𝑆𝐵
𝑥× 100%
Perbandinganlimit deteksi dan limit kuantisasi dengan metode elektrokimia
dengan Spektrofotometri.
Pengukuran dilakukan pada kondisi optimum. Elektrode ditempatkan dalam
sel pengukuran yang mengandung enzim 100 μL xantin oksidase 0.1 Unit/mL,
kemudian 1 mL xantinaditambahkan secara bertahap dan setiap penambahan
diukur perubahan arus yang dihasilkan. Selanjutnya pengukuran diulang dengan
penambahan 0.5 mL vitamin C dengan variasi konsentrasi 1.25; 2.5; 5; 10; dan 20
ppm. Data kemudian diplot dalam kurva dengan sumbu-x adalah konsentrasi
vitamin C dan respon arus (mA) pada sumbu-y, sehingga diperoleh persamaan
redresi dengan kemiringan tertentu.
Perbandingan metode elektrokimia dengan metode spektrofotometri
dilakukan dengan melihat hasil yang diperoleh dari pengukuran menggunakan
spektrofotometer dan biosensor antioksidan. Spektrofofotometri dengan metode
DPPH dilakukan pengukuran kapasitas antioksidan vitamin C. Vitamin C dibuat
dengan konsentrasi 1.25; 2.5; 5; 10; dan 20 ppm. Sebanyak 4 mL DPPH 125 μM
ditambahkan kedalam 2 mL masing-masing sampel tersebut. Selanjutnya,
dilakukan inkubasi selama 30 menit dalam suhu ruang. Diukur pada panjang
gelombang 517 nm. Nilai limit deteksi (LOD) dan (LOQ) hasil pengukuran
dengan metode elektrokimia dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dari
spektrofotometri. Penentuan LOD dan LOQ :
LOD = 3 × 𝑆𝑑
𝑏 LOQ =
10 × 𝑆𝑑
𝑏
dengan sd adalah standar deviasi dan b adalah slope dari persamaan garis linear.
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penumbuhan sel Deinococcus radiodurans dan ekstraksi enzim SOD
Pertumbuhan bakteri merupakan pertambahan jumlah volume, ukuran sel,
volume, dan ukuran sel serta bertambahnya jumlah sel. Pertumbuhan sel bakteri
mengikuti suatu pola tertentu berupa kurva pertumbuhan sigmoid yang
menunjukkan empat fase pertumbuhan, yaitu fase log (fase lambat), fase
eksponensial (fase cepat), fase stasioner (fase statis), dan fase kematian populasi.
Pada fase eksponensial komposisi sel dan konsentrasi metabolit relatif konstan.
Pertumbuhan bakteri memerlukan media nutrisi untuk memenuhi kebutuhan
energi, sebagai bahan pembangun sel, untuk sintesis protoplasma, dan bagian-
bagian sel lainnya. Media pertumbuhan yang digunakan pada penelitian adalah
media LB (Luria Bertani). Media ini mengandung campuran zat-zat makanan
(nutrisi) berupa tripton, NaCl, dan ekstrak khamir yang diperlukan bagi
pertumbuhan D. radiodurans. Penambahan tripton sebagai vitamin, NaCl sebagai
sumber mineral, dan ekstrak khamir sebagai nutrisi makanan bakteri.
Bakteri D. radiodurans ditumbuhkan dalam media LB cair selama 48 jam
dengan suhu 30 °C. Setelah tumbuh, bakteri dipindahkan ke dalam media LB cair
dan diinkubasi. Selanjutnya bakteri dipisahkan dari media tumbuhnya dengan cara
di sentrifugasi dan direndam dengan larutan NaCl 0.85% (b/v). Larutan NaCl
0.85% (b/v) berfungsi sebagai pelarut yang disamakan dengan habitat hidup
bakteri. Sel bakteri dipecah untuk mengekstrak protein sitoplasma yang
mengandung enzim SOD dengan menggunakan ultrasonic homogenizer. Protein
yang terkestrak memiliki konsentrasi sebesar 2141.67 μg/ml (Lampiran 2).
Pengukuran Arus Elektrode Pasta Karbon
Elektrode pasta karbon yang telah dibuat harus seragam panjang kawat Cu,
besar diameter batang elektrode, dan tinggi grafit pasta karbon pada elektrode.
Elektrode pasta karbon tersebut dikarakterisasi dengan larutan K3[Fe(CN)6]
dengan larutan elektrolit pendukung KCl 0.1 M dengan teknik voltametrik siklik
untuk melihat adanya puncak dan arus oksidasi reduksi elektode yang dihasilkan.
Kelebihan teknik voltametri siklik adalah sensitifitasnya yang tinggi, limit deteksi
yang rendah, dan daerah linier yang lebar (Mulyani et al. 2012). Berikut adalah
reaksi redoks yang terjadi :
Reaksi oksidasi [Fe(CN)6]
4- [Fe(CN)
6]
3-
+ e- (i)
Reaksi reduksi [Fe(CN)6]
3-
+ e-
[Fe(CN)6]
4- (ii)
Arus oksidasi yang diperoleh sebesar 5.901 µA dengan potensial 0.585 V.
Elektrode pasta karbon yang menghasilkan puncak oksidasi dan reduksi
selanjutnya digunakan untuk pengukuran sebagai biosensor. Gambar 1 merupakan
bentuk voltamogram siklik elektroda pasta karbon. Garis pertama yang muncul
pada voltamogram menunjukan proses oksidasi dengan adanya puncak arus
oksidasi. Garis kedua menunjukan proses reduksi yang terjadi pada elektrode
pasta karbon. Elektrode yang memiliki puncak arus oksidasi-reduksi dan rentang
\
7
voltamogram yang cukup seragam digunakan untuk pengukuran optimasi,
keterulanagn, dan perbandingan aplikasi metode biosensor dengan
spektrofotometer.
Gambar 1 Voltamogram siklik pada pengukuran larutan K3Fe (CN)6 0.01M
Aktivasi Zeolit
Zeolit alam yang digunakan pada penelitian ini adalah zeolit Bayah yang
berasal dari Bayah, Jawa Barat. Zeolit Bayah adalah jenis klinoptilolit dengan
rumus molekul Na3K3[Al6Si30O72]24.H2O. Zeolit alam mempunyai bentuk kristal
teratur dan pori yang tersebar merata. Zeolit Bayah diaktivasi secara fisika dan
kimia untuk mengilangkan pengotor. Aktivasi secara fisika mencuci zeolit dengan
akuabides untuk menghilangkan pengotor seperti debu dan tanah yang masih
terdapat dalam zeolit. Selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 105 °C
selama 3 jam membantu mengeluarkan pengotor dan menguapkan kotoran yang
masih tertahan di permukaan zeolit. Aktivasi secara kimia dilakukan dengan HCl
3 M untuk menghilangkan pengotor yang bersifat asam yang larut dalam HCl (Dai
et al. 2004). Selanjutnya dicuci sampai pH netral dan diuji AgNO3 untuk menguji
kandungan klorida pada zeolit hingga diperoleh zeolit Bayah ukuran 100 mesh.
Karakteristik zeolit yang stabil pada temperatur tinggi, tahan terhadap
pelarut organik, dan sifatnya yang keras sehingga lebih stabil terhadap tekanan
mekanik yang tinggi menyebabkan enzim yang terjerap akan lebih stabil. Rangka
dan pori dari struktur zeolit yang seragam menyebabkan selektivitas dan
reprodusibilitasnya yang dihasilkan tinggi (Valdes et al. 2006). Zeolit bersifat
hidrofilik dengan adanya gugus –OH disekitar pori sehingga cocok untuk
imobilisasi enzim yang menghasilkan arus yang kuat (Valdes et al. 2006). Zeolit
selain dapat digunakan sebagai material penyangga juga memiliki kemampuan
katalitik yang membantu mempercepat reaksi (Dai et al. 2004).
Imobilisasi Enzim
Imobilisasi enzim dilakukan pada permukaan material penyangga, yaitu
zeolit Bayah untuk menjaga fungsi katalitik enzim pada kondisi ekstrem. Enzim
-0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
I(µ
A)
E (V vs Ag/AgCl)
Puncak oksidasi
Puncak
reduksi
8
dapat terdenaturasi oleh pH dan suhu yang ekstrem, pelarut organik, dan deterjen.
Enzim pada kondisi normal memiliki selektivitas dan sensitivitas yang tinggi.
Metode imobilisasi dilakukan untuk menghasilkan respon arus yang tinggi. Enzim
SOD diimobilisasi dengan zeolit yang diteteskan pada permukaan pasta karbon
termodifikasi ferosena.
Ferosena berfungsi meningkatkan arus yang dihasilkan karena bersifat stabil,
tidak bereaksi langsung dengan substrat enzim, potensial redoks yang lebih rendah
dari potensial oksidasi zat-zat pengganggu, tidak dipengaruhi oleh Ph dan efek
kekuatan ion pada media (Trivadila 2011). Penelitian ini, ferosena telah dicampur rata
dengan EPK (elektrode pasta karbon). Cara ini kurang efektif karena menghasilkan
arus yang lebih kecil daripada diteteskannnya ke dalam wadah pengukuran arus
elektrode. Gambar 2 merupakan salah satu contoh voltamogram siklik yang
dihasilkan
Gambar 2 Voltamogram siklik pada suhu 20 °C, bufer fosfat pH 9, dan zeolit
137.5 mg
Pada penelitian ini, penambahan substrat xantina akan menghasilkan reaksi
enzimatis xantina dengan xantina oksidase (XO) yang menghasilkan radikal
superoksida :
xantina + H2O + O2
𝑋𝑂 asam urat + 2H
++ 2O
2•- (iii)
Selanjutnya, radikal tersebut akan didismutasi membentuk O2 dengan katalis SOD
dengan reaksi :
2H+ + 2O
2•-
𝑆𝑂𝐷 O2 + H2O2 (iv)
Mekanisme pengukuran biosensor antioksidan menggunakan elektrokimia
adalah radikal bebas yang terikat dengan enzim SOD menghasilkan elektron-elektron.
Elektron-elektron tersebut selanjutnya ditangkap oleh mediator sehingga terjadi reaksi
bolak-balik yang menghasilkan elektron bebas. Elektron bebas kemudian akan
ditangkap permukaan elektrode dan dikirimkan kepada transduser untuk diolah
menjadi data dalam bentuk voltamogram.
-0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
I (µ
A)
E (V Vs Ag/AgCl)
Bufer
Bufer + XO + Xantina
\
9
Gambar 3 Mekanisme pengukuran biosensor antioksidan
Pengoptimuman Aktivitas SOD Terimobilisasi
Optimasi aktivitas SOD dari bakteri D. radioduransdilakukan menggunakan
metode RSM (response surface method) pada minitab. Faktor kombinasi yang
dilakukan optimasi suhu pada rentang (20 ̵ 40 °C), pH (7 ̵ 11), dan zeolit (25 ̵250
mg) (Lampiran 3). Hasil analisis RSM menunjukkan plot kontur yang baik dengan
bulatan sempurna pada bulatan lebih gelap yang menjelaskan nilai arus tertinggi.
Kontur merupakan garis-garis yang menunjukan nilai ekspektasi respon aktivitas
berupa arus minimum hingga maksimum. Plot kontur menunjukan hold values
yang akan digunakan sebagai starting value pada response optimizer. Response
optimizer berfungsi untuk menganalisis kondisi optimum aktivitas antioksidan
dari sel bakteri. Hasil optimum yang diperoleh untuk sel bakteri dengan zeolit,
yaitu suhu 30 oC, pH 9, dan zeolit 137.5 mg (Lampiran 4).
Gambar 4 menunjukkan plot kontur hubungan parameter dengan respon
berupa arus. Dari kontur dapat terlihat suhu, pH, dan zeolit pada awalnya
meningkatkan arus, tetapi arus turun pada kondisi tertentu. Ini disebabkan karena
enzim bekerja optimal pada suhu dan pH tertentu. Suhu terlalu tinggi
menyebabkan enzim terdenaturasi sehingga rusak dan tidak dapat berfungsi lagi,
sedangkan suhu yang rendah menyebabkan enzim tidak dapat bekerja dengan
optimal. Ketika pH terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menyebabkan
penurunan kinerja enzim yang menyebabkan arus juga turun. Penggunaan zeolit
yang banyak menyebabkan sulitnya interaksi antara substrat dengan enzim karena
terhalangi oleh partikel-partikel zeolit sehingga arus menjadi turun. Penggunaan
zeolit yang terlalu sedikit juga akan memberikan respon arus yang kecil.
(a) (b)
pH
Su
hu
1110987
40
35
30
25
20
>
–
–
–
–
–
–
< 0,00
0,00 0,25
0,25 0,50
0,50 0,75
0,75 1,00
1,00 1,25
1,25 1,50
1,50
I (µA)
Contour Plot of I (µA) vs Suhu; pH
[Zeolit]mg
Su
hu
25020015010050
40
35
30
25
20
>
–
–
–
–
–
–
< 0,00
0,00 0,25
0,25 0,50
0,50 0,75
0,75 1,00
1,00 1,25
1,25 1,50
1,50
I (µA)
Contour Plot of I (µA) vs Suhu; [Zeolit]mg
10
(c)
Gambar 4 Alur kontur hubungan antara suhu dan pH (a), suhu dan zeolit (b), dan
pH dan zeolit (c) terhadap aktivitas antioksidan D. radiodurans.
Hasil ini sedikit berbeda dengan penelitian yang telah dilakukan Trivadila
(2011) dimana daerah optimum ekstrak enzim SOD adalah pH 9, suhu 27.50C.
Weniarti (2011) dan Atmadi (2014) melakukan optimasi aktivitas SOD D.
radiodurans terimobilisasi menghasilkan daerah optimum pada pH 9, shu 30 °C, dan
zeolit 156.8 mg. Sedangkan Campanella et al. (2000) mengimobilisasi SOD pada
permukaan elektrode oksigen di antara membran dialisis dan membran selulosa
triasetat pada pH 7 dan suhu 20 °C. Proses imobilisasi yang berbeda akan
mempengaruhi pada suhu dan pH berapa daerah optimumnya.
Hasil uji keterulangan elektrode pasta karbon secara voltametri siklik
diperoleh nilai rerata arusnya 1.749 µA dengan standar deviasi 0.01 dan persen
RSD 0.59 (Lampiran 5). Hasil ini menunjukkan bahwa hasil yang diperoleh cukup
baik .
Limit Deteksi dan Limit Kuantitatif dengan metode elektrokimia dan
spektrofotometri
Penentuan limit deteksi (LOD) dan limit kuantitatif (LOQ) menggunakan
metode elektrokimia dan spektrofotometri. Limit deteksi dan limit kuantitatif
dilakukan dengan mengukur puncak arus yang dihasilkan dengan penambahan
vitamin C dengan berbagai konsentrasi. Penentuan limit deteksi dilakukan dengan
vitamin C sebagai standar dan sebagai contoh juga dilakukan menggunakan
sampel ekstrak daun jambu biji. Pengukuran ini dilakukan pada kondisi optimum
yaitu, suhu 30 ᵒC, pH 7 dengan zeolit 137.5 mg. Dibawah ini merupakan kurva
hubungan penurunan arus yang dihasilkan dengan penambahan vitamin C.
Semakin besar konsentrasi vitamin C yang ditambahkan maka arus yang
dihasilkan akan semakin kecil karena sifatnya antioksidan. Hubungan penurunan
arus terhadap penambahan vitamin C terlihat pada Gambar 5
[Zeolit]mg
pH
25020015010050
11
10
9
8
7
>
–
–
–
–
–
–
< 0,00
0,00 0,25
0,25 0,50
0,50 0,75
0,75 1,00
1,00 1,25
1,25 1,50
1,50
I (µA)
Contour Plot of I (µA) vs pH; [Zeolit]mg
\
11
Gambar 5 Hubungan penurunan arus terhadap penambahan vitamin C
Nilai LOD dan LOQ rerata yang diperoleh dari pengukuran tersebut sebesar 1.76
ppm dan 5.88 ppm (Lampiran 6). Di bawah ini hubungan arus yang dihasilkan
terhadap penambahan ekstrak daun jambu biji dapat dilihat pada Gambar 6
Gambar 6 Hubungan penurunan arus terhadap penambahan ekstrak daun jambu
biji
Nilai LOD dan LOQ rerata yang diperoleh dari pengukuran menggunakan sampel
ekstrak daun jambu biji sebesar 0.66 ppm dan 2.19 ppm (Lampiran 7).
Metode kedua untuk menentukan LOD dan LOQ adalah metode
penangkapan radikal bebas DPPH menggunakan spektrofotometri. Vitamin C dan
ekstrak daun jambu biji masing-masing dibuat kurva standar sehingga diperoleh
persamaan regresi linear. Nilai LOD dan LOQ ditentukan dari hubungan
absorbansi terhadap penambahan vitamin C/ekstrak daun jambu biji menggunakan
spektrofotometri. Gambar 7 menunjukkan hubungan absorban terhadap
penambahan vitamin C
y = 0.109x + 1.35R² = 0.938
y = 0.118x + 1.241R² = 0.913
y = 0.107x + 1.325R² = 0.878
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0,00 10,00 20,00 30,00
∆I
(µ
A)
[Vitamin C] ppm
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
y = 0.014x + 1.78R² = 0.994
y = 0.017x + 1.63R² = 0.966
y = 0.014x + 1.84R² = 0.970
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0,00 50,00 100,00 150,00
∆I
(µ
A)
[Ekstrak daun jambu biji] ppm
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
12
Gambar 7 Hubungan absorban yang dihasilkan dengan penambahan vitamin C
Nilai LOD dan LOQ rerata yang diperoleh dari pengukuran menggunakan vitamin
C sebesar 2.01 ppm dan 6.70 ppm (Lampiran 8). Di bawah ini merupakan
hubungan absorban yang dihasilkan terhadap penambahan ekstrak daun jambu biji
dapat dilihat pada Gambar 8
Gambar 8 Hubungan absorban yang dihasilkan dengan penambahan ekstrak daun
jambu biji
Nilai LOD dan LOQ rerata yang diperoleh dari pengukuran menggunakan sampel
ekstrak daun jambu biji sebesar 1.21 ppm dan 8.35 ppm (Lampiran 9).
Tabel 1 Perbandingan nilai LOD dan LOQ yang diperoleh dengan kedua metode
Nilai Metode Elektrokimia Metode Spektrofotometri
Vitamin
C
Ekstrak daun
jambu biji
Vitamin
C
Ekstrak daun
jambu biji
LOD (ppm) 1.76 0.66 2.01 1.21
LOQ (ppm) 5.88 2.19 6.70 8.35
Pengukuran kapasitas antioksidan menggunakan kedua metode
tersebutterlihat bahwa menggunakan biosensor jauh lebih sensitif dan tepat
dibandingkan dengan metode spektrofotometri. Limit deteksi yang dihasilkan
y = 0.030x + 0.261R² = 0.992
y = 0.025x + 0.266R² = 0.996
y = 0,031x + 0,240R² = 0.995
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
Abso
rban
[Vitamin C] ppm
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
y = 0.006x + 0.070R² = 0.998
y = 0.007x + 0.073R² = 0.997
y = 0.007x + 0.049R² = 0.998
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0 50 100 150
Abso
rban
[Ekstrak daun jambu biji] ppm
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
\
13
metode elektrokimia lebih kecil daripada menggunakan spektrofotometri. Metode
spektrofotometeri sangat dipengaruhi oleh kekeruhan larutan. Hal ini berbeda
dengan biosensor yang tidak dipengaruhi oleh kekeruhan larutan, sehingga tidak
diperlukan pengenceran berkali-kali yang dapat menyebabkan berkurangnya
ketelitian. Selain itu, ketika ekstrak daun jambu biji direaksikan dengan DPPH
harus diinkubasi selama 30 menit terlebih dahulu agar bereaksi sempurna. Metode
pengukuran dengan spektrofotometri memerlukan bahan kimia yang bermacam-
macam dan jumlah yang banyak. Menggunakan biosensor tidak diperlukan
inkubasi karena radikal adalah senyawa yang tidak stabil yang harus segera diukur.
Penggunaan biosensor lebih cepat, akurat dan menghasilkan limit deteksi yang
baik dibandingkan dengan spektrofotometri.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kondisi optimum bagi aktivitas SOD imobilisasi adalah pada pH 9, suhu 30 °C, dan zeolit 137.5 mg. Hasil keterulangan optimasi pengukuran elektrode pasta
karbon diperoleh arus sebesar 1.749 µA dengan standar deviasi 0.01 dan RSD
0.59%. Hasil pengukuran LOD dan LOQ menggunakan metode elektrokimia lebih
kecil dibandingkan dengan spektrofotometri, sehingga dengan menggunakan
biosensor dapat mendeteksi suatu analit dengan konsentrasi yang lebih kecil.
Selain itu dengan menggunakan metode elektrokimia tidak memerlukan waktu
yang lama, jumlah bahan kimia yang digunakan juga lebih sedikit dibandingkan
metode spektrofotometri.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk meningkatkan untuk melihat
parameter sensitivitas, linearitas, stabilitas, dan ketelitian. Perlu dilakukan juga
penentuan kapasitas antioksidan dari berbagai sampel seperti kedawung, ekstrak
buah, dan sebagainya.
DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] Association of Official Analytical Chemists. 2002. AOAC Guidelines
for Single Laboratory Validation of Chemical Methods for Dietary
Supplements and Botanicals. [Internet]. [diunduh pada 2013 10 Juli].