bab ii tinjauan pustakarepository.ump.ac.id/8920/3/nisa nurulmala_bab ii.pdftersebut. biji mangga...

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Hasil Penelitian Terdahulu

Pada penelitian yang telah dilakukan terhadap bagian daun mangga

(Mangifera indica L.), menunjukkan adanya kandungan senyawa golongan

flavonoid seperti epikatekin, taksifolin, dan kuersetin. Jutiviboonsuk dan

Sardsaengjun (2010) juga melaporkan bahwa pada bagian daun mangga

terdapat senyawa mangiferin yang merupakan senyawa flavonoid utama pada

genus Mangifera.

Pada penelitian oleh Rahmiyani dan Nurdianti (2016), menyebutkan

bahwa ekstrak etil asetat dari daun mangga gedong (Mangifera indica L.)

memiliki aktivitas antioksidan yang dilakukan dengan pengujian

menggunakan metode DPPH. Dilihat dari hasil penapisan fitokimia, daun

mangga mengandung beberapa komponen senyawa aktif seperti terpenoid,

flavonoid, fenol, kuinon, dan tanin. Ekstrak etil asetat dari daun mangga

gedong juga menunjukan respon yang baik dengan nilai IC50 sebesar 5,02

ppm, hal ini menunjukan bahwa senyawa yang terkandung dalam ekstrak etil

asetat memiliki aktivitas antioksidan yang kuat. Karena memiliki IC50 kurang

dari 50.

Umadevi et al. (1998) menyatakan bahwa kekerabatan secara kimia dari

genus Mangifera dapat dilihat dari senyawa flavonoidnya. Sehingga diduga

pada mangga gedong juga terdapat senyawa mangiferin karena berasal dari

genus yang sama yaitu Mangifera. Berdasarkan uraian di atas pada penelitian

ini akan dilakukan isolasi pada fraksi etil asetat dari daun mangga gedong

menggunakan metode kromatografi kolom untuk mengetahui efek antioksidan

pada fraksi etil asetat melalui nilai %penghambatan yang diperoleh pada uji

antioksidan menggunakan metode DPPH .

B. Landasan Teori

1. Deskripsi dan klasifikasi tanaman mangga

Tanaman mangga (Mangifera indica L.) (Gambar 2.1.) bukan

merupakan tanaman asli Indonesia, tetapi berasal dari India yang

Isolasi Senyawa Penangkap...Nisa Nurulmala, Fakultas Farmasi Ump, 2018

5

merupakan suku Anacardiaceae. Tanaman mangga tergolong kelompok

buah berdaging dengan bentuk, ukuran, warna, dan cita rasa yang

beranekaragam. Tanaman mangga termasuk tumbuhan dengan struktur

batang (habitus) termasuk kelompok arboreus, yaitu tumbuhan berkayu

yang mempunyai tinggi batang lebih dari 5 m (Bhagwat & Haytowitz,

2013).

Mangga gedong merupakan buah yang unik dengan rasa khasnya

manis-asam saat matang. Kandungan gula dan asamnya menjadi pembeda

dengan mangga lain. Mangga jenis ini akan disebut mangga gedong jika

ada warna jingga kemerahan pada kulitnya, sedangkan yang masih

berwarna hijau kuning dikenal dengan mangga gedong. Warna kulit yang

berbeda diidentikkan dengan umur panen.

Gambar 2.1. Tanaman mangga (Dokumentasi pribadi)

a. Klasifikasi tanaman mangga

Klasifikasi tanaman mangga menurut Pracaya (1995) antara lain :

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Sapindales

Famili : Anacardiaceae

Genus : Mangifera

Spesies : Mangifera indica L.


6

b. Morfologi tanaman mangga gedong

Morfologi tanaman mangga gedong sebagai berikut :

a. Akar

Akar tunggang pohon mangga sangat panjang hingga bisa

mencapai 6 m, pemanjangan akar tunggang akan berhenti bila

mencapai permukaan air tanah. Sesudah fase perpanjangan akar

tunggang berhenti, lalu terbentuk banyak akar cabang di bawah

permukaan tanah. Akar cabang makin ke bawah makin sedikit,

paling banyak akar cabang pada kedalaman lebih kurang 30 cm

sampai 60 cm (Pracaya, 1995).

b. Batang

Batang merupakan bagian tengah dari suatu tumbuh-tumbuhan

yang tumbuh lurus ke atas. Bagian ini mengandung zat-zat kayu,

sehingga tanaman mangga tumbuh tegak, keras, dan kuat. Bentuk

batang mangga tegak dan bercabang agak kuat. Kulitnya tebal dan

kasar dengan banyak celah-celah kecil dan sisik-sisik bekas tangkai

daun. Warna kulit yang sudah tua biasanya coklat keabuan sampai

hampir hitam (Rukmana, 1997).

c. Daun

Daun mangga berwarna hijau, berselang seling, dan mempunyai

bentuk yang lonjong. Daun yang masih muda biasanya berwarna

kemerahan, keunguan atau kekuningan, yang kemudian akan

berubah pada bagian permukaan sebelah atas menjadi hijau

mengkilat, sedangkan bagian permukaan bawah berwarna hijau

muda. Bentuk daun berpangkal lancip dengan tepi daun

bergelombang dan ujung meruncing (Janick & Paul, 2008).

d. Bunga

Bunga mangga adalah bunga majemuk. Dalam keadaan normal

bunga majemuk tumbuh dari tunas ujung, sedangkan tunas yang

asalnya bukan dari tunas ujung tidak menghasilkan bunga, tetapi

ranting daun biasa. Bunga majemuk mangga berbentuk kerucut

yang lebar, bagian bawah panjangnya lebih kurang 10 sampai 60


7

cm. Bunga majemuk ini terdiri dari sumbu utama yang mempunyai

cabang-cabang pertama, setiap cabang pertama mempunyai banyak

cabang-cabang yang kedua dan cabang kedua ini mungkin

mempunyai suatu kelompok tiga bunga atau mempunyai cabang

ketiga, dan cabang ketiga ini baru mempunyai suatu kelompok tiga

bunga. Setiap kelompok tiga bunga terdiri dari tiga kuntum bunga

dan setiap kuntum bertangkai pendek dengan daun kecil. Jumlah

bunga pada setiap bunga majemuk bisa mencapai 1000 – 6000.

(Pracaya, 1995) .

e. Buah

Buah mangga termasuk buah batu yang berdaging. Buah

mangga gedong yang matang, kulitnya berwarna kuning cerah dan

daging buah berwarna kuning. Rona kulit pada pangkal buah

mangga gedong gincu, yaitu berwarna kemerah-merahan atau

keungu-unguan, aroma harum, dan rasanya manis. Karakteristik

rona merah pada pangkal buah mangga gedong disebabkan oleh

pengaruh lingkungan sehingga terjadi mutasi alami.

f. Biji

Biji letaknya di dalam kulit biji yang keras (endocarp),

besarnya bervariasi sesuai dengan bentuk luar buah mangga

tersebut. Biji mangga ada dua jenis, ada yang monoembrional dan

polyembryonal (Pracaya, 1995).

c. Kandungan daun mangga gedong

Dari hasil penapisan fitokimia ekstrak daun mangga gedong, dapat

dilihat hampir seluruh ekstrak mengandung golongan fenol, terpenoid,

dan flavonoid yang diduga memiliki aktivitas antioksidan. Dari hasil

uji aktivitas antioksidan dapat dilihat bahwa aktivitas antioksidan

tertinggi dengan metode DPPH ditunjukkan oleh sampel ekstrak etil

asetat dengan nilai IC50 sebesar 5,02 ppm (Rahmiyani dan Nurdianti,

2016).

Mangiferin (Gambar 2.2.) merupakan komponen utaman yang

terdapat pada ekstrak mangga. Mangiferin (1,3,6,7-


8

terahydroxyxanthone-C2-beta-D-glucoside) adalah salah satu derivat

xanton dan C-glucosylxanthones mempunyai aktivitas sebagai

antioksidan dan analgesik (karena memiliki gugus hidroksil bebas dan

katekol) (Yoshimi et al. 2001; Dar et al. 2005). Muruganandan et al.

(2005) juga melaporkan bahwa mangiferin mempunyai peran sebagai

perlindungan terhadap sistem imun yang dimediasi lewat

penghambatan intermediet reaktif yang memicu stres oksidatif pada

limfosit, neutrofil, dan makrofag pada tikus percobaan. Menurut

penelitian Prabhu et al. (2006), mangiferin dapat melindungi kerusakan

jantung pada tikus dengan aktivitas sebagai antioksidan yang dapat

meregulasi sistem pertahanan jaringan (enzim jaringan jantung seperti

superoksida dismutase, katalase, glutation peroksidase, aktivitas

glutation transferase dan aktivitas glutation reduktase, antioksidan

bukan enzim, seperti cerruloplasmin, vitamin C, vitamin E, dan kadar

glutation). Berikut ini adalah bentuk struktur kimia mangiferin :

Gambar 2.2. Struktur Mangiferin (Smith et al. 2016)

2. Ekstraksi dan Fraksinasi

Ekstraksi merupakan suatu proses penarikan senyawa metabolit

sekunder dengan bantuan pelarut. Ekstraksi akan cepat dilakukan pada

suhu tinggi, tetapi hal ini dapat mengakibatkan beberapa komponen

mengalami kerusakan (Harborne, 1987).

Proses ekstraksi khususnya untuk bahan yang berasal dari tumbuhan

adalah sebagai berikut :

1. Pengelompokan bagian tumbuhan (daun, bunga, dan lain-lain),

pengeringan dan penggilingan bagian tumbuhan.

2. Pemilihan pelarut :

a. Pelarut polar : air, etanol, metanol, dan sebagainya


9

b. Pelarut semipolar : etil asetat, diklorometan, dan sebagainya.

c. Pelarut nonpolar : heksan, petroleum eter, kloroform, dan

sebagainya.

3. Pemilihan metode ekstraksi

Macam-macam metode ekstraksi bahan alam yang sering

digunakan adalah ekstraksi secara panas yaitu dengan cara refluks dan

penyulingan uap air dan ekstraksi secara dingin yaitu dengan cara

maserasi, perkolasi.

Menurut Depkes POM (2000) metode ekstraksi dapat dibagi menjadi :

1. Cara dingin

a. Maserasi

Maserasi merupakan metode paling sederhana yang sering

digunakan. Maserasi dilakukan dengan memasukkan serbuk tanaman

dan pelarut yang sesuai ke dalam wadah inert yang tertutup rapat

pada suhu kamar. Proses ekstraksi dihentikan ketika tercapai

kesetimbangan antara konsentrasi pelarut dengan konsentrasi dalam

sel tanaman. Metode maserasi dapat menghindari rusaknya senyawa-

senyawa yang bersifat termostabil (Seidel, 2005).

b. Perkolasi

Perkolasi yaitu ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru yang

umumnya dilakukan pada temperatur ruangan. Proses terdiri dari

tahapan pengembangan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi

sebenarnya terus-menerus sampai diperoleh ekstrak (perkolat).

2. Cara Panas

a. Refluks

Refluks yaitu ekstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didih

tertentu, selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang

relatif konstan dengan adanya pendingin balik.

b. Sokletasi

Sokletasi yaitu ekstraksi dengan menggunakan pelarut yang selalu

baru dan yang umumnya dilakukan dengan alat khusus sehingga


10

terjadi ekstrak secara kontinyu dengan jumlah pelarut yang relatif

konstan dengan adanya pendingin balik.

Fraksinasi merupakan prosedur pemisahan yang bertujuan memisahkan

golongan utama kandungan yang satu dari kandungan yang lain. Senyawa

yang bersifat polar akan masuk ke pelarut polar dan senyawa nonpolar

akan masuk ke pelarut nonpolar (Harborne, 1987).

Isolasi dilakukan terhadap fraksi dengan aktivitas yang diinginkan

sehingga memperoleh senyawa murni menggunakan teknik kromatografi.

Ketika senyawa murni telah didapatkan, setelah itu dilakukan isolasi yang

disebut dengan metode bioassay guide fractionation and isolation

(Houghton, 2000).

3. Kromatografi Kolom

Kromatografi kolom disebut juga kromatografi adsorpsi atau

kromatografi elusi karena senyawa yang terpisah akan terelusi dari kolom.

Kromatografi ini membutuhkan penyerap (fase diam) dalam jumlah relatif

besar. Tujuan dari kromatografi ini adalah untuk memisahkan komponen

senyawa yang terkandung dalam suatu ekstrak ke dalam beberapa fraksi

(Robinson, 1991).

Kromatografi kolom merupakan salah satu teknik yang digunakan

untuk fraksinasi dan pemurnian senyawa, dengan prinsip pemisahan zat

berdasarkan mekanisme adsorbsi, pembagian ion, pertukaran ion, afinitas,

dan perbedaan ukuran molekul. Fase diam berupa bahan penjerap atau film

zat cair pada penyangga, dimasukkan ke dalam kolom, dan fase gerak

dibiarkan mengalir ke bawah karena adanya gaya berat (Gritter et al.

1991). Ketika senyawa berinteraksi dengan fase diamnya lemah maka

pergerakannya akan cepat melalui sistem kromatografi, jika senyawa

berinteraksi dengan fase diamnya kuat maka pergerakannya akan sangat

lambat (Christian dan Gary, 1994).

4. Kromatografi Lapis Tipis

Kromatografi lapis tipis merupakan metode pemisahan fisika kimia,

dengan lapisan untuk memisahkan yang terdiri atas bahan yang berbutir-

butir (fase diam), ditempatkan pada penyangga berupa pelat gelas, logam


11

atau lapisan yang cocok. Campuran yang akan dipisah berupa larutan,

ditotolkan berupa bercak atau pita. Setelah pelat atau lapisan ditaruh di

dalam bejana tertutup rapat berisi larutan pengembang yang cocok (fase

gerak,) pemisahan terjadi dalam perambatan kapiler (pengembangan),

selanjutnya senyawa yang tidak berwarna harus dideteksi atau

ditampakkan (Stahl, 1985).

Identifikasi dar senyawa-senyawa yang terpisah pada lapisan tipis baik

dikerjakan dengan pereaksi lokasi kimia dan reaksi warna dan identifikasi

menggunakan harga Rf (Sastrohamidjodjo, 2007).

asal titik daripelarut oleh digerakkan yangJarak

asal titik dari senyawaoleh digerakkan yangJarak RfHarga

5. Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH (1,1-diphenyl-2-

picrylhydrazil)

Pengukuran aktivitas penangkap radikal bebas dapat dilakukan dengan

beberapa cara antara lain dengan metode lipid peroksida, tiobarbiturat,

malonaldehida, 8-karoten bleaching, DPPH, dan tiosianat. Metode DPPH

adalah salah satu yang paling popular karena praktis dan sensitif

(Molyneux, 2004). DPPH merupakan senyawa radikal bebas yang stabil

dan apabila digunakan sebagai pereaksi cukup dilarutkan. Senyawa ini jika

disimpan dalam keadaan dan kondisi penyimpanan yang baik akan tetap

stabil selama bertahun-tahun (Winarsi, 2007).

Gambar 2.3. menjelaskan bahwa DPPH menerima elektron atau radikal

hidrogen sehingga membentuk molekul diamagnetik yang stabil. Interaksi

antioksidan dengan DPPH baik secara transfer elektron atau radikal

hidrogen pada DPPH, akan menetralkan karakter radikal bebas dari DPPH.

Jika semua elektron pada radikal bebas DPPH menjadi berpasangan, maka

warna larutan berubah dari ungu tua menjadi kuning terang dan absorbansi

pada panjang gelombang 517 nm akan hilang. Perubahan ini dapat diukur

secara stoikiometri sesuai dengan jumlah elektron atau atom hidrogen


12

yang ditangkap oleh molekul DPPH akibat adanya zat antioksidan (Blois,

1958).

Gambar 2.3. Mekanisme penangkapan radikal DPPH oleh antioksidan (Mun’im.

2008)

Pengukuran aktivitas antioksidan ditandai dengan penurunan serapan

larutan DPPH yang disebabkan adanya penambahan sampel. Untuk

memperoleh nilai serapan larutan DPPH terhadap sampel (ekstrak)

tersebut (Gambar 2.4) untuk perhitungan sebagai persen inhibisi (%

inhibisi) dengan rumus sebagai berikut (Zuhra et al. 2008) :

( )

(1)

Keterangan:

% inhibisi = presentase hambat antioksidan

A kontrol = absorbansi DPPH

A sampel = Absorbansi larutan uji

Kemudian dari hasil yang diperoleh dimasukan ke dalam persamaan

regresi dengan konsentrasi sampel atau ekstrak (ppm) sebagai basis

(sumbu X) dan nilai % inhibisi (antioksidan) sebagai ordinatnya (sumbu

Y). Nilai IC50 dari perhitungan pada saat % inhibisi sebesar 50% dengan

Y= Ax + b (Zuhra et al. 2008).

6. Spektrofotometri UV-Vis

Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari

spektrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari

spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat

pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Jadi

spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi relatif jika energy

tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi


13

panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dengan fotometer adalah

panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih dideteksi dan cara ini

diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating atau celah optis.

Pada fotometer filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi

melewatkan trayek pada panjang gelombang tertentu (Gandjar dan Abdul,

2007).

Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan

oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi

larutan (Gandjar, 2008).

A = a.b.c (2)

Keterangan :

A = absorbansi

a = absorptivitas molar

b = tebal kuvet (cm)

c = konsentrasi

Absorptivitas molar merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung

pada konsentrasi, tebal kuvet, dan intensitas radiasi yang mengenai larutan

sampel. Absorptivitas molar tergantung pada suhu, pelarut, struktur

molekul, dan panjang gelombang radiasi. Dalam hukum Lambert-Beer

berlaku syarat sebagai berikut:

1. Sinar yang digunakan dianggap monokromatis.

2. Penyerapan terjadi dalam satu volume yang mempunyai penampang

luas yang sama.

3. Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung

terhadap yang lain dalam larutan tersebut.

4. Tidak terjadi peristiwa fluorosensi atau fosforisensi.

5. Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan (Gandjar, 2008).

Sinar ultraviolet berada pada panjang gelombang 200-400 nm

sedangkan sinar tampak berada pada panjang gelombang 400-800 nm.

Ketika suatu atom atau molekul menyerap cahaya maka energi tersebut

akan menyebabkan tereksitasinya elektron pada kulit terluar ke tingkat

energi yang lebih tinggi. Tipe eksitasi tergantung pada panjang gelombang

cahaya yang diserap. Sinar ultraviolet dan sinar tampak akan menyebabkan


14

elektron tereksitasi ke orbital yang lebih tinggi. Sistem yang bertanggung

jawab terhadap absorpsi cahaya disebut dengan kromofor. Kromofor

merupakan semua gugus atau atom dalam senyawa organik yang mampu

menyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak (Gandjar dan Abdul, 2007).

7. Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa pemberi elektron (electron donor)

atau reduktan. Senyawa ini mampu menginaktivasi berkembangnya reaksi

oksidasi, dengan cara mencegah terbentuknya radikal. Akibatnya

kerusakan sel akan dihambat (Winarsi,2007). Berdasarkan mekanisme

kerjanya, antioksidan dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu :

a. Antioksidan primer

Antioksidan primer disebut juga dengan antioksidan enzimatis.

Antioksidan primer yaitu antioksidan yang bekerja dengan cara

mencegah terbentuknya radikal bebas yang baru dan mengubah

radikal bebas menjadi molekul yang tidak merugikan. Contohnya

adalah Butil Hidroksi Toluena (BHT), Tersier Butyl Hidro Quinon

(TBHQ), propil galat, tokoferol alami maupun sintetik, dan alkil galat

(Winarsi, 2007).

b. Antioksidan sekunder

Antioksidan sekunder disebut juga antioksidan eksogenus atau

nonenzimatis. Antioksidan sekunder adalah suatu senyawa yang dapat

mencegah kerja prooksidan yaitu faktor-faktor yang mempercepat

terjadinya reaksi oksidasi terutama logam-logam seperti: Fe, Cu, Pb,

dan Mn. Antioksidan sekunder berfungsi menangkap radikal bebas

serta mencegah terjadinya reaksi berantai sehingga tidak terjadi

kerusakan yang lebih besar. Contohnya adalah vitamin E, vitamin C,

dan betakaroten yang dapat diperoleh dari buah-buahan (Winarsi,

2007).

c. Antioksidan tersier

Antioksidan tersier merupakan senyawa yang memperbaiki sel-sel

dan jaringan yang rusak karena serangan radikal bebas. Biasanya yang

termasuk kelompok ini adalah jenis enzim misalnya metionin


15

sulfoksidan reduktase yang dapat memperbaiki DNA dalam inti sel.

Enzim tersebut bermanfaat untuk perbaikan DNA pada penderita

kanker (Winarsi, 2007).

8. Kerangka Konsep

Gambar 2.5. Kerangka konsep

Kerusakan oksidatif dapat

menyebabkan mutasi, kanker,

penyakit autoimun dan

ateroskelorosis.

Daun mangga gedong

dilaporkan memiliki aktivitas

sebagai antioksidan oleh

Rahmiyani dan Nurdianti

(2016)

Pengembangan daun mangga

gedong sebagai sumber

senyawa antioksidan

Uji aktivitas antioksidan

menggunakan metode DPPH

Isolasi fraksi etanol daun mangga

gedong dengan menggunakan

kromatografi kolom

Fraksi yang mengandung senyawa

antioksidan paling optimum

Daun mangga gedong sebagai

alternatif sumber senyawa antioksidan

yang potensial


16

9. Hipotesis

Menurut Rahmiyani dan Nurdianti (2016) ekstrak daun mangga

gedong (Mangifera indica L.) memiliki aktifitas sebagai antioksidan

dengan nilai sebesar IC50 sebesar 5,02 ppm. Maka dari itu dapat ditarik

hipotesis isolat-isolat yang diperoleh dari isolasi daun mangga gedong

dengan kromatografi kolom mempunyai aktivitas antioksidan yang

ditunjukan dengan menggunakan metode DPPH serta spektrofotometri

UV-ViS.


bab ii tinjauan pustakarepository.ump.ac.id/8920/3/nisa nurulmala_bab ii.pdftersebut. biji mangga...

Documents