Identifikasi Pigmen, Aktifitas

Antioksidan, dan Analisa Proksimat Gracilaria foliifera (Forsskal) Borgesen

pada Tanaman Alami dan Budidaya

Tesis

Diajukan kepada Program Pascasarjana Magister Biologi

Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains

Oleh: Endang Rinawati Purba

NIM: 422008005

Program Pascasarjana Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga 2013

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Endang Rinawati Purba

N P M : 422008005

Progdi : Magister Biologi

Alamat : Jl. Winong No.1, Karanggondang RT5/RW5,

Kec. Mlonggo. Kab. Jepara, 59452.

Dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya dan

dengan penuh kesadaran bahwa dalam menulis Tesis

dengan judul: “Identifikasi Pigmen, Aktifitas

Antioksidan, dan Analisa Proksimat Gracilaria

foliifera (Forsskal) Borgesen pada Tanaman Alami dan

Budidaya”, saya tidak melakukan tindakan plagiasi atau

mengambil alih seluruh atau sebagian besar karya tulis

orang lain tanpa menyebutkan sumbernya. Jika saya

terbukti melakukan tindakan plagiasi, bersedia dicabut

hak saya sebagai mahasiswa atau dicabut kembali gelar

yang sudah diberikan dan akibat hukum lainnya.

Salatiga,

Pembuat pernyataan,

Endang Rinawati Purba

ABSTRAK

Perbedaan tempat tumbuh rumput laut Gracilaria foliifera yang alami dan yang dibudidayakan/tambak diduga memengaruhi jenis pigmen dan kandungan yang terdapat di dalamnya. Oleh sebab itu, kandungan atau komposisi pigmen kedua rumput laut tersebut dianalisa menggunakan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) yang dilengkapi dengan detektor photodiode array. Identifikasi pigmen dilakukan berdasarkan urutan kepolaran dan panjang gelombang serapan

maksimum setiap pigmen yang dibandingkan dengan literatur yang menggunakan sampel dan fase gerak yang relatif sama. Keragaman jenis pigmen ditemukan lebih beragam pada G. foliifera budidaya daripada yang alami dan keduanya didominasi oleh klorofil a. Aktifitas antioksidan menunjukkan bahwa G. foliifera alami lebih besar daripada G. foliifera budidaya meskipun tidak seefisien marker β-karoten. Analisis proksimat menunjukkan bahwa kandungan terbesar pada G. foliifera adalah mineral, protein, dan serat selebihnya adalah kadar air dan kadar lemak. Kandungan mineral dijumpai lebih tinggi pada G. foliifera alami, tetapi kadar protein dan kadar serat lebih tinggi dijumpai pada G. foliifera budidaya. Berdasarkan hasil ini akan memberikan kontribusi dalam penelitian selanjutnya dalam mempelajari determinasi pigmen pada rumput laut G. foliifera.

Kata kunci: Gracilaria foliifera, klorofil a, pigmen karotenoid, Kromatografi

Lapis Tipis (KLT), Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT), aktifitas

antioksidan, analisis proksimat.

Abstract

The Differences place to grow between natural and Cultivated G. foliifera were considered affects to the type of pigment and the content therein. Therefore, to determine the content or composition of the pigments were analyzed using Thin Layer Chromatography (TLC) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC) equipped with a photodiode array detector. The identification of pigments was carried out based on the sequence of pigment polarity and the maximum absorption wavelength of each pigment and these pigment properties were compared by literature that using the same sample and its mobile phase was relatively similar. The diversity of pigment composition of cultivated G. foliifera is more diverse than natural ones and both is dominated by chlorofill a. Antioxidant activity showed that the natural G. foliifera have higher than cultivated ones although not as efficient as β-carotene standard. Proximate analysis showed that the higher content on both of G. foliifera are minerals, protein, fiber, water, and fat respectively. Natural G. foliifera had higher mineral content, but the higer levels of protein and fiber content was found in cultivated G. foliifera. Based of this finding will give contribution to the next research to the pigment study of G. foliifera.

Keywords: Gracilaria foliifera, chlorophyll a, Carotenoid pigment, Thin Layer

Chromatography (TLC), High Performance Liquid Chromatography (HPLC),

antioxidant activity, proximate analysis.

Prakata

Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena berkat

dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis

ini dengan baik. Dalam terselesaikannya tesis ini, penulis

ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Departemen Pendidikan Nasional atas dukungan dana

melalui program Beasiswa Unggulan tahun 2008.

2. Rektor Universitas Kristen Satya Wacana Prof. John Titaley,

Th.D. atas kesempatan yang diberikan untuk studi lanjut

pada Magister Biologi Universitas Kristen Satya Wacana.

3. Ir. Ferry Fredy Karwur, M.Sc., Ph.D. selaku Ketua Program

Studi Magister Biologi yang telah memberikan perhatian

dan motivasi selama masa studi di Magister Biologi.

4. Prof. Dr. Ir. Haryono Semangun selaku pembimbing I Tesis

yang telah meluangkan banyak waktu untuk memberikan

bimbingan, pengarahan dan saran dan kerjasama yang

baik selama penyusunan tesis ini.

5. Dr. Abe Susanto, M.Sc selaku pembimbing II Tesis yang

telah memberikan saran dan pengarahan selama

penyusunan tesis ini.

6. Dr. Ir. Martanto Martosupono yang telah banyak

meluangkan waktu dan membantu memberi pengarahan

dan bimbingan selama penulisan tesis ini.

7. Yoga Aji Handoko, S.Si., M.Si. dan A. Natalia Kurniasari,

S.Si dalam pengurusan administrasi Beasiswa Unggulan

2008.

8. Lia Kusmita, Bertha Bale Ana Ndiha, Eti Hartiwi, Retno

Hariyani, Renny Indrawati, Monika Nur Utami Prihastyanti,

seluruh laboran, dan seluruh mahasiswa MB Angkatan

2009.

9. Suamiku tercinta James Hutasoit, Ibunda Kusmiyati, B.A.,

keluarga besar Hutasoit, dan adikku Yusuf Nova Sajarot

Purba.

Akhir kata, besar harapan penulis agar tesis ini dapat

bermanfaat bagi pembaca dalam pengembangan penelitian

selanjutnya.

Salatiga,

Penulis.

DAFTAR ISI

Abstrak .............................................................................. i Abstract ............................................................................. ii Prakata .............................................................................. iii Daftar Isi ........................................................................... v Daftar Tabel ....................................................................... vi Daftar Gambar.................................................................... vii Daftar Lampiran ................................................................ viii

I PENGANTAR .................................................................... 1 A Latar Belakang .......................................................... 1 B Tujuan Penelitian ...................................................... 7 II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................... 8 A Gracilaria foliifera (Forsskal) Borgesen ....................... 8 B Pigmen Utama Rumput Laut Merah .......................... 10 1 Klorofil a. ............................................................ 10 2 Karotenoid. ......................................................... 11 C Antioksidan dan Faktor Lingkungan ......................... 11 III BAHAN DAN METODE ................................................... 13 A Bahan ....................................................................... 13 B Alat . .......................................................................... 13 C Metode ...................................................................... 13 1 Isolasi Pigmen Klorofil a dan Karotenoid ............. 13 2 Analisis Produk .................................................. 15 3 Uji Aktifitas Antioksidan dengan Metode DPPH. .. 16 4 Analisis Proksimat .............................................. 17 IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................ 21 A Identifikasi pigment dengan spektrofotometer UV-Vis 21 B Identifikasi Pigmen dengan Metode KLT. .................... 22 C Identifikasi Pigmen dengan Metode KCKT ................. 26 D Aktifitas Antioksidan dengan Metode DPPH .............. 32 E Analisis Proksimat .................................................... 34

V KESIMPULAN ................................................................. 38 Daftar Pustaka .................................................................. 39 Lampiran ........................................................................... 48 Daftar Publikasi ................................................................. 53

Daftar Tabel

Tabel 1.

Tabel 2.

Tabel 3.

Tabel 4.

Nilai Identifikasi Pigmen pada Ekstrak Kasar G. foliifera Tanaman Budidaya dan Alami ................................................ Waktu Retensi, Panjang Gelombang dan Jenis Pigment Fotosintesis pada G. foliifera Alami .................................... Waktu Retensi, Panjang Gelombang dan Jenis Pigment Fotosintesis pada G. foliifera Budidaya ................................... Analisis Proksimat G. foliifera yang Tumbuh Alami dan Hasil Budidaya...........................................

24

27

28

33

Daftar Gambar

Gambar 1.

Gambar 2.

Gambar 3.

Gambar 4.

Gambar 5.

Gambar 6.

Gambar 7.

Gambar 8.

Morfologi Gracilaria foliifera (Forsskal) Borgesen, Alami (A) dan budidaya (B)….. Struktur kimia klorofil a, b dan d (Tanaka,dkk,1998)…………………………..

Struktur kimia -karoten (IUPAC, 1974) ……………………………………………………

Spektra klorofil a (A) dan karotenoid (B) hasil pengukuran UV-Vis ekstrak kasar G. foliifera dalam pelarut aseton …………………………………………………… Kromatografi Lapis Tipis Ekstrak Kasar G. foliifera Alami; (1) karoten, (2,3,4,5) feofitin, (6, 7) klorofil a dan epimer klorofil a, (7, 8, 9, 10) xantofil …………………………………………………… Kromatografi Lapis Tipis Ekstrak Kasar G. foliifera tanaman Budidaya; (1) karoten, (2,3,4,5) feofitin, (6, 7) klorofil a dan epimer klorofil a, (7, 8) xantofil …………………………………………………….. Profil kromatogram ekstrak kasar G. foliifera. (A) Profil kromatogram G. foliifera alami dan, (B) profil kromatogram G. foliifera budidaya ..............................

Nilai IC50 (ppm) Ekstrak Kasar Pigmen G. foliifera tanaman alami dan budidaya …………………………………………………….

9

10

11

20

23

23

26

31

Daftar Lampiran

Lampiran 1.

Lampiran 2.

Lampiran 3.

Lampiran 4.

Lampiran 5.

Data Prosentase Penghambatan Ekstrak Kasar G. foliifera Alami pada Pengukuran Aktivitas ………………………………………. Data Prosentase Penghambatan Ekstrak Kasar G. foliifera Budidaya pada Pengukuran Aktivitas Penangkap Radikal Bebas (IC50) dengan Metode DPPH ……………………….................................. Penangkap Radikal Bebas (IC50) dengan Metode DPPH ……………………………........ Data HPLC dari G. foliifera alami dan budidaya ……………………………………… Data Analisis Proksimat G. foliifera alami dan budidaya …………………………………

12

15

16

17

18