penentuan dosis obat tablet sebagai anti- penuaan …
TRANSCRIPT
PENENTUAN DOSIS OBAT TABLET SEBAGAI ANTI-
PENUAAN DARI TANAMAN PEGAGAN
(Centella asiatica) DENGAN EKSPERIMEN DESAIN
Oleh
ANDRIANA SAPTOKOWATI
ID No.004201505026
PRESIDENT UNIVERSITY
Jababeka Education Park, Jl. Ki HajarDewantaraKota Jababeka, Bekasi
17550,Indonesia Telp: (6221) 89109762 Fax: (6221) 8910 9768
2019
i
ii
iii
iv
ABSTRAK
Proses penuaan adalah suatu proses melemahnya sel dan organ secara keseluruhan
dimulai sejak usia dewasa yang terjadi secara perlahan dan berlangsung cepat,
ditandai dengan tubuh yang mulai sakit-sakitan dan kulit mulai keriput. Secara
alamiah proses penuaan akan terjadi pada setiap manusia, namun prosesnya dapat
berbeda-beda. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi penuaan, misalnya
genetika, lingkungan, metabolisme dan reproduksi. Banyak perusahaan yang
memulai melakukan penelitian tentang anti-penuaan karena pangsa pasar yang
besar. Penelitian dimulai dengan menentukan setting parameter yang digunakan
untuk mendapatkan setting paling optimum sehingga hasil/yield yang terbesar
dapat diperoleh, selanjutnya dilakukan percobaan untuk menguji apakah ekstrak
pegagan tersebut memberikan efek terhadap hewan percobaan. Hewan coba yang
digunakan dalam percobaan ini adalah Drosophila melanogaster karena siklus
hidup nya yang pendek dan dapat mewakili kompleksitas penuaan pada manusia.
Drosophila melanogaster merupakan hewan uji coba yang sesuai untuk studi
senyawa anti-penuaan. D. melanogaster dan manusia memiliki banyak kesamaan
fisiologis dan biologis. Berbagai macam perlakuan/treatment digunakan untuk
menentukan dosis yang paling optimum. Metode full faktorial desain digunakan
untuk menentukan setting parameter yang menghasilkan yield ekstrak pegagan
terbesar dan hasilnya adalah pressure (bar), dengan kombinasi setting parameter
dari temperature dan CO2 flowrate di level 2. Setelah yield ekstrak terbesar
didapatkan dilanjutkan uji coba dengan hewan percobaan, selanjutnya uji
signifikasi dengan ANOVA. Setelah signifikansi didapatkan dilakukan uji
lanjutan dengan metode Tukey dengan hasil dosis pada D.melanogaster jantan
dosis ekstrak pegagan 25 mg/ml dan D.melanogaster betina dengan resveratrol
500 ug/ml sebagai kontrol positif.
Kata kunci: Aging, Anti-aging, Drosophila melanogaster, Eksperimen Desain,
Full Factorial Design, Centella asiatica.
v
KATA PENGANTAR
Puji Syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya
kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi yang
berjudul Penentuan Dosis Obat Tablet Sebagai Anti-Penuaan Dari Tanaman
Pegagan (Centella asiatica) Dengan Eksperimen Desain. Laporan ini merupakan
salah satu syarat bagi penulis untuk memperoleh gelar sarjana strata satu (S1)
teknik program studi teknik industri. Dalam pelaksanaan penelitian dan
penyusunan Laporan ini penulis banyak mendapat bimbingan, arahan dan
dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. H. M. Yani Syafei, MT. selaku dosen pembimbing yang
telah meluangkan waktu tenaga dan pikiran dalam pelaksanaan bimbingan
selama ini, serta memberikan pengarahan dan dorongan dalam penyusunan
skripsi ini.
2. Ibu Ir. Andira, MT. selaku kepala program studi Industrial Engineering
President University.
3. Bpk. Raymond Tjadrawinata selaku Direktur Dexa Laboratories of
Biomolecular Sciences.
4. Kedua orang tua, S. Daryanto dan Sri Yantini, mbak Indah Prasetyaningsih,
mbak Nettik Dyah Irawati dan Tutut Ariyanti Cahyaningtyas yang telah
memberikan dukungan, dan bantuan serta pengertian yang besar kepada
penulis selama mengikuti perkuliahan maupun dalam menyelesaikan skripsi.
5. Kepada teman-teman yang telah membantu dalam proses pengerjaan yaitu
teman-teman di President University khususnya jurusan Teknik Industri
angkatan 2015.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, untuk
itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk membantu
dalam penyempurnaan dimasa yang akan datang.
Cikarang, 2 Mei 2019
vi
DAFTAR ISI
LEMBAR REKOMENDASI PEMBIMBING ........................................................ i
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS ....................................................... ii
JUDUL ................................................................................................................... iii
ABSTRAK ............................................................................................................. iv
KATA PENGANTAR ............................................................................................ v
DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi
DAFTAR ISTILAH .............................................................................................. xii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1
1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah...................................................................................... 3
1.3. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 4
1.4. Batasan Penelitian...................................................................................... 4
1.5. Asumsi ....................................................................................................... 4
1.6. Sistematika Penulisan ................................................................................ 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 6
2.1. Eksperimen Desain .................................................................................... 6
2.1.1 Pengertian Eksperimen Desain .......................................................... 6
2.1.2 Langkah Dalam Eksperimen Desain ................................................. 8
2.1.3 Karakteristik Eksperimen Desain ...................................................... 9
2.1.4 Klasifikasi Eksperimen Desain ........................................................ 12
2.1.5 Tujuan Eksperimen Desain .............................................................. 13
2.1.6 Langkah Proses Desain .................................................................... 15
2.1.7 Perancangan Eksperimen ................................................................. 15
2.1.8 Aturan Perancangan Eksperimen ..................................................... 16
2.1.9 Manfaat Perancangan Eksperimen .................................................. 19
2.2. Pengertian Faktorial Desain .................................................................... 19
2.2.1 Desain Faktorial 2k ......................................................................... 22
2.2.2 Rancangan Faktorial Fraksional (FF) ............................................. 23
vii
2.2.3 Rancangan Faktorial Fraksional Dua Level ................................... 24
2.2.4 Fraksi 1/2 (One-Half Fraction) dari Rancangan 2k ........................ 24
2.2.5 Fraksi 1/4 (One-Quarter Fraction) dari Rancangan 2k .................. 24
2.2.6 Keuntungan Dan Kerugian Faktorial Desain ................................... 24
2.3. Anti-Penuaan ........................................................................................... 25
2.3.1 Fase Penuaan ................................................................................... 26
2.4. Pegagan (Centella asiatica) ..................................................................... 27
2.5. Drosophila melanogaster ....................................................................... 29
2.5.1 Siklus Hidup Drosophila melanogaster .......................................... 30
2.6. Analisis of Variance (ANOVA) .............................................................. 31
2.6.1 Jumlah Kuadrat (Sum of Square, SS) .............................................. 33
2.6.2 Derajat Kebebasan (Degree of Freedom) ........................................ 33
2.6.3 Mean Square (MS) .......................................................................... 34
2.6.4 Uji-F................................................................................................. 34
2.7. Eksperimen Konfirmasi .......................................................................... 35
2.8. Variasi Faktor Tidak Terkontrol ............................................................ 36
2.9. Hipotesis ................................................................................................. 37
2.9.1 Uji Hipotesis .................................................................................... 37
2.10. Uji Tukey................................................................................................ 38
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 40
3.1. Tempat Dan Waktu Penelitian ................................................................ 40
3.2. Kerangka Penelitian ................................................................................ 40
3.2.1 Tahap Observasi Awal ..................................................................... 42
3.2.2 Tahap Identifikasi Dan Perumusan Masalah ........................................ 42
3.2.3 Tahap Tinjauan Pustaka ..................................................................... 43
3.2.4 Tahap Pengumpulan Dan Analisis Data ............................................... 43
3.2.5 Analisis Hasil Dan Pembahasan ........................................................ 46
BAB IV DATA DAN ANALISA ......................................................................... 47
4.1. Pengumpulan Data Awal ........................................................................ 47
4.2. Penentuan Level Faktor .......................................................................... 47
4.3. Full Faktorial Desain ............................................................................. 48
4.4. Analisis Data Varian Rata-Rata .............................................................. 49
4.4.1 Sum of Square Faktor ...................................................................... 50
4.4.2 Analisis Faktor Setting Optimum .................................................... 53
viii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 66
5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 66
5.2. Saran ....................................................................................................... 66
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………. 67
ix
LAMPIRAN
Lampiran 1 Jumlah Drosophila melanogaster Jantan Kontrol Negatif …….. . 69
Lampiran 2 Jumlah Drosophila melanogaster Jantan Treatment Resveratrol.. 70
Lampiran 3 Jumlah Drosophila melanogaster Jantan Treatment 25 mg/ml .....71
Lampiran 4 Jumlah Drosophila melanogaster Jantan Treatment 50 mg/ml .....72
Lampiran 5 Jumlah Drosophila melanogaster Jantan Treatment 100 mg/ml....73
Lampiran 6 Jumlah Drosophila melanogaster Betina Kontrol Negatif….........74
Lampiran 7 Jumlah Drosophila melanogaster Betina Treatment Resveratrol .75
Lampiran 8 Jumlah Drosophila melanogaster Betina Treatment 25 mg/ml .... 76
Lampiran 9 Jumlah Drosophila melanogaster Betina Treatment 50 mg/ml..... 77
Lampiran 10 Jumlah Drosophila melanogaster Betina Treatment 100 mg/ml . 78
Lampiran 11 Distribusi F(0.05)………………………………………………... 79
Lampiran 12 Studentized Range q Table (0.05)………………………...…….. . 80
Lampiran 13 Drosophila melanogaster Betina……………………...….…….. . 81
Lampiran 14 Drosophila melanogaster Jantan …………………...………….. . 81
Lampiran 15 Drosophila melanogaster Pupa Dan larva ……………….……... 82
Lampiran 16 Pupa Dan Larva ………………………………………………... . 82
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Rumus Perhitungan Tabel Anova........................................................... 33
Tabel 4.1 Penentuan Level Dan Faktor Setting ...................................................... 47
Tabel 4.2 Full Faktorial Desain ............................................................................... 48
Tabel 4.3 Hasil Eksperimen Dengan Full Faktorial Desain ................................ 49
Tabel 4.4 Sum of Square Faktor ............................................................................... 50
Tabel 4.5 Mean Square Faktor ................................................................................. 50
Tabel 4.6 Analisis Varian Rata-Rata Faktor Setting ............................................. 51
Tabel 4.7 Analisis Varian ......................................................................................... 51
Tabel 4.8 Persen (%) Kontribusi .............................................................................. 53
Tabel 4.9 Respon Rata-Rata ..................................................................................... 54
Tabel 4.10 ANOVA Yield vs Pressure ...................................................................... 54
Tabel 4.11 ANOVA Yield vs Temperature ............................................................... 55
Tabel 4.12 ANOVA Yield vs CO2 Flowrate ............................................................ 55
Tabel 4.13 ANOVA Pressure vs Temperature ........................................................ 55
Tabel 4.14 ANOVA Pressure vs CO2 Flowrate ..................................................... 55
Tabel 4.15 ANOVA Temperature vs CO2 Flowrate .............................................. 55
Tabel 4.16 Lifespan Rata-Rata D. melanogaster Jantan ......................................... 58
Tabel 4.17 Lifespan Rata-Rata D. melanogaster Betina ......................................... 58
Tabel 4.18 Semua Perlakuan D. melanogaster Jantan ............................................ 59
Tabel 4.19 Semua Perlakuan D. melanogaster Betina ............................................ 60
Tabel 4.20 Selisih Rata-Rata D. melanogaster Jantan ............................................ 61
Tabel 4.21 Selisih Rata-Rata D. melanogaster Betina ............................................ 62
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prosedur Eksperimen Desain .................................................................. 8
Gambar 2.2 Daun Pegagan (Centella asiatica)……………...………………….28
Gambar 2.3 Proses Penuaan ....................................................................................... 29
Gambar 2.4 Drosophila melanogaster ...................................................................... 29
Gambar 2.5 Siklus Hidup Drosophila melanogaster ……………………………………………31
Gambar 3.1 Kerangka Penelitian ............................................................................... 41
Gambar 4.1 Uji Hipotesis Faktor Setting Pressure ................................................. 51
Gambar 4.2 Uji Hipotesis Faktor Setting Temperature .......................................... 52
Gambar 4.3 Uji Hipotesis Faktor Setting CO2 Flowrate ....................................... 52
Gambar 4.4 Plot Efek Faktor Utama terhadap Yield ............................................... 54
Gambar 4.5 Plot Interaksi Antar Faktor Terhadap Yield ........................................ 56
Gambar 4.6 Uji Hipotesis D.melanogaster Jantan .................................................. 59
Gambar 4.7 Uji Hipotesis D.melanogaster Betina .................................................. 60
Gambar 4.8 Rata-Rata Lifespan D.melanogaster Jantan ........................................ 64
Gambar 4.9 Rata-Rata Lifespan D.melanogaster Betina ........................................ 64
xii
DAFTAR ISTILAH
Anti-penuaan : Sediaan untuk mencegah proses degeneratif. Gejalanya
terlihat jelas pada kulit seperti keriput, dan kulit kasar.
Kerutan atau keriput dapat diartikan secara sederhana
sebagai penyebab menurunnya jumlah kolagen di kulit.
Dosis : Kadar dari sesuatu baik berupa kimiawi, fisik dan
biologis yang dapat mempengaruhi suatu organisme
secara biologis;semakin besar kadarnya maka semakin
besar pula dosisnya.
Obat : Suatu bahan atau paduan bahan-bahan yang
dimaksudkan untuk digunakan dalam menetapkan
diagnosis, mencegah, mengurangi, menghilangkan,
menyembuhkan penyakit atau gejala penyakit, luka atau
kelainan fisik dan psikis pada manusia atau hewan.
Obat tablet : Bentuk obat dengan sediaan padat yang mengandung
bahan obat dengan atau tanpa bahan pengisi lainnya.
Faktor Eksperimen : Suatu hal, keadaan dan peristiwa yang ikut menyebabkan
atau mempengaruhi terjadinya suatu eksperimen.
Level Eksperimen : Jenis-jenis suatu faktor yang dicobakan dalam percobaan
dan memiliki suatu ukuran dengan batasan tertentu
Setting Parameter : Penentuan suatu ukuran untuk seluruh populasi dalam
penelitian yang harus dapat diperkirakan.
Lifespan : Suatu proses yang dialami makhluk hidup yang dimulai
dari awal pertama kali organisme itu hidup lalu tumbuh
dan berkembang menjadi organisme atau makhluk hidup
dewasa dan berkembang biak untuk mempertahankan
kelangsungan jenisnya.
Gen : Unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Bentuk
fisiknya adalah urutan DNA yang melekat/berada di
xiii
suatu protein, polipeptida, atau seuntai RNA yang
memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya.
Sel : Kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan
merupakan unit penyusun semua makhluk hidup,
makhluk hidup tersebut termasuk tumbuhan, hewan, dan
manusia. Sel merupakan organisme multiseluler yang
terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan
fungsinya masing-masing
Centella asiatica : Dikenal dengan nama lain pegagan. Pegagan merupakan
tanaman liar yang banyak tumbuh di perkebunan, ladang,
tepi sawah, serta pematang sawah. Tanaman ini berasal
dari daerah asia tropik, tersebar di Asia Tenggara
termasuk Indonesia, India, Republik Rakyat Tiongkok,
Jepang dan Australia kemudian menyebar ke berbagai
negara-negara lain.
D. melanogaster : Jenis serangga bersayap yang msuk ke dalam ordo Diptera
(sebangsa lalat)
Genetika : Cabang ilmu biologi yang mempelajari pewarisan sifat
pada organisme maupun suborganisme
Metabolisme : Semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme,
termasuk yang terjadi di tingkat sel. Tujuan utama
metabolisme yaitu mengkonversi makanan menjadi
energi untuk menjalankan proses seluler
Pressure : Satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas
(A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur
kekuatan dari suatu cairan atau gas. Satuan tekanandapat
dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu.
Temperatur : Ukuran panas-dinginnya dari suatu benda. Panas-
dinginnya suatu benda berkaitan dengan energi termis
yang terkandung dalam benda tersebut. Makin besar
energi termisnya, makin besar
temperaturnya. Temperatur disebut juga suhu.
xiv
Full faktorial : Suatu desain eksperimen dimana seluruh level dari suatu
faktor dikombinasikan dengan seluruh level dari faktor-
faktor lainnya. Eksperimen faktorial digunakan untuk
menyelidiki secara bersamaan efek beberapa faktor
berlainan.
Hormon : Pembawa pesan secra kimiawi antar sel atau
antarkelompok sel. Hormon adalah pengatur siklus
reproduksi pada hampir semua organisme multiselular.
Eksperimen : Disebut juga dengan percobaan yang artinya menguji
coba adalah suatu set tindakan dan pengamatan, yang
dilakukan untuk mengecek atau menyalahkan hipotesis
atau mengenali sebab akibat antar gejala
Perlakuan : Suatu prosedur atau metode yang diterapkan pada unit
percobaan . Perlakuan juga dapat disetarakan dengan
taraf dari faktor.
Populasi : Keseluruhan pengamatan yang menjadi perhatian
Sampel : Himpunan bagian dari populasi
Parameter : Ukuran-ukuran yang diperoleh dari data populasi
Statistik : Ukuran-ukuran yang diperoleh dari data sampel
Percobaan : Pengawasan terhadap sumber keragaman data yang
dapat menciptakan jenis perlakuan yang diinginkan dan
mengamati perubahan yang terjadi pada responnya
Rancangan : Tata cara penerapan tindakan-tindakan dalam suatu
percobaan pada kondisi atau lingkungan tertentu yang
kemudian menjadi dasar penataan dan metode analisis
statistik terhadap data hasilnya.
Perulangan : Pengalokasian suatu perlakuan tertentu terhadap
beberapa unit percobaan pada kondisi yang seragam
Pengacakan : Dimaksudkan agar setiap unit percobaan memilih
peluang yang sama untuk diberi suatu perlakuan. Secara
statistik untuk validitas/keabsahan dalam menarik
kesimpulan agar kesimpulan yang diambil obyektif
xv
Kontrol lokal : Usaha untuk mengendalikan keragaman yang muncul
akibat keberagaman kondisi lingkungan
Satuan pengamatan : Anak gugus dari unit percobaan, tempat dimana respon
perlakuan diukur
Varian : Menunjukkan penyimpangan data dari nilai rata-ratanya.
Nilai rata-rata yang dimaksud bisa nilai rata-rata
keseluruhan data atau nilai rata-rata masing-masing
kelompok data.
Ekstrak : Merupakan sediaan sari pekat tumbuh-tumbuhan
atau hewan yang diperoleh dengan cara melepaskan
zat aktif dari masing-masing bahan obat, menggunakan
pelarut yang cocok, uapkan semua atau hampir
semua dari pelarutnya dan sisa endapan atau serbuk
diatur untuk ditetapkan standarnya.
Ekstraksi : Proses pemisahan satu atau lebih komponen dari suatu
campuran homogen dengan menggunakan pelarut cair
(solvent) sebagai mass separating (tenaga pemisah).
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Banyak faktor yang mempengaruhi penuaan sehingga sulit untuk memahami
penyebab dari salah satu masalah kompleks tentang penuaan. Penyebab tersebut
dapat meliputi genetika, lingkungan, metabolisme dan reproduksi. Berbagai faktor
ini menciptakan kesulitan dalam melakukan evaluasi penyebab anti-penuaan.
Ratusan gen (materi pembawa sifat keturunan) telah diidentifikasi dan beberapa
percobaan dengan hewan coba yang mempengaruhi umur secara biologis juga
diteliti.
Tidak ada obat yang dapat digunakan untuk meningkatkan usia/umur manusia.
Genetik, lingkungan, dan perubahan dalam metabolisme dan reproduksi akan
berkontribusi untuk menentukan usia satu individu. Lebih lanjut, penuaan pada
manusia terdiri dari tiga fase menurut wikipedia Indonesia yaitu perkembangan,
penuaan dan kehidupan akhir. Fase perkembangan berlangsung hingga pubertas,
menyusul penuaan dimana di fase tersebut terdiri dari sebagian besar kehidupan
seseorang dan selanjutnya fase terakhir yaitu kehidupan akhir.
Pengembangan obat anti-penuaan membutuhkan banyak sistem percobaan.
Dengan studi anti-penuaan ini idealnya hasilnya akan digunakan untuk
mempelajari usia penuaan pada manusia. Misalnya, percobaan yang memiliki
waktu yang cukup cepat untuk menghasilkan jumlah data yang cukup, mungkin
dibatasi oleh kemampuan hewan uji coba yang menunjukkan efek jangka panjang
pada spesies yang lebih lama hidup dan lebih kompleks, seperti manusia. Lebih
lanjut, hewan uji coba yang lebih sederhana mungkin tidak memiliki fase penuaan
atau jalur penuaan yang sebanding dengan manusia. Studi anti-penuaan ditujukan
untuk meningkatkan kemungkinan efek bertahan hidup atau siklus hidup yang
lebih lama.
Sediaan obat yang akan dihasilkan dalam penelitian ini adalah sediaan obat yang
berbentuk tablet. Obat yang berbentuk tablet ini sering disebut dengan pil. Obat
2
dengan sediaan tablet ini adalah campuran satu zat aktif da beberapa zat pengikat,
yang biasanya berbentuk bubuk, yang kemudian dibentuk menjadi sebuah
padatan. Bahan baku obat dalam penelitian ini bersumber dari tanaman yaitu daun
pegagan (Centella asiatica).
Centella asiatica diketahui memiliki asiaticoside dan madecassoside yang mampu
meningkatkan kadar kolagen di kulit guna mencegah munculnya gejala penuaan
dini seperti keriput juga kekenduran. Menariknya lagi, Centella asiatica dapat
menyegarkan kulit yang hilang setelah banyak beraktifitas. Penelitian pada
banyak literatur banyak dilakukan di bunga Rosella (Hibiscus sabdarrifa) karena
bunga tersebut susah ditemukan, dan harganya agak mahal jadi pegagan lebih
dipilih sebagai alternatif dan sekarang mulai banyak dikembangkan.
Penelitian akan dilakukan dengan setting parameter mengikuti eksperimen desain
yang telah ditentukan yaitu menentukan beberapa parameter, faktor dan level
penelitian. Parameter yang digunakan adalah pressure, temperature dan CO2
flowrate dengan masing-masing parameter memiliki dua level variasi parameter
yang berbeda. Penentuan masing-masing level dan faktor ini didasarkan pada
setting minimum dan maksimum pada alat Moisture Pan yang digunakan untuk
menghasilkan ekstrak pegagan. Metode yang digunakan adalah eksperimen
desain, khususnya metode full factorial desain untuk mendapatkan kombinasi
setting parameter yang menghasilkan yield ekstrak paling optimum. Dalam
metode ini memungkinkan dilakukan kombinasi dan perbandingan antar level
faktor.
Setelah didapatkan kombinasi setting parameter dan didapatkan yield ekstrak yang
optimum, ekstrak pegagan dengan konsentrasi 10 gram dalam 10 ml air,
dicobakan pada hewan uji coba untuk mengetahui dosis ekstrak yang paling
optimum untuk pembuatan obat tablet sebagai obat anti-penuaan. Untuk
mengetahui apakah dosis yang didapatkan setelah uji coba dengan hewan
percobaan signifikan atau tidak dilakukan perhitungan secara statistik.
Eksperimen desain menginginkan suatu proses yang siap untuk beroperasi dengan
kombinasi parameter untuk dapat memberikan hasil yang mungkin tidak dapat
diprediksi, dan output kualitas yang tidak pasti. Melakukan rancangan percobaan
3
pada proses aktualnya dapat menimbulkan gangguan ditempat dilaksanakan
percobaan dan dapat menjadi tidak ekonomis. Oleh karena itu, percobaan pada
proses aktual dapat digantikan dengan proses yang sudah dimodelkan untuk
mendapatkan prediksi hasil percobaan yang diperlukan. Keuntungan
menggunakan eksperimen desain dapat untuk menghindari evaluasi terhadap
interaksi semua faktor sehingga dapat menghemat waktu dan biaya. Metode ini
juga dapat memperkecil jumlah eksperimen menjadi lebih sedikit.
1.2. Rumusan Masalah
Menurut uraian yang telah dipaparkan di atas, maka permasalahan yang muncul
adalah bagaimana cara menentukan dosis ekstrak yang tepat untuk dapat
digunakan sebagai agen anti-penuaan dengan persiapan setting parameter
terbaik. Sehingga dari latar belakang masalah yang dijelaskan, bisa diambil
rumusan masalah berikut ini:
Dari faktor setting parameter yang telah ditentukan, faktor setting parameter
manakah yang mempunyai kontribusi terbesar dalam penentuan yield ekstrak
pegagan dengan menggunakan metode eksperimen desain full faktorial?
Diantara faktor dan level yang telah ditentukan, kombinasi faktor dan level
mana yang paling optimum dalam menentukan yield ekstrak terbesar yang
bisa digunakan dalam penentuan dosis ekstrak untuk hewan uji coba?
Berapa dosis ekstrak pegagan setelah diujikan di hewan uji coba
D.melanogaster untuk pembuatan obat tablet sebagai anti-penuaan secara
statistik?
4
1.3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan di atas, maka tujuan dari
diadakannya penelitian ini adalah:
Mengetahui setting parameter yang memberikan kontribusi terbesar dalam
penentuan yield ekstrak pegagan dengan metode eksperimen desain full
faktorial
Mengetahui kombinasi faktor dan level yang paling optimum dalam
penentuan yield ekstrak terbesar yang bisa digunakan dalam menentukan
dosis ekstrak untuk hewan uji coba
Mengetahui dosis ekstrak pegagan setelah diujikan di hewan uji coba
D.melanogaster untuk pembuatan obat tablet sebagai anti-penuaan secara
statistik
1.4. Batasan Penelitian
Karena keterbatasan waktu dan sumber daya selama percobaan berlangsung, akan
ada batasan dalam percobaan yang digunakan, diantaranya adalah seperti yang
dijelaskan sebagai berikut ini:
Semua bahan aktif yang digunakan dalam penelitian tidak menyebutkan
bahan aktif secara terperinci
Konversi dosis obat yang digunakan pada hewan uji coba tidak dibahas dalam
penelitian ini
1.5. Asumsi
Beberapa asumsi yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
Bahan aktif menggunakan bahan aktif yang positif sebagai agen anti-penuaan
D.melanogaster sebagai hewan percobaan siap untuk digunakan sebagai
model penelitian dengan spesies dan usia yang sama
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam penelitian, dapat diuraikan menjadi 6 penjabaran
berupa beberapa pembahasan, yaitu:
5
BAB I PENDAHULUAN
Bab pendahuluan dijabarkan permasalahan yang dijadikan latar
belakang oleh penulis dalam melakukan pengamatan dalam sebuah
penelitian, perumusan masalah, tujuan, serta batasan dan asumsi yang
digunakan untuk mempermudah proses penelitian.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada tinjauan pustaka menjelaskan beberapa dasar-dasar dari teori
yang digunakan selama proses penelitian terutama dalam pengolahan
data untuk dapat dilakukan pemecahan suatu permasalahan yang
ditemukan selama proses penelitian. Teori yang nantinya akan
digunakan khususnya yang berkaitan dengan metode eksperimen
desain faktorial.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab metode penelitian dijelaskan tahapan dalam pelaksanaan
penelitian. Dimulai dari identifikasi permasalahan, merumusan
permasalahan, menetapan tujuan, pembatasan masalah, pengumpulan
dan pengolahan data, analisis data, serta kesimpulan dan saran.
BAB IV DATA DAN ANALISA
Bab data dan analisa dimulai dengan mengumpulan data dan rencana
maupun planning action untuk mengatasi masalah yang ditimbulkan
dan mencapai tujuan penelitian.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir adalah kesimpulan dan saran, memberikan kesimpulan
dan dapat memecahankan masalah dari hasil penelitian yang dilakukan
peneliti, serta dapat memberikan saran sebagai bahan untuk
mempertimbangan untuk memperbaiki masalah selama proses
penelitian yang dapat digunakan sebagai acuan penelitian selanjutnya
agar tercapai hasil yang diharapkan.
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Eksperimen Desain
Eksperimen desain sangat dianjurkan sebelum dibuat atau dilakukannya suatu
penelitian agar hasilnya sesuai dengan keinginan dan harapan. Eksperimen desain
bisa digunakan untuk menjawab permasalahan atau mengujikan hipotesis
penelitian karena dengan eksperimen desain dalam penelitian ini dapat
menentukan analisis statistik yang tepat untuk melakukan pengujian terhadap
hipotesis penelitian. Eksperimen desain juga dapat digunakan sebagai kontrol,
dengan memaksimalkan varian sistematik dan meminimalkan varian kesalahan,
juga untuk kontrol varian sekunder.
2.1.1. Pengertian Eksperimen Desain
Menurut Fraenkel, W. dalam bukunya How to Design and Evaluate Research in
Education (2012), eksperimen desain didefinisikan sebagai pengamatan atau
observasi terhadap hubungan kausal antara munculnya suatu akibat (variabel
terikat) dan sebab (variabel bebas) tertentu, melalui suatu upaya sengaja yang
dilakukan oleh peneliti. Menurut Iriawan (2006), tujuan eksperimen desain secara
umum adalah; permulaan dari faktor atau variabel input yang memberikan
penggaruh terhadap respon yang mendekati nilai yang diinginkan dan penyebab
variasi dengan respon kecil.
Pada tahun 1930, Dorian Shainin memberitahukan bahwa beberapa teknik
eksperimen desain yang biasa, yang mudah dipahami, mudah diaplikasikan, hemat
biaya, dan kuat secara spesifik dan teknik desain tersebut adalah teknik klasik,
shainin, dan taguchi. Langkah yang lengkap dalam desain sebuah eksperimen
dapat dilakukan supaya hasil yang diperlukan dapat diperoleh, kemudian olah data
dapat objektif dan kesimpulan yang tepat dapat diambil atas permasalahan yang
sedang dibahas.
7
Eksperimen desain digunakan agar dapat diperoleh dan dikumpulkan informasi
lebih banyak yang sangat perlu sehingga bermanfaat dalam penyelesaian
permasalahan yang dibahas. Akan tetapi, jika dikumpulkannya data dari suatu
eksperimen desain maka eksperimen harus dibuat sesederhana mungkin . Keadaan
ini mendukung bahwa desain yang sedemikian rupa akan lebih cepat dianalisis
dan diperoleh hasil yang lebih akurat.
Segala tahapan yang digunakan dalam merancang dan melaksanakan eksperimen
adalah pengertian dari eksperimen desain. Untuk pengertian yang lebih lebar,
eksperimen desain memiliki cakupan beberapa proses berikut ini:
a. Pemilihan masalah dan identifikasi dalam eksperimen
b. Pemilihan konsep dalam kerangka permasalahan eksperimen serta kaitanya
dengan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya
c. Menformulasikan permasalahan eksperimen yang mencakup kriteria tujuan
yang ingin dicapai, scope, dan hipotesis pengujian
d. Melakukan penelitian
e. Menentukan batasan terhadap ukuran variabel yang digunakan
f. Memastikan teknik dan prosedur yang digunakan dalam penelitian
g. Merumuskan teknik serta alat yang digunakan untuk mengumpulkan data
h. Memproses data yang masuk selama penelitian
i. Menganalisis data serta pemilihan prosedur statistik yang tepat
j. Melaporkan segala proses yang terdapat dalam penelitian yang mencakup
hasil, proses penelitian, generalisasi, kekurangan, pembahasan serta analisis
data dan menganjurkan beberapa saran untuk penelitian yang akan datang
Pendekatan statistik untuk eksperimen desain diperlukan jika mengingingkan data
yang didapat valid. Ada dua aspek dalam eksperimen desain, yaitu: rancangan
dari eksperimen tersebut dan analisis statistik dari data yang diambil. Keduanya
saling berkaitan satu sama lain. Gambar 2.1 adalah garis besar dari prosedur
eksperimen desain (Park, 1996).
8
Gambar 2.1 Prosedur Eksperimen Desain
Metode untuk merencanakan kondisi eksperimen yang melibatkan beberapa faktor
pertama kali diperkenalkan oleh warga Inggris, Sir R. A. Fisher pada tahun 1920.
Metode ini dikenal dengan Design of Experiment (DOE). Metode ini
mengidentifikasi seluruh kombinasi yang mungkin dari sejumlah faktor yang
tidak sedikit sehingga sebuah desain yang lengkap memerlukan gabungan
sejumlah besar eksperimen (Wibowo, 2008).
2.1.2. Langkah Dalam Eksperimen Desain
Untuk melakukan eksperimen desain maka bisa dilakukan langkah-langkah di
bawah ini:
1. Penjelasan tentang permasalahan yang sedang dibahas
Tahap awal dalam eksperimen desain ini adalah mengenali suatu
permasalahan. Di dalam langkah ini merupakan langkah yang sangat penting
sebagai sebuah permulaan dalam suatu eksperimen.
2. Perumusan hipotesis terhadap permasalahan
9
Dengan melakukan suatu hipotesis terhadap suatu permasalahan maka
kesimpulan dapat diperoleh untuk menjawab segala permasalahan yang telah
dirumuskan.
3. Penentuan teknik eksperimen desain yang diperlukan
Langkah terpenting selanjutnya adalah memilih teknik desain yang akan
digunakan. Sebaiknya sesuai dengan tujuan penelitian dan permasalahan
yang ada dan jangan melebar kemana-mana.
4. Setepat mungkin dapat memeriksa hal yang terdapat dalam latar belakang
permasalahan
5. Mempertimbangkan semua hasil yang mungkin diteliti
6. Melakukan eksperimen
Pengamatan terhadap proses dalam suatu ekperimen diperlukan sehingga
eksperimen dapat berjalan sesuai dengan rencana awal penelitian.
7. Penggunaan teknik statistik untuk analisis data hasil eksperimen
8. Mengambil kesimpulan
Setelah selesai dilakukan suatu analisis data, suatu keputusan berdasarkan
eksperimen yang telah dilakukan maka dapat dibuat.
9. Penilaian seluruh penelitian
2.1.3. Karakteristik Eksperimen Desain
Disebutkan beberapa karakteristik eksperimen desain menurut Danim (2002),
yaitu: variabel-variabel dan kondisi dalam suatu eksperimen dapat dirancang
secara cermat (rigorous management), penetapan kontrol yang dapat
dimanipulasi secara spontan atau melalui proses pengacakan. Kontrol negatif
adalah kelompok tanpa perlakuan yang digunakan sebagai data dan informasi
dasar (base line) untuk dapat membandingkannya dengan kelompok yang
dilakukan pemberian perlakuan selama eksperimen berlangsung. Eksperimen
dipusatkan pada kontrol variasi, sehingga dapat dimaksimalkan variasi variabel
yang dikaitkan dengan hipotesis penelitian, diminimalkan variasi variabel
pengganggu yang dimungkinkan hasil eksperimen dapat terpengaruh, namun
bukan menjadi tujuan utama penelitian.
10
Variasi kekeliruan ataupun kesalahan dalam pengukuran sangat diminimalkan
dalam penelitian ini. Dengan demikian, seharusnya dalam memilih dan
menentukan subjek, serta menempatkan subjek pada suatu kelompok dapat
dilakukan pengacakan., Untuk dapat diketahui apakah eksperimen pada rancangan
penelitian yang dilakukan pada saat percobaan ini berlangsung terdapat variasi
maka mutlak dilakukan validitas internal (internal validity). Sedangkan untuk
mengkaitkan bagaimana kebenaran suatu data dalam penelitian dan mengkaitkan
pula dengan generalisasi pada kondisi yang sama maka perlu dilakukan validitas
eksternal (external validity). Variabel yang digunakan harus konsisten terkecuali
yang memang direkayasa untuk dilakukan perlakukan dan terdapat beberapa
variasi.
Dalam sebuah eksperimen desain yang harus diperhatikan dalam melakukan
penelitian ini ada tiga unsur penting yaitu kontrol, manipulatif, dan pengamatan.,
Tolak ukur atau dasar dalam melihat apakah ada perubahan dan perbedaan yang
terjadi akibat perbedaan perlakuan yang diberikan maka digunakan variabel
kontrol. Variabel kontrol ini sebagai bagian utama dalam eksperimen desain.
Penelitian yang sengaja dilakukan dalam sebuah penelitian eksperimen dinamakan
variabel manipulatif (rekayasa). Dalam penelitian ini, variabel independent adalah
variabel yang direkayasa dengan dilibatkannya sekelompok perlakuan yang
perlakuannya dibuat tidak sama. Pemantauan terhadap hasil eksperimen harus
dilakukan setelah perlakuan diberikan untuk dapat ditentukan apakah eksperimen
telah mengubah hipotesis yang telah ditentukan sejak awal penelitian.
Dari penjabaran di atas, maka secara garis besar dapat menyimpulkan bahwa
dalam karakteristik eksperimen desain ada beberapa faktor yang harus
dipertimbangkan, diantaranya yaitu:
1. Digunakannya kelompok kontrol atau kelompok tanpa perlakuan yang
digunakan sebagai dasar (base line) untuk dapat dibandingkan dengan
kelompok dengan perlakuan dalam eksperimen
2. Digunakannya paling sedikit dua kelompok sebagai perbandingan
3. Dipertimbangkan kebenaran data ke dalam (internal validity)
4. Dipertimbangkan kebenaran data ke luar (external validity)
11
Menurut Isaac dan Michael (1997:24-25), dalam pelaksanaan eksperimen desain
terdapat beberapa karakteristik khusus yang membedakannya dengan metode
penelitian lainnya, diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Sangat dikehendaki untuk dapat diaturnya faktor dan kondisi dalam suatu
eksperimen yang menggunakan kontrol baik secara langsung dan randomisasi
atau acak
2. Secara khusus digunakannya kelompok kontrol (tanpa perlakuan) sebagai
dasar untuk membandingkan dengan kelompok eksperimen yang diberikan
perlakuan.
3. Pengontrolan varian sangat penting dengan kriteria sebagai berikut:
a. Varian variabel yang digunakan dapat dimaksimalkan dengan hipotesis
penelitian. Desain penelitian yang disusun dan dibuat dengan kondisi
satu kelompok yang berbeda satu dengan yang lainnya adalah salah satu
cara untuk dapat dimaksimalkannya varian variabel eksperimen desain
ini.
b. Diminimalkannya varian kesalahan, serta kesalahan dalam pengukuran.
Untuk subyek penelitian (responden) harus diberikan arahan secara jelas
dan tegas untuk dapat disingkirkannya variasi kondisi eksperimen yang
tidak berkaitan. Dalam hal ini bisa digunakan pula untuk meningkatkan
keandalan (reliabilitas) alat ukur yang digunakan menurut Kerlinger
(1986:312).
c. Dilakukannya kontrol variabel pengganggu yang tidak diinginkan
(extranous variable) dalam eksperimen, karena dapat memberikan
pengaruh terhadap hasil eksperimen. Dijelaskan oleh Kerlinger (1986:
309) menggambarkan bahwa dengan diminimalkannya varian variabel
pengganggu dapat digunakan berbagai cara, diantaranya: jika
dimungkinkan untuk dieliminasi variabel tersebut atau yang dianggap
sebagai penggangu sebagai variabel suatu penelitianmaka faktor
penelitiaan dipilih seacak mungkin. Diacaknya faktor-faktor lainnya
dalam suatu kelompok eksperimen dan dimasukkannya subyek secara
acak ke dalam kelompok dan kondisi-kondisi tertentu. Desain suatu
penelitian sebagai variabel bebas dapat dilakukan dengan
12
dimasukkannya faktor yang tidak diperlukan tersebut ke dalam
penelitian, dan matching terhadap subyek penelitian.
4. Validitas internal menjelaskan tujuan utama dari metode eksperimen ini.
5. Validitas eksternal tentang persoalan atau masalah yang ditanyakan, seberapa
jauh penemuan-penemuan dalam penelitian ini.
6. Semua variabel adalah penting agar hasilnya konsisten kecuali variasi yang
dibiarkan berada dalam eksperimen desain klasik. Dalam desain faktorial
(factorial design) kemajuan dalam metodologi, dan analisis variasi telah
dimungkinkan sehingga dibiarkan variasinya lebih dari satu variabel
sekaligus digunakan lebih dari satu kelompok eksperimen. Hal demikian ini
dimungkinkan untuk secara bersama menentukan (1) kombinasi variabel
bebas atau variabel yang berhubungan untuk dibuat pengelompokkan dalam
suatu eksperimen, (2) pengaruh dari variabel bebas yang utama, (3) variasi
yang dikaitan dengan variabel-variabel yang digunakan untuk
diklasifikasikan atau dikelompokkan.
7. Suatu metode yang paling kuat adalah metode eksperimen dikarenakan
metode ini bagi seorang peneliti dimungkinkan untuk variabelnya dapat
dikontrol sehingga dapat relevan atau dikehendaki.
2.1.4. Klasifikasi Eksperimen Desain
Terdapat banyak tipe eksperimen desain yang kemudian diklasifikasikan
berdasarkan alokasi atau penempatan dari kombinasi faktor (perlakuan) dan
derajat randomisasi eksperimen (Park, 1996). Klasifikasi dari ekperimen desain
tersebut adalah sebagai berikut:
1. Factorial Design
Desain ini untuk menginvestigasi atau memeriksa seluruh kemungkinan
kombinasi perlakuan yang terbentuk dari faktor-faktor yang telah
dipertimbangkan dan ditentukan. Urutan dimana kombinasi-kombinasi
perlakuan tersebut dipilih adalah sepenuhnya secara acak. Yang termasuk
dalam kelas ini adalah desain single factor, two-faktor, dan three-factor
factorial, serta 2k (k faktor dengan 2 level) dan 3
k (k faktor dengan 3 level)
desain faktorial.
13
2. Fractional Factorial Design
Desain ini untuk menginvestigasi atau memeriksa sebagian dari seluruh
kemungkinan kombinasi perlakuan. Urutan dimana kombinasi-kombinasi
perlakuan tersebut dipilih adalah sepenuhnya secara acak. Yang termasuk
dalam kelas ini adalah desain Orthogonal Arrays, desain Plackett-Burman,
Latin Square desain, dan Graeco-Latin Square desain. Desain ini digunakan
ketika biaya untuk melaksanakan eksperimen tinggi dan memakan waktu
lama.
3. Split-plot Design, Randomized Complete Block Design, Dan Nested Design
Seluruh kemungkinan kombinasi perlakuan dilakukan pada seluruh desain-
desain ini, tetapi beberapa bentuk larangan akan digunakan dalam
randomisasi. Suatu desain dimana setiap blok mengandung seluruh
kemungkinan perlakuan, dan satu-satunya randomisasi perlakuan adalah di
dalam blok tersebut.
4. Incomplete Block Design
Jika setiap perlakuan tidak dihadirkan dalam setiap blok dalam suatu
randomized complete block design, maka disebut sebagai incomplete block
design. Desain ini digunakan ketika kita tidak bisa menjalankan seluruh
perlakuan pada setiap blok dikarenakan kekurangan peralatan untuk
eksperimen atau fasilitas yang digunakan dalam eksperimen tidak memadai.
5. Response Surface Design dan Mixture Design
Desain ini bertujuan untuk mengeksplorasi sebuah model regresi untuk
menemukan sebuah hubungan fungsional antara variable respon dan faktor-
faktornya (variabel independen), dan juga untuk menemukan kondisi optimal
dari faktor-faktor tersebut. Yang termasuk dalam kelas ini adalah central
composite design, rotatable design, simplex design, mixture design, dan
Evolutionary Operation (EVOP) design.
2.1.5. Tujuan Eksperimen Desain
Untuk dapat diperoleh dan dikumpulkannya data sebanyak mungkin yang
dibutuhkan dan dapat digunakan dalam pelaksanaan penelitian untuk penyelesaian
masalah merupakan tujuan suatu eksperimen desain. Walaupun demikian usaha
14
untuk didapatkannya semua informasi yang berguna itu, sebaiknya dibuat desain
seminimal mungkin. Suatu penelitian seharusnya dilakukan secara efisien dengan
mempertimbangkan biaya, waktu dan bahan yang digunakan dalam pelaksanaan
penelitian.
Hasil yang didapatkan dari rancangan tersebut memiliki keunggulan waktu
analisis yang lebih singkat serta biaya yang lebih minimal dan desain yang
sederhana akan lebih mudah untuk dilaksanakan. Jadi jelas bahwa hendaknya
eksperimen desain adalah berusaha mencari informsi sebanyak mungkin dengan
biaya yang sedikit. Sebagai contoh, kegunaan atau peranan desain eksperimen
adalah sebagai berikut:
1. Meningkatkan suatu performa dari suatu proses manufaktur
2. Mengembangkan sebuah proses baru
3. Menyaring faktor penting dalam suatu proses
4. Desain aktifitas yang direkayasa seperti evaluasi atau perubahan suatu
material
5. Membangun model empiris untuk mencari hubungan fungsional antara
variabel respon dan variabel yang mempengaruhinya
Kegunaan eksperimen desain dalam aktifitas rekayasa dapat menghasilkan produk
yang lebih mudah untuk dibuat, yang dapat meningkatkan performa proses, yang
memiliki biaya rendah, dan waktu pengembangan yang lebih pendek. Dalam suatu
eksperimen desain, baik eksperimental ataupun non-eksperimental perlu
ditetapkan dahulu desain yang akan digunakan. Eksperimen desain sangat
memegang peranan penting dalam suatu penelitian, karena menyangkut dua hal,
yaitu perannya dalam menjawab rumusan masalah dan untuk menguji hipotesis
suatu eksperimen.
Suatu masalah dalam suatu eksperimen hanya dapat dijawab apabila suatu
eksperimen desain yang digunakan merupakan suatu eksperimen desain yang
tepat. Eksperimen desain ini sangat menentukan teknik analisis statistik yang tepat
untuk melakukan pengujian terhadap hipotesis dalam eksperimen. Dengan
demikian, eksperimen desain juga sangat menentukan bagaimana kesimpulan
dalam suatu eksperimen dapat diambil.
15
2.1.6. Langkah Proses Desain
Selama fase dalam mendesain produk dan proses, terdapat tiga langkah pada
setiap desain, yaitu mendesain sistem, mendesain parameter, dan mendesain
toleransi. Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing desain:
1. Desain Sistem
Tahap ini memilih suatu proses manufaktur dari pengetahuan tentang
manufaktur, teknologi dan biaya yang berkaitan seperti kontrol otomatis,
biaya produksi, dan produktifitas.
2. Desain Parameter
Tahap ini memutuskan bagaimana kondisi operasi yang optimal untuk setiap
komponen proses dan material yang optimal untuk dibeli. Tujuan utama
untuk desain parameter adalah untuk mengurangi variasi kualitas (untuk
meningkatkan kapabilitas proses) dengan meminimalisasi pengaruh dari
noise. Desain eksperimen seringkali digunakan pada tahap ini.
3. Desain Toleransi
Pada tahap desain ini, toleransi dari kondisi proses dan sumber dari variasi
diinvestigasi. Jika toleransi yang diperoleh dari desain parameter tidak sesuai,
maka pengukuran otomatis untuk menekan variasi kualitas akan ditemukan
dengan menghilangkan secara langsung sumber daripada variasi tersebut.
Desain eksperimen juga berperan sebagai alat yang kuat pada tahap ini.
2.1.7. Perancangan Eksperimen
Pengukuran dan penentuan parameter-parameter terbaik dan optimal diperlukan
guna mempertahankan atau meningkatkan kualitas produk dapat dilakukan
dengan perancangan eksperimen. Menurut Sudjana, 1991; definisi dari
perancangan eksperimen adalah perancangan percobaan yang tahapannya telah
ditentukan sehingga informasi yang didapatkan dapat digabungkan sehingga dapat
digunakan untuk memecahkan masalah yang terjadi.
Menurut Montgomery, D.C., 2005, dalam buku Design and Analysis of
Experiment, perancangan eksperimen juga dapat didefinisikan sebagai
serangkaian percobaan atau suatu percobaan dimana penyesuaian-penyesuaian
tertentu dapat untuk dilakukan terhadap variabel input suatu proses atau sistem
16
sehingga dapat diperiksa dan diidentifikasi sebab-sebab perubahan dari variabel
output. Suatu tes atau sekumpulan tes yang membuat suatu perubahan-perubahan
yang berguna terhadap variabel input dari suatu proses sehingga dapat diamati dan
diidentifikasi dengan alasan-alasan perubahan tersebut dapat diamati pada respon
output merupakan pengertian dari eksperimen.
Dalam perancangan produk baru, dikembangkannya proses manufaktur dan
peningkatan sebuah proses merupakan peranan penting dalam sebuah eksperimen.
Eksperimen secara umum dapat digunakan untuk mempelajari performa sebuah
proses dan sistem yang sedang berlangsung. Perancangan eksperimen juga disebut
sebagai jembatan bagi para peneliti untuk dapat bergerak dari hipotesis menuju
pada eksperimen agar dapat memberikan hasil yang valid secara ilmiah. Dengan
demikian, perancangan percobaan dapat dikatakan sebagai salah satu penelitian
dalam metode ilmiah.
2.1.8. Aturan Perancangan Eksperimen
Perancangan eksperimen merujuk pada sebuah metode dalam persiapan sebuah
penelitian sehingga didapatkan data yang bisa dianalisis dengan tepat dan benar.
Dasar utama dalam merancang sebuah eksperimen adalah:
1. Replication (pengulangan) atau biasa disebut dengan pengulangan eksperimen
perlu untuk dilakukan, karena dapat diberikan dugaan atas kekeliruan dalam
eksperimen yang dapat digunakan untuk ditentukannya keakuratan data untuk
dianalisis. Terkait efek dari suatu faktor yang meliputi kesalahan pada waktu
eksperimen sebelumnya dapat terduga menjadi lebih baik dan akurat.
Pengulangan aspek-aspek merupakan rujukan dari replikasi pada sebuah
penelitian.
Variasi dari estimasi efek treatment dan lebih mampu terdeteksinya suatu
perbedaan-perbedaan dari treatment yang diberikan dapat dikurangi dengan
meningkatkan jumlah perulangan. Mengulang dalam suatu percobaan
diartikan dimana suatu perlakuan dasar yang keluarl lebih dari satu kali dari
suatu percobaan. Ini diartikan bahwa dari satu kelompok perlakuan terdapat
beberapa satuan percobaan yang dikenakan perlakuan yang sama.
17
Kegunaan pengulangan ini diantaranya adalah diberikannya sebuah asumsi
dari kekeliruan penelitian, ditingkatkannya keakuratan suatu percobaan
melalui pengurangan simpangan baku dari nilai tengah perlakuan, diperluas
cakupan menarik kesimpulan dan pengendalian ragam kekeliruan (error
variance). Perulangan sendiri memiliki dua karakteristik penting, yaitu :
a. Perulangan dimungkinkan oleh seorang peneliti didapatkan suatu
gambaran error eksperimental. Unit dasar pengukuran untuk
ditentukannya perbedaan-perbedaan yang dapat diamati pada data benar-
benar berbeda secara statistik dapat digunakan sebagai gambaran error .
b. Untuk memperkirakan efek dari suatu faktor dalam eksperimen
digunakan rata-rata sampel. Perkiraaan lebih tepat tentang efek dari
penelitian ini dapat terduga lebih baik. Ditentukannya berapa banyak
replikasi harus dilakukan adalah dengan melihat suatu siklus yang terus
berlangsung selama proses model simulasi. Tujuannya untuk mengetahui
bahwa hasil simulasi yang telah dijalankan dijamin diperoleh informsi
dan data yang dapat mereprensentasikan kedalam keadaan yang
sebenarnya.
Tujuan dilakukan replikasi atau pengulangan dalam suatu eksperimen ini
adalah :
a. Ditambahnya ketepatan data eksperimen.
b. Dikuranginya tingkat kekeliruan pada eksperimen.
c. Diperoleh biaya estimasi terhadap suatu kekeliruan eksperimen sehingga
dimungkinkan diadakannya uji signifikan hasil eksperimen.
2. Randomization (pengacakan) perlu digunakan karena dalam Design of
Experiment uji keberartian atau tes signifikansi akan banyak dilakukan,
sehingga setiap langkah-langkah dalam pengujian yang dilakukan dapat
diterima, dan asumsi-asumsi tertentu perlu diambil dan dapat dipenuhi. Dapat
melakukannya dengan proses pengambilan sampel acak pada populasi yang
diamati. Bagian penting yang dapat dan dijadikan dasar penggunaan metode
statistik dalam merancang sebuah eksperimen adalah randomisasi. Dengan
randomisasi, mengalokasikan bahan-bahan eksperimen dapat dilakukan
18
secara individual run atau trial (percobaan) yang ditentukan secara random
atau acak.
Desain statistik diperlukan sebagai pengamatan (error) yang terdistribusi
secara independen sebagai variabel acak. Randomisasi biasanya disebabkan
oleh dugaan yang benar. Dengan randomisasi eksperimen secara tepat, efek
rata-rata dapat dibantu dari faktor-faktor luar yang keluar. Randomisasi dapat
dipastikan bahwa validitas dari perkiraan error eksperimen, dan dapat
dijadikan dasar untuk mengambil kesimpulan dalam analisis eksperimen.
Kegunaan pengacakan ini diantaranya sebagai jaminan keakuratan (validity)
atas dugaan yang rancu dari kekeliruan dalam suatu percobaan, nilai rata-rata
dari suatu perlakuan serta perbedaan diantara satuan percobaan. Randomisasi
ditujukan sebagai berikut:
a. Semua unit percobaan dapat diratakan dari pengaruh dari faktor-faktor
yang tidak dapat dikendalikan.
b. Diharapkan ada keseragaman pengaruh dari setiap perlakuan yang sama
dan dapat diberikan pada setiap unit percobaan untuk menerima suatu
perlakuan untuk mendapatkan kesempatan yang sama.
c. Didapatkan hasil pemeriksaan yang bebas (independent) satu sama lain
antar perlakuan.
3. Error Control (kontrol lokal) adalah seluruh atau beberapa dari sebuah
prinsip desain yang harus dilakukan. Menurut Sudjana, 1991 suatu error
control adalah suatu langkah-langkah atau usaha-usaha yang dibentuk untuk
menyeimbangkan, pemblokan, dan mengelompokan unit-unit eksperimen
yang digunakan dalam suatu desain. Desain dapat jadi lebih efisien, yaitu
dengan dihasilkannya prosedur pengujian dengan tingkat yang lebih tinggi
merupakan tujuan dari error control.
Pengendalian lokal dapat dikerjakan melalui beberapa tahapan, diantaranya :
a. Perancangan percobaan yaitu pemilihan jenis rancangan percobaan yang
tepat bagi percobaan yang akan diujikan sesuai rumusan masalah
b. Penggunaan pengamatan pengiring agar eksperiment bisa
dipertanggungjawabkan
c. Pemilihan ukuran untuk satuan percobaan
19
2.1.9. Manfaat Perancangan Eksperimen
Beberapa manfaat dalam dilakukannya suatu perancangan eksperimen diantaranya
adalah sebagai berikut:
1. Untuk meningkatkan atau memperbaiki proses itu sendiri tetapi juga
perancangan suatu eksperimen dapat digunakan dalam identifikasi keputusan
tidak hanya dalam pengendalian suatu proses
2. Jika data historis tidak tersedia pada pengembangan proses baru , maka
perancangan eksperimen digunakan pada proses pengembangan karena dapat
ditunjukkannya faktor-faktor yang paling berguna untuk memaksimalkan
hasil dan dikuranginya biaya-biaya secara keseluruhan
3. Lead time antara desain dan manufaktur dapat dikurangi dengan
menggunakan perancangan eksperimen sehingga dapat menghasilkan desain
yang robust (kokoh) terhadap faktor-faktor yang tidak terkontrol.
2.2. Pengertian Faktorial Desain
Sebagian besar eksperimen dilakukan dengan melibatkan dua atau lebih faktor.
Dengan menggunakan desain faktorial, maka setiap level dan faktor serta
kombinasi dari keduanya dari semua faktor yang ada akan diperiksa. Faktorial
desain merupakan suatu eksperimen desain dimana keseluruhan level dari suatu
faktor dikombinasikan dengan seluruh level yang ada dari faktor lainnya. Untuk
menyelidiki secara bersamaan beberapa faktor yang berlainan biasanya digunakan
faktorial desain. Bisa juga dikatakan bahwa faktorial desain itu suatu percobaan
yang perlakuannya terdiri atas semua dugaan dari penggabungan taraf dari
beberapa faktor. Perlakuan tunggal tersebut bisa disebut dengan faktor, dan level
suatu faktor tersebut dinamakan dengan taraf.
Pengkombinasian faktor pada faktorial desain ini seringkali disebut crossed.
Karena mengacu pada faktor primer dari suatu percobaan maka keadaan ini
seringkali disebut sebagai efek utama, akibat dari suatu faktor yang berada dalam
batasan sebagai respon yang dihasilkan dari perubahan level dari faktor tersebut.
Selain efek utama tersebut, terdapat pula efek interaksi yaitu terdapatnya variasi
antara efek satu faktor pada level yang berbeda dari faktor lainnya.
20
Faktor disimbolkan dengan huruf kapital sedangkan taraf dari faktor tersebut
disimbolkan dengan huruf kecil. F faktor yang digunakan dalam percobaan
dengan t taraf untuk setiap faktornya dapat disimbolkan dengan percobaan
faktorial ft. Misalnya, percobaan faktorial 22 artinya digunakan 2 faktor dan taraf
untuk masing-masing faktor terdiri dari 2 taraf. Dalam percobaan faktorial 22 juga
sering dituliskan dalam bentuk percobaan faktorial 2×2. Untuk percobaan
faktorial sering digunakan simbol yang terakhir, dimana taraf dari masing-masing
faktor berbeda-beda, misalnya 2 taraf untuk faktor A dan 3 taraf untuk faktor B,
maka percobaan yang dilakukan disebut percobaan faktorial 2×3.
Maksud dari percobaan faktorial 2x2x3 adalah percobaan faktorial yang
mengandung 3 faktor dengan taraf untuk masing-masing faktornya berurutan 2, 2,
dan 3. Oleh karena itu, dalam percobaan faktorial, terdapat dua tahap yang perlu
dilakukan, pertama yaitu merancang perlakuan, seperti yang dijelaskan
sebelumnya, tahap selanjutnya adalah tahap memilih perancangan yang sesuai
menyangkut bentuk desain percobaan seperti RBSL, RAKL, RAL, Split-Blok, dan
Split-plot.
Dilihatnya interaksi antar faktor yang sedang diujikan adalah tujuan dari
percobaan faktorial. Terkadang kedua faktor saling bersinergi terhadap respon
(positif), namun seringkali juga keberadaan salah satu faktor justru menghalangi
kinerja dari faktor lainnya sehingga menjadi negatif. Terkadang kedua mekanisme
lebih mengarah terhadap peningkatan karena pengaruh interaksi antara kedua
faktor. Korelasi pengukuran terhadap kegagalan dari pengaruh salah satu faktor
untuk tetap sama pada setiap taraf faktor lainnya atau secara sederhana bisa
dikatakan jika korelasi antar faktor adalah apakah berpengaruh dari faktor tertentu
atau tergantung pada taraf faktor lainnya.
Misalnya apabila ada hubungan sederhana dari N sama pada setiap taraf dengan
pemberian perlakuan pada P maka kedua faktor tersebut saling bebas
(independent) dan dapat dikatakan tidak ada interaksi, begitupula sebaliknya
apabila dengan pemberian N memberikan pengaruh yang berbeda pada setiap
taraf dari P, maka kita dapat mengatakan terjadi interaksi antara faktor N dan
faktor P. Percobaan faktorial bukan ditujukan untuk suatu perancangan (design)
21
melainkan suatu pola yang dapat dilakukan untuk sebuah percobaan, untuk
mencoba secara bersama dari beberapa faktor dalam suatu percobaan.
Perancangan yang digunakan dalam percobaan faktorial desain ini tergantung
kepada keadaan waktu penelitian dan tujuan dari percobaan. Contoh rancangan
yang biasa dipakai adalah rancangan dasar dalam suatu penelitian seperti RAL.
RBSL dan RAK (Syahid, 2009).
Jadi percobaan faktorial yaitu sebuah pemeriksaan yang perlakuannya terdiri atas
semua yang dimungkinkan dari kombinasi taraf atau level dari beberapa faktor.
Gabungan taraf faktor inilah yang dinamakan sebagai percobaan faktorial. Faktor
bisa juga disebut dengan semacam perlakuan, dan didalam suatu percobaan
faktorial, setiap faktor mempunyai beberapa perlakuan yang berbeda. Contohnya
temperatur pada suatu ruangan dilakukan dalam beberapa variasi suhu, maka
suhu-suhu tertentu inilah yang disebut sebagai taraf atau level. Jadi banyaknya
atau keadaan tertentu dari suatu faktor yang telah ditentukan disebut taraf atau
level.
Sejumlah taraf dari setiap faktor yang akan diamati dapat dibentuk menjadi suatu
rancangan faktorial, kemudian dilakukan eksperimen pada semua kombinasi taraf
dan faktor yang memungkinkan terjadi. Untuk seterusnya faktor-faktor tersebut
dapat diperiksa secara bersamaan untuk ditunjukan ada atau tidaknya pengaruh
atau efek interaksi antar faktor. Dalam suatu percobaan faktorial pengaruh yang
ditimbulkan oleh parameter bebas (perlakuan faktorial) yang akan dicobakan
dapat terlihat dari proyeksi yang ditunjukkan oleh beberapa parameter tak bebas
(faktorial respon).
Pengaruh utama dan pengaruh sederhana (tunggal) merupakan dampak dari
perlakuan faktorial (perlakuan kombinasi), dan pengaruh interaksi. Yang
dimaksud dengan pengaruh sederhana (tunggal) adalah suatu pengaruh faktor
dalam satu level faktor lainnya. Dari hasil pemeriksaan ini dapat mengetahui
kondisi perbedaan taraf dari suatu faktor pada kondisi taraf yang berbeda dari
faktor yang lain. Keterangan yang dapat diperoleh juga dapat lebih terperinci dan
dapat diketahui adanya interaksi atau tidak. Sedangkan nilai rata-rata dari semua
pengaruh tunggal atau sederhana merupakan pengaruh utama. Taraf-taraf dari
22
suatu faktor tertentu nyata atau tidak pada semua kondisi taraf faktor yang lain
dapat ditunjukkan dari pengujian pengaruh utama.
2.2.1. Desain Faktorial 2k
Eksperimen yang didasarkan pada rancangan faktorial, dimaksudkan untuk
menentukan faktor mana diantara sejumlah faktor yang secara potensial
memberikan efek pada respon. Namun, pada rancangan faktorial dengan jumlah
faktor yang besar dan diikuti oleh jumlah kombinasi perlakuan yang besar,
eksperimen menjadi tidak efisien untuk dilakukan. Sebagai contoh apabila
digunakan rangcangan faktorial 2k (dengan k adalah jumlah faktor dan 2 adalah
taraf/level), maka akan dibutuhkan sebanyak 2k unit eksperimen untuk satu
ulangan.
Hal ini membutuhkan, waktu, tenaga, dan dana yang cukup banyak. Untuk
menurunkan jumlah kombinasi perlakuan, digunakan rancangan faktorial
fraksional. Kelemahan eksperimen tanpa pengulangan adalah tidak terdapat
derajat bebas untuk mengestimasi σ2, tidak ada error dalam setiap perlakuan,
yang berakibat pada sulitnya melakukan interpretasi terhadap efek yang
dimungkinkan berpengaruh dan semua yang berkaitan dengan rata-rata kuadrat
untuk uji signifikan statistik.
Dalam menaksir efek faktor yang signifikan dari rancangan faktorial fraksional
tanpa pengulangan digunakan Metode Lenth. Lenth (1989) menggunakan nilai
margin of error atau batas kesalahan, simultan margin error dan pseudo sparsity
of error untuk menentukan faktor yang signifikan. Rancangan faktorial adalah
rancangan yang menggunakan lebih dari satu faktor, dimana setiap taraf dari
faktor dikombinasikan dengan taraf-taraf faktor lain (Halim, 1992). Pengaruh
(efek) suatu faktor pada rancangan faktorial didefinisikan sebagai perubahan nilai
respon yang disebabkan oleh perubahan taraf faktor. Adapun jenis–jenis dari efek
faktorial, yaitu pengaruh (efek) sederhana (Simple effects), pengaruh utama (Main
effects), dan pengaruh interaksi (Interaction effects).
Desain faktorial 2k menyangkut k buah faktor dengan tiap faktor hanya terdiri atas
dua buah taraf. Banyak taraf 2 ditulis menjadi bilangan pokok, sedangkan banyak
23
faktor k menjadi pangkat. Misalnya desain eksperimen dengan dua faktor A dan B
yang masing-masing terdiri atas dua buah taraf akan ditulis sebagai desain
eksperimen 22. Apabila ada tiga faktor A, B, dan C yang masing-masing terdiri
atas dua taraf, maka diperoleh desain eksperimen 23 dan begitu pula untuk
eksperimen 24, 2
5, 2
6 dan seterusnya.
Desain faktorial 2k secara acak sempurna dilakukan dengan mengadakan replikasi
sebanyak r kali dalam tiap sel percobaan. Dengan jalan mengambil jumlah respon
hasil replikasi dalam tiap sel, maka masing-masing nilai untuk tiap kombinasi
perlakuan dapat ditentukan. Jumlah dalam tiap sel ini digunakan untuk menetukan
jumlah kuadrat-kuadrat tiap perbedaan yang ditimbulkan. Model desain 2k
faktorial lebih sederhana dibandingkan dengan desain 2 faktorial dan 3 faktorial
yang biasa.
Hasil yang didapatkan juga akan sama dengan menggunakan model ANOVA
desain 2 faktorial dan 3 faktorial yang biasa. Desain faktorial 2k
biasanya
digunakan untuk tahap awal eksperimen (factor screening experiments. Beberapa
asumsi yang digunakan dalam desain faktorial 2k diantaranya sebagai berikut:
1. Faktor percobaan tetap
2. Eksperimen dilakukan secara random
3. Memenuhi distribusi normal
Jumlah dari perkalian tanda dalam kolom suatu efek dengan kombinasi perlakuan
yang bersesuaian akan menghasilkan suatu kombinasi linear yang disebut kontras.
2.2.2. Rancangan Faktorial Fraksional (FF)
Rancangan faktorial fraksional dilakukan jika peneliti dapat mengasumsikan
bahwa interaksi suatu periode tinggi (interaksi yang memuat lebih dari dua faktor)
tertentu diabaikan, kemudian informasi efek utama dan interaksi periode rendah
(interaksi yang memuat dua atau tiga faktor) dapat diperoleh dengan mengerjakan
hanya sebagian dari rancangan faktorial lengkap, akibatnya akan ada faktor-faktor
yang mempunyai sifat yang sama dengan faktor lainnya (Montgomery,2005).
Dalam rancangan faktorial fraksional, karena hanya sebagian perlakuan yang
dicoba, tidak seluruh kombinasi, maka ada sesuatu yang harus dibayar atau
dikorbankan, sesuatu tersebut adalah pembauran (confounding) antar pengaruh.
24
2.2.3. Rancangan Faktorial Fraksional Dua-Level
Rancangan faktorial fraksional dengan dua taraf atau level dinotasikan dengan
2k-p
, yang
artinya rancangan ini mencobakan hanya 2k-p
dimana k adalah
banyaknya faktor dan p adalah banyaknya fraksi. Kombinasi perlakuan dari
seluruh 2k
kombinasi perlakuan lengkap (full factorial design). Fraksi percobaan
dapat diartikan sebagai seberapa besar proporsi total atau jumlah perlakuan yang
akan dicobakan dalam rancangan faktorial fraksional. Struktur rancangan faktorial
fraksional ditentukan oleh banyaknya faktor yang dicobakan dan fraksi percobaan
yang
digunakan. Dengan jumlah faktor dan fraksi tertentu, dapat dibentuk
beberapa struktur rancangan faktorial fraksional yang berbeda.
2.2.4. Fraksi 1/2 (One-Half Fraction) dari Rancangan 2k
Jika dalam suatu percobaan tidak semua kombinasi perlakuan dapat dilakukan
maka digunakan replikasi fraksional yang hanya melakukan sebagian atau
setengah saja dari replikasi penuh. Fraksi yang dilakukan hanya 1⁄ 2 bagian saja
dari seluruh kombinasi perlakuan. Jadi secara umum rancangan faktorial
fraksional ini dapat ditulis 2k-1
. Pada rancangan FF 2k-1
diperlukan generator
sebanyak satu.
2.2.5. Fraksi 1/4 (One-Quarter Fraction) dari Rancangan 2k
Untuk p=2 dilakukan eksperimen faktorial fraksional seperempat dari rancangan
faktorial 2k atau biasanya ditulis dengan rancangan faktorial fraksional 2
k-2. Untuk
rancangan faktorial fraksional 2k-2
diperlukan 2 pembangkit (generator). Jika P
dan Q adalah pembangkit yang dipilih maka I = P dan I = Q disebut pembangkit
relasi (generating relation). Relasi penentu selengkapnya dapat dituliskan sebagai
berikut : I = P = Q = PQ. Alias dari berbagai efek faktor diperoleh dari perkalian
efek faktor tersebut dengan P, Q, dan PQ menggunakan relasi modulus 2.
2.2.6. Keuntungan Dan Kerugian Faktorial Desain
Keuntungan dari percobaan faktorial desain diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Digunakannya sumber-sumber yang ada dapat lebih ekonomis, informasi yang
didapatkan dapat lebih akurat, karena hasil percobaan dapat diterapkan dalam
25
suatu kondisi yang lebih luas dan dipelajari kombinasi dari berbagai faktor
interaksi yang ada
2. Semua unit percobaan menggunakan evaluasi akibat dari masing-masing
faktor
3. Mengetahui apakah faktor bekerja sendiri atau memiliki interasi dengan faktor
lainnya karena dapat dimungkinkan terdapat interaksi antar faktor
4. Cakupan dalam mengambil kesimpulan dapat lebih luas
Sedangkan kerugian menggunakan faktorial desain analisis ini adalah :
1. Analisis pengolahan data statistik dapat menjadi lebih panjang dan kompleks
2. Ukuran dari percobaan semakin besar dan akan mengakibatkan keakuratannya
semakin berkurang karena semakin banyak faktor yang diperiksa yang
menyebabkan kombinasi perlakuan semakin meningkat pula
3. Satuan percobaan yang relatif bersifat homogen akan lebih sulit ditentukan
4. Agak sulit untuk menginterpretasikan hasil jika terdapat lebih dari 2 faktor
interaksi
2.3. Anti-Penuaan
Penuaan menggambarkan suatu hal yang tidak bisa dihindari oleh semua makhluk
hidup. Lanjut usia adalah suatu proses dimana suatu jaringan kehilangan
kemampuan untuk memperbaiki diri sebagaimana fungsi normalnya. Sehingga
tidak dapat mempertahankan diri terhadap infeksi dan perbaikan kerusakan yang
terjadi. Proses penuaan adalah suatu fase seorang manusia, yang dimulai dari fase
bayi, anak-anak, dewasa sampai lanjut usia, ditandai dengan perubahan daya tahan
fisik yang semakin sensitif terhadap serangan penyakit yang akhirnya berujung
dengan kematian.
Keadaan ini menyebabkan sistem dan peranan jaringan, sel, serta sistem organ
makhluk hidup dapat berubah. Kematian bukan hanya disebabkan oleh proses
lanjut usia, suatu kelainan, atau juga karena sakit. Namun, proses penuaan dapat
disebabkan oleh daya tahan tubuh yang makin berkurang dalam menghadapi
rangsangan dari luar tubuh maupun dari dalam tubuh. Sesungguhnya tidak ada
batasan yang pasti, pada usia berapakah performa seseorang dikatakan mulai
26
menurun. Fungsi fisiologis alat tubu pada setiap orang dapat sangat berbeda, baik
pada waktu pencapaian puncak ataupun dalam penurunan fungsi-fungsi tersebut.
2.3.1. Fase Penuaan
Penuaan itu terjadi secara perlahan-lahan dan tidak mendadak tiba-tiba terjadi
begitu saja, namun melewati beberapa tahapan proses atau fase. Sehingga kita
masih mempunyai kemungkinan untuk menghambat atau memperlambatnya,
dengan cara memakai skincare, menjaga pola makan dan beberapa kosmetik
untuk melindungi kulit dari sengatan matahari agar kulit tidak cepat keriput atau
kering. Menurut wikipedia Indonesia, proses penuaan berlangsung secara
perlahan-lahan dan melewati beberapa proses, sebagian besar dibagi menjadi 3
fase, dan fase tersebut adalah:
1. Fase 1 Sub-klinik
Fase ini berlangsung saat usia mulai mencapai 25-35 tahun. Dalam fase ini
hormon yang dihasilkan mulai mengalami penurunan dan berkurang, terjadi
penurunan jumlah produksi. Dalam fase ini, hormon testosteron, growth
hormon, dan hormon estrogen yang berada di dalam tubuh mulai mengalami
penurunan,. Polusi udara dan radikal bebas yang sudah lama terkumpul sudah
mulai terbentuk, sehingga dapat merusak organ, sel dalam tubuh dan DNA,
akibatnya tubuh mulai terkena dampaknya. Diet yang tidak sehat, stres dan
polusi udara merupakan contoh kerusakkan sel-sel tubuh yang disebabkan
oleh radikal bebas. Rusaknya sel-sel tubuh ini biasanya tidak terlihat dari
luar. Oleh sebab itu, pada fase ini seseorang akan merasa baik-baik saja dan
terlihat normal, tidak mengalami tanda dan gejala penuaan apapun. Di fase
ini sel dalam tubuh mulai rusak, tetapi tidak memberikan dampak apapun
terhadap kesehatan. Tubuh juga terlihat masih sehat dan bugar. Penyusutan
ini terjadi hingga mencapai 14 % saat seseorang menginjak usia 35 tahun.
2. Fase 2 Transisi
Fase transisi terjadi ketika usia 35-45 tahun. Sebanyak 25% hormon yang
diproduksi sudah mengalami penurunan, yang mengakibatkan gejala penuaan
sudah mudah terjadi. Umumnya pada fase ini, seseorang perlu menggunakan
kacamata berlensa plus karena organ mata sudah mulai mengalami rabun
27
dekat, lemahnya penglihatan, stamina, energi tubuh menurun dan rambut
mulai beruban.
3. Fase 3 Klinik
Puncaknya terjadi pada fase klinikal, pada saat usia menginjak 45 tahun ke
atas. Pada fase ini hormon yang diproduksi menurun tajam dan akhirnya akan
tidak memproduksi sama sekali. Untuk perempuan fase yang dialami disebut
menopause sedangkan pria mengalami fase yang disebut andropause. Saat
fase ini kulit akan terlihat kusam dan kulit menjadi keriput karena mengalami
dehidrasi, terlebih lagi dibagian bawah dan di samping mata, juga kulit
tangan yang tidak sekencang sediakala dan kelelahan akan lebih sering
dialami.
Sebenarnya ada banyak waktu untuk menghambat proses penuaan ini karena
proses ini terjadi melalui beberapa tahapan. Proses penuaan yang cepat atau
lambat sangat dipengaruhi oleh 30% faktor genetika atau keturunan dan sisanya
70 % pengaruh dari gaya hidup. Jika ada bagian dari keluarga yang cenderung
awet muda, besar kemungkinan kita pun akan berpenampilan awet muda.
Faktor gaya hidup dengan tekanan, terlalu banyak makanan mengandung lemak
dan berkalori tinggi, waktu istirahat yang terbatas, kurang olahraga dan polusi
lingkungan yang tinggi, sel tubuh lebih cepat rusak sehingga lebih cepat menjadi
tua kemudian mengakibatkan penuaan usia secara biologik. Akan tetapi, keadaan
seperti ini dapat kita menghindarinya dengan cara anti aging (anti-penuaan) baik
dengan melakukannya sendiri ataupun dengan pertolongan medis dan teknologi.
Contohnya: jika seseorang rajin dalam berolahraga, maka sejumlah penyakit
penyakit kardiovaskuler atau jantung akan bisa dihindari. Olahraga yang mudah
dan gampang bisa dilakukan di sela-sela kegiatan seperti senam, lari atau jalan
cepat seharusnya rutin dilakukan untuk mempertahankan usia sel dalam tubuh
menjadi lebih baik.
2.4. Pegagan (Centella asiatica)
Daun pegagan atau dalam bahasa ilmiah disebut dengan Centella asiatica adalah
herbal yang dikenal memiliki banyak sekali kegunaan untuk menyembuhkan
berbagai macam masalah kesehatan. Salah satu kegunaan daun pegagan adalah
28
mengatasi berbagai masalah pada kulit. Tumbuhan ini berpangkal ke silsilah
kelompok Apiaceae ini, terdapat berbagai bahan bioaktif yang turut andil sebagai
antimikrobia, antivirus, antioksidan, sampai antiulcer (obat untuk mengobati
ulkus/tukak yang terbentuk pada dinding perut dan usus dua belas jari). Seiring
dengan pertambahan usia, produksi kolagen di dalam tubuh akan berkurang.
Padahal protein yang satu ini berperan sebagai fondasi utama kulit supaya tetap
lunak. Daun pegagan tampak seperti yang ditunjukkan gambar 2.2 di bawah ini.
Gambar 2.2 Daun Pegagan (Centella asiatica)
Dari sekian banyak produk skincare di pasaran, salah satunya yang sedang
meningkat saat ini adalah produk yang mengandung Centella asiatica atau Gotu
kola. Centella asiatica biasa dikenal dengan nama pegagan di wilayah Indonesia.
Siapa sangka, tanaman yang biasa tumbuh liar di tepi sungai atau kebun ini sejak
dahulu sudah dipakai oleh bangsa Asia seperti Tiongkok dan India sebagai
tanaman herbal dengan kemampuan mengobati beberapa penyakit dan dipercaya
dapat memperpanjang usia.
Karena kekuatannya yang dapat menyembuhkan dan memperbaiki, tidak heran
jika tanaman Centella asiatica akhirnya dijadikan bahan kandungan skincare yang
ampuh dalam mengatasi sejumlah problematika kulit. Centella asiatica kaya akan
amino acid, beta carotene, fatty acid, dan beberapa nutrisi lainnya. Ekstraksi
tanaman merambat ini (biasa disebut madecassoside) dapat meredakan inflamasi
atau peradangan, mempercepat penyembuhan luka, merangsang pembentukan sel
baru, dan meningkatkan produksi kolagen. Itulah mengapa Centella asiatica jadi
salah satu kandungan yang paling dicari untuk anti-aging atau anti-penuaan.
Seperti gambar 2.3 yang menunjukkan proses penuaan.
29
Gambar 2.3 Proses Penuaan (Sumber: Wikipedia Indonesia)
2.5. Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster merupakan sejenis serangga yang bersayap, tergolong
dalam ordo Diptera (sebangsa lalat) atau sering disebut dengan fruitfly. Jenis ini
terkenal sebagai lalat buah jika orang awan menyebutnya. Dalam penelitian ilmu
biologi, lalat buah banyak sekali jenisnya dan merupakan hewan coba yang paling
banyak digunakan dalam sebuah percobaan fisiologi, genetika, dan evolusi sejarah
kehidupan. D. melanogaster sangat populer karena sangat mudah dalam
berkembangbiak karena hanya diperlukan waktu dua minggu untuk
menyempurnakan seluruh siklus hidupnya, mempunyai banyak jenis fenotipe
yang sangat mudah diamati dan mudah dalam pemeliharaannya, seperti tertera di
gambar 2.4 di bawah ini.
Gambar 2.4 Drosophila melanogaster
30
Ciri-ciri umum Drosophila melanogaster diantaranya adalah warna tubuhnya
coklat kekuningan, cincin bercorak hitam di tubuh belahan belakang, urat tepi
sayap (costal vein) terdapat dua belahan yang tersambung dekat dengan tubuhnya,
sungut (arista) tersusun seperti bulu, berukuran kecil antara 3-5 mm, 7-12
percabangan dimilikinya, kedua mata utama berpotongan bulat agak ellips dan
bercorak merah, mempunyai mata oceli di sebelah atas kepala dengan bentuk
lebih kecil dibandingkan dengan kedua mata utama. Kepala berpotongan elips,
abdomen bersegmen lima dan bergaris hitam, thorax tersusun dengan bulu-bulu
dengan dasar warna putih, sayap panjang, dan berwarna transparan.
Perbedaan spesies jantan dan betina adalah jika D.melanogaster jantan memiliki
ukuran tubuh lebih kecil dibandingkan D.melanogaster betina, dan pada
D.melanogaster jantan mempunyai sisir kelamin (sex comb) pada ujung belakang
ekornya sedangkan D.melanogaster betina tidak mempunyai. Pada bagian ujung
perut D.melanogaster betina terlihat runcing, melainkan jika sedang dipenuhi oleh
telur-telur, sedangkan pangkal perut dari D.melanogaster jantan terlihat membulat
dan tumpul.
2.5.1. Siklus Hidup Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster menunjukkan metamorfosis hidupnya secara lengkap,
yang berarti siklus kehidupan meliputi telur, larva (bentuk cacing), pupa dan
akhirnya munculnya (eclosure) sebagai lalat dewasa yang bisa terbang, seperti
terlihat pada gambar 2.5 siklus hidup D. melanogaster di bawah ini.
31
Gambar 2.5 Siklus Hidup Drosophila melanogaster
Siklus hidup D.melanogaster singkat dan bisa selesai dalam waktu dua minggu.
Telur memiliki panjang 0.5 mm, menetas setelah 12-15 jam (pada suhu 25°C.
Kemudian telur akan berkembang menjadi larva instar 1, instar 2, instar 3, pupa
dan akhirnya menjadi lalat dewasa yang bisa terbang.
2.6. Analysis of Variance (ANOVA)
Menggambarkan suatu cara analisis yang tepat bagi perbandingan populasi yang
simultan untuk dapat ditentukan apakah populasi-populasi tersebut identik atau
berbeda secara signifikan. ANOVA merupakan sumber penting untuk evaluasi
data yang dapat digunakan dalam suatu perancangan eksperimen. Perhitungan
ANOVA untuk penelitian ini dilakukan dengan menggunakan bantuan program
software Minitab 17 dan dihitung manual. Untuk mencari besarnya pengaruh dari
setiap parameter kendali terhadap suatu proses yang digunakan biasanya
menggunakan ANOVA atau analisis varian,. Besaran efek yang ditimbulkan dapat
diketahui dengan dibandingkannya nilai sum of square dari suatu parameter
kendali terhadap seluruh parameter kendali (Wibowo, 2008).
32
Perhitungan berapa jumlah percobaan yang harus dilakukan dan faktor yang harus
diamati maka harus ditentukan dan dihitung terlebih dahulu degree of freedom
(derajat kebebasan). Dengan digunakannya Analysis of Variance (ANOVA) dapat
untuk menentukan faktor-faktor yang secara signifikan memberikan pengaruh
terhadap nilai rata-rata yang dilakukan dengan perhitungan nilai dari eksperimen
yang dihasilkan.
Hasil yang didapatkan dari eksperimen akan mencakup ke dalam tiga langkah
sebagai berikut:
a. Primary Table
Menggambarkan jumlah data secara keseluruhan dari setiap trial yang
digunakan untuk dilihat pengaruh dari setiap faktor terkendali beserta
interaksinya terhadap nilai rata-rata yang diujikan.
b. Secondary Table
Menggambarkan jumlah dari setiap dampak dari faktor tidak terkendali
terhadap masing-masing trial yang digunakan untuk dilihat dampaknya
terhadap faktor- faktor tidak terkendali, faktor terkendali dan adanya interaksi
keduanya.
c. Tertiary Table
Menggambarkan tabel yang digunakan untuk dilihat pengaruhnya dari faktor-
faktor yang tidak terkendali, terkendali, interaksi keduanya dan pengaruh
faktor kesalahan atau error yang terjadi. Hasil pengamatan yang sedang
berlangsung bisa didapatkan secara langsung karena tabel ini biasanya berisi
data.
Analisis varians merupakan suatu metode perhitungan yang dimungkinkan secara
kuantitatif memperkirakan kontribusi dari setiap faktor pada semua pengukuran
respon. Dalam suatu desain parameter yang digunakan untuk membantu
identifikasi kontribusi faktor sehingga akurasi perkiraan model dapat ditentukan,
maka Analisis varians dapat digunakan. Tabel ANOVA dua arah terdiri dari
beberapa perhitungan, diantaranya adalah derajat bebas (db), jumlah kuadrat, rata-
rata jumlah kuadrat, dan F-rasio, yang bisa dilihat pada tabel 2.1. sebagai berikut:
33
Tabel 2.1 Rumus Perhitungan Tabel ANOVA
2.6.1. Jumlah Kuadrat (Sum of Square, SS)
Sum of Square adalah ukuran dari simpangan eksperimen data dari nilai mean
suatu data. Sum of square menjelaskan perbedaan kuadrat dari setiap data dengan
rata-rata keseluruhan. SST digunakan untuk mencari SSE yang pada akhirnya
digunakan untuk mengetahui apakah data yang didapatkan memiliki rata-rata
populasi yang sama (Montgomery, 2005).
Sum of squares untuk faktor utama adalah:
Sum of squares of error, menunjukkan jumlah kuadrat dari kesalahan/residual
nilai observasi yang didapatkan.
2.6.2. Derajat Kebebasan (Degree of Freedom)
Derajat kebebasan adalah banyaknya suatu perbandingan yang harus dilakukan
antara level faktor yang menjadi sebuah faktor utama atau hubungan yang
34
digunakan untuk ditentukannya berapa banyak percobaan yang harus dilakukan.
Perhitungan derajat kebebasan ini, diperoleh biar terdapat suatu pemahaman
tentang hubungan antar suatu faktor dengan level yang berbeda terhadap
karakteristik kualitas yang dihasilkannya. Keterangan tentang level dan faktor
yang mempunyai pengaruh paling signifikan terhadap karakteristik kualitas akan
diberikan dengan perbandingan ini.
Perhitungan untuk dapat diperoleh nilai derajat kebebasan adalah sebagai berikut:
Untuk faktor atau level utama, misal faktor utama A dan B:
VA = (jumlah level faktor A) – 1
= kA – 1 …………………………………………………………… (2-4)
VB = (jumlah level faktor B) – 1
= kB – 1 ……………………………………………………………. (2-5)
Untuk interaksi, misal interaksi A dan B
VA x B = (kA – 1) (kB – 1)
Nilai derajat kebebasan total
VT = (kA – 1) + (kB – 1) + (kA – 1) (kB – 1)
= (Jumlah Percobaan) – 1 …………………………………… (2-6)
Nilai derajat kebebasan error
Ve = VT – VA – VB – VaxB ……………..……………………… (2-7)
2.6.3. Mean Square (MS)
Mean square adalah hasil rata-rata dari jumlah kuadrat (SS) berdasarkan derajat
kebebasannya masing-masing dihitung dengan cara dibagi jumlah kuadrat (SS)
dengan derajat kebebasan (V). Mean square dapat dihitung dengan rumus:
2.6.4. Uji-F
Uji-F dipergunakan untuk menilai pengaruh perbedaan setiap faktor yang
direpresentasikan dengan nilai rata-rata (µ), untuk melihat apakah layak
mengasumsikan bahwa tidak ada perbedaan pada rata-rata populasi yang
35
disebabkan oleh faktor-faktor tersebut. Pengujian dimulai oleh spekulasi dengan
hipotesa nol (Ho), yaitu semua rata-rata populasi untuk semua faktor sama (tidak
ada perbedaan). Lalu, hipotesa alternative (H1), yaitu sekurang-kurangnya terdapat
satu faktor yang berbeda. Jika F-hitung lebih besar sama dengan F (α;fi,fe), maka
diterima hipotesa alternatif bahwa terdapat perbedaan pengaruh faktor yang
signifikan atau uji-F ini disebut uji F value yang berguna untuk dilihat apakah
terdapat perbedaan secara signifikan pada faktor dan interaksi antar faktor yang
diujikan. Dibandingkannya variasi yang disebabkan oleh masing-masing faktor
dengan variasi error merupakan cara untuk uji F value. Variasi setiap individu
dalam pengamatan yang telah dilakukan karena faktor luar yang tidak dapat
dikendalikan adalah pengertian dari variasi error . Untuk uji F-value dapat
dihitung dengan rumus:
2.7. Eksperimen Konfirmasi
Eksperimen konfirmasi adalah melakukan percobaan untuk memeriksa
kesimpulan yang telah diperoleh. Eksperimen konfirmasi dilakukan setelah
perhitungan dilakukan dengan digunakannya uji ANOVA yang dapat mengetahui
setting level untuk setiap faktor yang digunakan. Setting level yang telah
ditentukan, maka bisa melakukan percobaan konfirmasi dengan digunakannya
setting level yang telah ditentukan.
Tujuan eksperimen konfirmasi adalah untuk memverifikasi sebagai berikut:
1. Penentukan faktor dan interaksi antar perlakuan yang telah dibuat hipotesis
pada saat penentuan model eksperimen
2. Perancangan parameter dan faktor yang optimum agar hasil analisis dari hasil
percobaan sesuai dengan apa yang diharapkan.
Tahapan dalam eksperimen konfirmasi bisa dijabarkan sebagai berikut ini:
1. Perancangan kondisi optimum untuk faktor dan level yang signifikan.
2. Perbandingan rata-rata dari variasi hasil percobaan eksperimen konfirmasi
dengan rata-rata dan variansi yang diharapkan.
36
Eksperimen konfirmasi juga bisa dengan menghitung Confidence Interval
(CI)/Interval kepercayaan. Confidence interval sendiri adalah rentang atau selisih
antara dua nilai dimana nilai dari suatu sampel mean/rata-rata tepat berada di
tengah-tengahnya. Confidence interval yang digunakan dalam ekperimen ini
adalah CI 95% yang artinya jika diambil 100 sampel maka, kemungkinan 95
sampel akan mencakup nilai populasi mean yang sesungguhnya. Untuk
menghitung CI maka digunakan rumus sebagai berikut:
2.8. Variasi Faktor Tidak Terkontrol
Variasi yaitu perbedaan yang terjadi dari suatu karakteristik kualitas antar satu
produk dengan produk yang lain. Jika variasi yang ditimbulkan sangat kecil, maka
produk tersebut dapat dianggap identik atau sama. Faktor yang tidak terkontrol
(noise factors) adalah faktor yang disebabkan oleh variasi tersebut, misalnya
kelembaban udara, temperatur suatu ruangan, dan kualitas material.
Faktor tidak terkontrol dapat dibagi menjadi tiga yaitu:
1. Faktor tidak terkontrol ekstemal
Variasi ini berasal dari luar produk dan sulit untuk dikendalikan
2. Faktor tidak terkontrol internal
Variasi ini bersumber dari dalam produk itu sendiri
3. Faktor tidak terkontrol antar unit produk
Faktor ini merupakan faktor yang berada dalam suatu variasi acak dan
disebabkan oleh adanya bahan, mesin, variabilitas dan manusia.
37
2.9. Hipotesis
Hipotesis dalam sebuah eksperimen sangat diperlukan untuk menentukan
kesimpulan. Hipotesis berasal dari kata “hypo” yang mempunyai arti “di bawah”
dan kata “thesa” yang mempunyai arti “kebenaran”. Jadi jika digabungkan
“Hipotesis” berarti dengan suatu dugaan yang bisa diuji kebenarannya. Hipotesis
tersebut bisa saja diterima ataupun ditolak. Hipotesis merupakan jawaban
sementara yang bisa diberikan untuk diuji kebenaran. Tidak semua eksperimen
memerlukan hipotesis, sebagai contoh eksperimen yang bersifat eksploratif dan
deskriptif tidak diperlukan untuk hipotesis.
2.9.1. Uji Hipotesis
Uji hipotesis adalah suatu metode mengambil keputusan yang berdasarkan dalam
sebuah analisis data, baik suatu percobaan yang terkontrol ataupun dari hasil
observasi yang tidak terkontrol. Dalam uji statistik, suatu hasil dapat dikatakan
signifikan secara statistik jika terdapat kejadian yang hampir tidak mungkin
disebabkan oleh suatu kebetulan, atau sesuai dengan batas peluang yang sudah
ditentukan dari sebelumnya. Uji hipotesis disebut juga dengan uji “konfirmasi
analisis data”. Keputusan yang diambil dalam uji hipotesis ini bisa didasarkan dari
uji hipotesis. Hal ini merupakan suatu uji yang digunakan untuk menjawab
pertanyaan yang asumsinya adalah hipotesis nol tersebut adalah benar.
Penetapan hasil uji ANOVA ini ada dua, yaitu dengan penetapan Ho dan H1
dengan ketentuan sebagai berikut:
Ho : Jika semua perlakuan baik kolom, baris dan interaksi memiliki nilai rata-
rata yang bernilai sama
H1 : Jika ada perlakuan baik kolom, baris dan interaksi yang memiliki nilai
rata-rata yang bernilai tidak sama (berbeda)
Cara mengambil keputusan dengan uji ANOVA adalah dengan dibandingkannya
F hitung dengan F tabel dengan ketentuan sebagai berikut:
F hitung berada didaerah dengan penerimaan Ho, maka nilai Ho akan
diterima atau dengan kata lain nilai rata-rata tidak berbeda nyata
38
F hitung berada didaerah dengan penolakan Ho, maka nilai Ho akan ditolak
sedangkan H1 diterima atau dengan kata lain nilai rata-rata berbeda nyata
Taraf signifikan yang digunakan dalam eksperimen desain ini adalah α = 0.05,
maka kriteria pengambilan keputusan adalah Ho ditolak jika signifikansi yang
diperoleh dari hasil analisis data kurang dari 0.05
2.10. Uji Tukey
Jika Ho ditolak dalam perbandingannya di sejumlah rata-rata dalam uji ANOVA
yang paling sedikitnya berada dua buah rata-rata populasi yang berbeda satu sama
lainnya (simple effect). Maka uji lanjutan perlu dilakukan. Beberapa metode telah
berkembang untuk memecahkan dan menjawab persoalan tersebut yaitu
menggunkan uji tukey. Uji tersebut adalah analisis yang dilakukan setelah
diketahui uji ANOVA nya (pasca ANOVA/uji lanjut/post hoc test).
Kegunaan uji tukey diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Menguji seluruh kemungkinan pasangan hanya untuk yang sederhana saja,
tidak bisa untuk pasangan yang lebih kompleks
2. Lebih powerfull atau lebih sering untuk menolak hipotesis, karena jumlah
kemungkinan pasangan yang hendak diuji relatif sedikit.
Langkah dalam pergerjaan uji tukey adalah sebagai berikut:
1. Tentukan hipotesis awal
2. Tentukan kriteria pengujian, dengan ketentuan sebagai berikut:
a. Ho diterima jika Qh < HSD
b. Ho ditolak jika Qh > HSD
3. Uji statistik
a. Tentukan nilai selisih antar kelompok; yaitu perbedaan nilai antara rata-
rata yang dibandingkan
b. Tentukan rumus uji tukey sebagai berikut:
c. Tentukan nilai HSD, dengan rumus sebagai berikut:
39
Dengan nilai q sebagai nilai pada distribusi studentized range statistic
4. Bandingkan nilai HSD dengan nilai uji tukey (Qhitung)
5. Kesimpulan
Prinsip uji tukey adalah perbandingan selisih masing-masing rata-rata dengan
sebuah nilai kritis. Jika nilai mutlak antara selisih nilai rata-rata yang
dibandingkan lebih dari atau sama dengan nilai kritisnya, maka dapat dikatakan
bahwa kedua rata-rata tersebut adalah berbeda nyata atau signifikan. Uji tukey ini
diperkenalkan oleh Tukey pada tahun 1953. Uji ini biasa disebut juga dengan uji
Beda Nyata Jujur (BNJ) atau Honestly Significant Difference test (Tukey’s HSD).
40
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi penelitian adalah kerangka kerja atau kerangka berpikir yang secara
sistematis akan dilakukan untuk identifikasi, merumuskan, analisis, memecahkan,
dan menyimpulkan suatu masalah pada pembahasan yang diangkat sebagai suatu
penelitian sehingga peneliti lebih fokus dan beraturan dengan tertuju hanya pada
penyelesaian masalah yang telah tentukan.
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Perusahaan Farmasi Nasional yang terletak Kawasan
Industri Jababeka, Cikarang. Penelitian ini dilakukan selama kurang lebih 6 - 8
bulan, yaitu mulai bulan Juni 2018 sampai dengan Februari 2019.
3.2. Kerangka Penelitian
Dalam hal ini penulis mencoba berpikir secara sistematis dengan membuat
kerangka kerja penelitian. Tahapan penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.
berikut:
41
Gambar 3.1 Kerangka Penelitian
42
Adapun pembahasan terkait detail tahapan percobaan yang akan dilakukan, antara
lain :
3.2.1. Tahap Observasi Awal
Tahap pertama, observasi awal merupakan analisa terhadap masalah yang terjadi
dari hasil observasi yang dilakukan. Dari hasil observasi ini akan dilakukan
perkembangbiakan hewan uji coba yaitu Drosophila melanogaster untuk spesies
jantan dan betina. Jumlah yang diperlukan untuk percobaan ini adalah 75 untuk
masing-masing D.melanogaster jantan dan betina, sehingga dapat terkumpul
jumlah seluruh D.melanogaster yang dipakai adalah 150 hewan coba.
Brainstorming juga dilakukan untuk mempermudah penelitian dalam mengetahui
berapa lama siklus hidup untuk D.melanogaster karena diletakkan dalam ruangan
dengan suhu tertentu yaitu 22°C dan diletakkan dalam wadah berbentuk jar
(wadah yang berbentuk seperti gelas) dan didalam jar tersebut diisi masing-
masing 1 D.melanogaster jantan dan 1 D.melanogaster betina dengan harapan
akan terjadi perkawinan antar D.melanogaster sehingga perkembangbiakan akan
terjadi. Setelah perkembangbiakan terjadi, telur D.melanogaster akan dipindahkan
dalam jar yang lain agar telur dapat menetas dan dapat menjadi D.melanogaster
dewasa yang siap untuk digunakan untuk eksperimen.
3.2.2. Tahap Identifikasi Dan Perumusan Masalah
Di dalam tahapan identifikasi masalah. Peneliti mulai melakukan pendalaman
masalah yang terjadi di lapangan. Berdasarkan pengetahuan & pengalaman yang
ada, peneliti mulai menentukan topik serta metode apa yang sesuai agar bisa di-
implementasikan di dalam penelitian ini. Untuk menunjang penentuan judul &
metode yang relevan. Peneliti melakukan pembelajaran terkait studi literatur baik
melalui journal, buku hingga pergi ke perpustakaaan. Bertanya kepada dosen
pembimbing hingga berdiskusi kepada orang yang expert di bidang ini.Setelah itu
mulai dilakukan penentuan topik dan metode untuk penyelesaian matang. Dari
hasil analisa ini maka akan ditetapkan tujuan penelitian dan ditetapkan batasan
agar penelitian tidak keluar dari pembahasan.
43
3.2.3. Tahap Tinjauan Pustaka
Di dalam tahapan landasan teori, peneliti sudah menentukan secara fix landasan
teori / tinjauan pustaka apa yang bisa menjadi literatur di dalam penyelesaian
penelitian ini. Tinjauan Pustaka di dapatkan dari journal, buku maupun internet
yang berasal dari sumber terpercaya. Berikut landasan teori yang peneliti
cantumkan untuk membantu dalam penyelesaian masalah :
1. Landasan teori terkait metode desain eksperimen dengan full faktorial
2. Landasan teori terkait bagaimana penentuan setting parameter agar tercipta
kondisi optimum
3. Landasan teori terkait D.melanogaster sebagai hewan coba
4. Landasan teori terkait analisis statistik.
3.2.4. Tahap Pengumpulan Dan Analisis Data
Di dalam tahapan pengumpulan data & analisis, peneliti melakukan aktifitas
berdasarkan kerangka penelitian. Yang dilakukan untuk pertama kali dalam
pengumpulan dan analisis data adalah:
1. Pengumpulan data awal
a. Pengumpulan data awal ini meliputi data setting dan level faktor dari
parameter yang digunakan. Dari hasil pengamatan langsung dari proses
yang dilakukan, yang lebih diperhatikan disini adalah apa saja faktor
parameter yang mempengaruhi penelitian ini. Setting dan level faktor
parameter diperoleh dari setting alat yang digunakan untuk mendapatkan
yield ekstrak pegagan yaitu alat Moisture Pan. Dan setting faktor pada
alat tersebut adalah pressure, temperature dan CO2 flowrate. Dalam alat
Moisture Pan ini terdapat level minimum dan maksimum yang sesuai
dengan standar intruksi penggunaan alat tersebut, sehingga level
tersebutlah yang digunakan sebagai level faktor dalam eksperimen ini.
Dari hasil pengamatan yang didapat, output yang ingin dihasilkan adalah
mendapatkan kombinasi penyetelan alat yang akan mendapatkan hasil
yield ekstrak pegagan paling optimal. Ketiga kombinasi setting faktor
parameter yang telah didapatkan akan dijadikan input pengolahan data
untuk proses selanjutnya.
44
b. Perkembangbiakan hewan uji coba dilakukan untuk mendapatkan jumlah
hewan coba yang mencukupi untuk diambil datanya, dan mempunyai
rata-rata umur yang sama pada waktu penetian dilakukan.
2. Pengumpulan dan analisis data
a. Setting parameter yang paling optimum harus sudah ditentukan dengan
cara menghitung kontribusi tertinggi dan hasilnya harus lebih tinggi dari
setting parameter lainnya.
b. Level faktor dipilih dari level minimum atau maksimum yang
berpengaruh sehingga dapat ditentukan kombinasi setting parameter alat
Moisture Pan yang paling optimum selanjutnya settingan di run
menggunakan alat Moisture Pan dan yield ekstrak terbesar dapat
diperoleh. Untuk alat Moisture Pan tidak bisa bekerja tanpa ada
kombinasi dari settingan pressure, temperature dan CO2 flowrate
berdasarkan instruksi dari alatnya.
Penentuan variabel uji didasarkan pada penggunaan alat untuk ekstraksi ekstrak
pegagan, alat Moisture Pan. Pada alat tersebut terdapat tiga kombinasi setting
parameter yang harus dilakukan, sehingga dari ketiga kombinasi settingan
tersebut dapat diperoleh data parameter eksperimen. Dan data yang akan diambil
diantaranya adalah :
1. Data Pressure
Data pressure (tekanan) yakni tekanan yang digunakan selama proses
ekstraksi dengan satuan bar
2. Data Temperature
Data temperature yakni suhu yang digunakan selama proses ekstraksi untuk
mendapatkan bahan aktif obat yang akan digunakan untuk mendapatkan
bahan aktif obat yang akan digunakan dengan satuan °C
3. Data Flowrate
Data Flowrate yakni banyaknya atau jumlah fluida atau cairan yang mengalir
yang dibutuhkan selama proses ekstraksi untuk mendapatkan bahan aktif obat
yang akan digunakan dengan satuan g/min (menit)
45
c. Output yang ingin dihasilkan adalah mendapatkan kombinasi faktor
yang mempengaruhi dalam penentuan dosis obat sediaan tablet yang
optimal sehingga didapatkan yield ekstrak pegagan yang terbesar.Yield
ekstrak pegagan terbesar telah didapatkan, selanjutnya adalah
menentukan dosis ekstrak yang akan diuji coba ke hewan percobaan
untuk mengetahui efek ekstrak terhadap hewan uji.
Dari hasil run dengan kombinasi setting parameter yang telah ditentukan akan
didapatkan yield ekstrak pegagan yang diperoleh dengan cara:
1. Proses pengolahan sampel ekstrak
Daun tanaman pegagan dipotong kecil-kecil kemudian dikeringkan
menggunakan oven pada suhu 110°C. Selanjutnya daun pegagan kering
dihaluskan
2. Ekstraksi daun pegagan
Serbuk daun pegagan ditimbang sejumlah 20 gram dan dimasukan kedalam
kertas saring, lalu dimasukkan kedalam labu alas bulat. Selanjutnya
dimasukkan air sebanyak 180 ml ke dalam labu tersebut dan di ekstraksi
sampai cairan pelarut yang menetes telah jernih. Ekstrak yang diperoleh akan
berbentuk cair.
3. Pembuatan konsentrasi ekstrak daun pegagan
Menimbang ekstrak daun pegagan masing-masing 10 gram kemudian
diencerkan menggunkan 10 ml larutan saline ke dalam wadah steril.
Homogenkan larutan sehingga diperoleh konsentrasi 10 gram ekstrak
pegagan dalam 10 ml air.
4. Pengukuran yield dengan alat Moisture Pan
Ekstrak pegagan dengan konsentrasi 10 gram/10 ml air dimasukan dalam Pan
alat dan diratakan dengan spatula, atur settingan alat dan running. Tunggu
alat memproses sampel ±30 menit dan hasilnya akan muncul pada layar
display alat.
d. Yield ekstrak terbesar telah didapatkan selanjutnya dilakukan
penentuan dosis ekstrak pegagan untuk diujikan ke hewan percobaan.
Dosis ditentukan dari dosis maksimum ekstrak yang telah diujikan
46
dalam eksperimen sebelumnya di perusahaan ini. Dosis yang pilih
adalah 25, 50 dan 100 mg/ml.
e. Setiap hari dilakukan pengamatan terhadap hewan percobaan untuk
mengetahui berapa lama hewan percobaan dapat bertahan hidup
dengan penambahan ekstrak pegagan dengan variasi konsentrasi. Data
dari berapa lama hewan coba dapat bertahan hidup dikumpulkan dan
dihitung secara statistik untuk ditentukan manakah dari hewan coba
yang memberikan perbedaan antar perlakuan yang diberikan. Analisa
ststistik yang digunakan bisa menggunakan ANOVA. Analisis varian
digunakan untuk menginterpretasikan data-data hasil percobaan. Data
tersebut yaitu jumlah D.melanogaster sebagai hewan coba yang masih
bertahan hidup selama eksperimen berlangsung yang diberikan
perlakuan berupa penambahan ekstrak pegagan dalam makanan
D.melanogaster. Kemudian dibandingkan dengan dengan data jumlah
D.melanogaster kontrol yang tidak diberikan perlakuan apapun
sebagai data base line.
3.2.5. Analisis Hasil Dan Pembahasan
Tahap selanjutnya adalah analisis hasil dan pembahasan, pada tahap ini penulis
menganalisis rancangan alternatif mana yang terbaik dalam menetukan rancangan
percobaan yang akan dilakukan. Serta menghitung biaya penghematan ataupun
pembengkakan jika eksperimen harus diulang beberapa kali.
47
BAB IV
DATA DAN ANALISA
Bab ini berisi tentang pengolahan dan analisis terhadap data yang telah
didapatkan. Data hasil eksperimen akan dianalisis untuk mendapatkan kombinasi
faktor dan level yang optimal untuk menentukan dosis obat sediaan tablet.
4.1. Pengumpulan Data Awal
Mengumpulan data awal dilakukan untuk menentukan setting parameter dan level
faktor yang digunakan. Dilakukan juga perkembangbiakan hewan coba
D.melanogaster untuk optimasi perkembangbiakannya dan optimasi dosis obat
yang akan digunakan.
4.2. Penentuan Level Faktor
Penentuan level untuk setiap faktor setting perlu dilakukan dalam rangka
mengetahui tingkat kontribusi dari tipe faktor independen tersebut terhadap
ketahanan proses variasi. Pembagian level ini sudah sesuai dengan standar
maksimum dan minimum dari penggunaan alat Moisture Pan yang sudah
dijelaskan pada bab 3. Tabel 4.1. merupakan daftar dari semua faktor kontrol pada
penelitian ini beserta levelnya. Pada tabel tersebut, tiap level memuat informasi
nilai setting faktor seperti ditampilkan pada tabel 4.1.
Tabel 4.1 Penentuan Level dan Faktor Setting
Faktor Setting Level 1 Level 2
Pressure (bar) 150 250
Temperature (°C) 40 60
CO2 Flowrate (gr/min) 10 20
Faktor setting merupakan settingan yang terdapat pada alat Moisture Pan sesuai
dengan instruksi standar pada alat tersebut. Untuk level 1 dan level 2 adalah
setting minimum dan maksimum pada alat tersebut. Setelah menentukan faktor-
48
faktor yang akan digunakan dalam percobaan, langkah penting yang harus
dilakukan selanjutnya adalah mencari interaksi yang diantara faktor-faktor
tersebut yang akan dilihat dalam eksperimen. Interaksi terjadi ketika pengaruh
satu faktor tidak sama pada level berbeda dari faktor lainnya. Pengaruh adalah
perubahan pada respon seiring perubahan level dari sebuah faktor (Anthony et al.,
1998).
4.3. Full Faktorial Desain
Full faktorial desain adalah eksperimen desain struktur paling dasar. Dalam full
faktorial desain respon diukur pada semua kombinasi eksperimen. Setiap kondisi
eksperimen disebut “Run” dan setiap “Run” mewakili variasi dari satu variabel
seperti yang tertera pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 Full Faktorial Desain
Run Pressure (bar) Temperature (°C) CO2 Flowrate (gr/min)
1 150 40 10
2 150 40 20
3 150 60 10
4 150 60 20
5 250 40 10
6 250 40 20
7 250 60 10
8 250 60 20
Setiap respon akan diukur melalui sebuah percobaan. Seluruh set run adalah
desain. Full faktorial desain yang dipakai adalah 23 karena digunakan 2 level
faktor dengan 3 faktor setting yang berbeda. Setelah ditentukan kombinasi faktor
maka dilakukan percobaan dengan kombinasi tersebut, dan hasilnya adalah seperti
pada tabel 4.3. sebagai berikut:
49
Tabel 4.3 Hasil Eksperimen Dengan Full Faktorial Desain
Run Pressure
(bar)
Temperature
(°C)
CO2 Flowrate
(gr/min)
Yield Ekstrak
Pegagan (%)
1 150 40 10 184
2 150 40 20 237
3 150 60 10 210
4 150 60 20 232
5 250 40 10 274
6 250 40 20 253
7 250 60 10 286
8 250 60 20 304
Dari hasil eksperimen dengan kombinasi tersebut didapatkan hasil yield total
dengan satuan persen. Yield ekstrak pegagan diperoleh dengan cara ekstraksi daun
tanaman pegagan dengan pelarut air dengan penjelasan proses ekstraksinya pada
bab metodologi penelitian. Setelah diekstraksi dengan air kemudian diambil bahan
aktifnya untuk selanjutnya dilakukan penelitian pada bahan aktif tersebut. Bahan
aktif ekstrak pegagan dengan konsentrasi akhir 100% ekstrak pegagan dalam 10
ml air kemudian di running di alat Moisture Pan dengan meletakkan ekstrak
tersebut ke dalam pan nya selanjutnya ditentukan setting parameter yang
digunakan dan alat akan memproses ektrak tersebut dan munculah hasil pada
display alat. Hasil yield terbesar adalah setting dengan kombinasi pressure 250
bar, temperature 60°C, dan CO2 flowrate 20 gr/min dengan yield ekstrak 304%.
4.4. Analisis Data Varian Rata-Rata
Untuk mencari kombinasi faktor dan level yang akan digunakan dan yang lebih
optimum untuk mengurangi terjadinya variasi yang lebih besar, maka digunakan
perhitungan dari data varian. Dengan demikian akan dilakukan perhitungan model
50
analisis varian dua arah yang terdiri dari perhitungan derajat kebebasan, jumlah
kebebasan, jumlah kuadrat, rata-rata jumlah kuadrat, dan F-value.
4.4.1. Sum of Square Faktor
Yang pertama kali dicari adalah nilai Sum of Square dari masing-masing level
untuk masing-masing faktor. Perhitungan menggunakan rumus pada persamaan
(2-2), maka didapatkan nilai SS untuk masing-masing faktor setting seperti yang
ditunjukkan pada tabel 4.4. sebagai berikut:
Tabel 4.4 Sum of Square Faktor
Untuk mencari derajat kebebasan masing-masing faktor, dapat menggunakan
rumus pada persamaan (2-4). Karena masing-masing faktor memiliki label yang
sama, maka derajat kebebasan masing-masing faktor juga sama.
Vpressure, temperature, flowrate = 2 – 1 = 1
Jadi derajat kebebasan masing-masing faktor adalah 1. Dari derajat kebebasan
masing-masing faktor, lalu menghitung mean square masing-masing faktor
tersebut dengan menggunakan rumus persamaan (2-8), maka didapatkan nilai
untuk masing-masing faktor seperti pada tabel 4.5. berikut ini:
Tabel 4.5 Mean Square faktor
Setelah itu, perhitungan selanjutnya adalah mencari nilai SSe dengan rumus dari
persamaan (2-3). Dan hasil keseluruhannya bisa dilihat pad tabel 4.6.
51
Tabel 4.6 Analisis Varian Rata-Rata Faktor Setting
Untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi setting parameter dalam penentuan
dosis, maka akan dicari nilai F-value dan P-value untuk masing-masing faktor
yang digunakan. Nilai F-value dapat dihitung dengan menggunakan rumus
persamaan (2-9). Untuk mengetahui berapa nilai F–value dan P - value bisa dilihat
pada tabel 4.7. berikut ini:
Tabel 4.7 Analisis Varian
Dari hasil perhitungan tabel 4.7. di atas, dengan nilai P–value sebagai
perbandingannya α(0.05), maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
Faktor setting pressure
a. Ho diterima jika nilai P-value > α(0.05), artinya tidak ada pengaruh
faktor setting pressure terhadap penentuan dosis obat
b. Ho ditolak jika nilai P-value < α(0.05), artinya terdapat pengaruh faktor
setting pressure terhadap penentuan dosis obat
Gambar 4.1 Uji Hipotesis Faktor Setting Pressure
52
P-value = 0.011 < α(0.05), maka Ho ditolak, artinya ada pengaruh setting
pressure terhadap penentuan dosis obat
Faktor setting temperature
a. Ho diterima jika nilai P-value > α(0.05), artinya tidak ada pengaruh
faktor setting temperature terhadap penentuan dosis obat
b. Ho ditolak jika nilai P-value < α(0.05), artinya terdapat pengaruh faktor
setting temperature terhadap penentuan dosis obat
Gambar 4.2 Uji Hipotesis Faktor Setting Temperature
P - value = 0.212 > α(0.05), maka Ho diterima, artinya tidak ada
pengaruh faktor setting temperature terhadap penentuan dosis obat
Faktor setting CO2 Flowrate
a. Ho diterima jika nilai P-value > α(0.05), artinya tidak ada pengaruh
faktor setting CO2 Flowrate terhadap penentuan dosis obat
b. Ho ditolak jika nilai P-value < α(0.05), artinya terdapat pengaruh faktor
setting CO2 Flowrate terhadap penentuan dosis obat
Gambar 4.3 Uji Hipotesis Faktor Setting CO2 Flowrate
P - value = 0.272 > α(0.05), maka Ho diterima, artinya adalah tidak ada
pengaruh faktor setting CO2 Flowrate terhadap penentuan dosis obat
Untuk mengetahui seberapa besar nilai kontribusi yang diberikan oleh masing-
masing faktor, maka terlebih dahulu akan dicari nilai SS’. Setelah nilai SS’
53
diketahui maka akan didapatkan persen (%) kontribusi untuk masing-masing
faktor. Untuk mendapatkan nilai dari faktor tersebut, dapat menggunakan rumus
persamaan (2-10) dan (2-11) dan hasil dari nilai dari masing-masing faktor, dapat
dilihat pada Tabel 4.8. berikut:
Tabel 4.8 Persen (%) Kontribusi
Dari tabel 4.8 dapat dilihat bahwa hanya faktor setting pressure yang memberikan
kontribusi terbesar dengan nilai 64.88%. Setelah persen (%) kontribusi dari
masing-masing faktor setting didapatkan, maka rata-rata µprediksi pada kondisi
optimal dapat dihitung sebagai pengaruh kondisi paling optimal terhadap rata-rata
hasil eksperimen yang telah dilakukan. Secara sistematis dapat digunakan rumus
persamaan (2-12) dengan nilai µ =247.5; selanjutnya, coefisien interval (CI) atau
interval kepercayaan untuk level faktor dan hasilnya adalah 33.44, jadi:
µprediksi
-CI ≤ µprediksi ≤ µprediksi
+CI
214.06 ≤ 247.5 ≤ 280.94
4.4.2. Analisis Faktor Setting Optimum
Dari hasil perhitungan yang dilakukan, maka akan didapatkan faktor setting
optimum untuk masing-masing faktor dan level. Perhitungan respon rata-rata
didapatkan dari tabel 4.3 yang menghasilkan kombinasi setting parameter yang
terdapat hasil pengukuran yield ekstrak. Dalam tabel 4.3 yield ektrak pegagan
terbesar didapatkan dari kombinsi setting parameter run ke-8 yaitu pressure 250
bar, temperature 60°C dan CO2 Flowrate 20 gr/min. Perhitungan nilai rata-rata
faktor setting melalui kombinasi level paling optimum tersebut dibuktikan dengan
perhitungan respon rata-rata dari faktor utama dengan menggunakan rumus
persamaan (2-13) dan hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.9.
54
Tabel 4.9 Respon Rata-Rata
Gambar 4.4 Plot Efek Faktor Utama Terhadap Yield
Dari tabel 4.9 dan gambar 4.4 di atas, terlihat bahwa untuk menghasilkan faktor
setting yang optimal dalam menentukan yield ekstrak pegagan terbesar adalah
sebagai berikut:
1. Faktor setting pressure di level 2 yaitu di pressure 250 bar
2. Faktor setting temperature di level 2 yaitu di temperature 60°C
3. Faktor setting CO2 Flowrate di level 2 yaitu di CO2 Flowrate 20 gr/min
Dari kombinasi faktor setting pressure, temperature dan CO2 Flowrate di atas
didapatka yield pegagan 304% (tabel 4.3). Selanjutnya untuk mengetahui interaksi
faktor lainnya terhadap yield yang dihasilkan, hasilnya sebagai berikut:
1. Yield ekstrak pegagan terhadap pressure
Tabel 4.10 ANOVA Yield vs Pressure
55
2. Yield ekstrak pegagan terhadap temperature
Tabel 4.11 ANOVA Yield vs Temperature
3. Yield ekstrak pegagan terhadap CO2 flowrate
Tabel 4.12 ANOVA Yield vs CO2 Flowrate
4. Setting pressure terhadap temperature
Tabel 4.13 ANOVA Pressure vs Temperature
5. Setting pressure terhadap CO2 flowrate
Tabel 4.14 ANOVA Pressure vs CO2 Flowrate
6. Setting temperature terhadap CO2 flowrate
Tabel 4.15 ANOVA Temperature vs CO2 Flowrate
56
Gambar 4.5 Plot Interaksi Antar Faktor Terhadap Yield
Dari hasil ANOVA interaksi antar faktor P-value setting faktor pressure <
α(0.05) (tabel 4.10) dan interaksi antar faktor (gambar 4.5) lebih tinggi
dibandingkan dengan faktor lainnya artinya adalah faktor pressure yang
mempunyai pengaruh untuk menghasilkan yield ekstrak pegagan terbesar.
Setelah didapatkan faktor setting paling optimum dalam penentuan yield ekstrak
pegagan terbesar, maka selanjutnya akan dilakukan eksperimen di hewan uji coba
yaitu Drosophila melanogaster untuk mengetahui berapa dosis ekstrak pegagan
yang paling optimum sebelum dibuat obat tablet. Tujuan dari percobaan dengan
menggunakan hewan percobaan adalah untuk mengetahui apakah ekstrak pegagan
berpengaruh terhadap siklus hidup dari hewan coba. D. melanogaster diberikan
perlakuan dengan varian dosis ekstrak pegagan. Rancangan percobaan
D.melanogaster adalah sebagai berikut:
1. Kontrol negatif
Konrol negatif adalah kelompok treatment tanpa ada perlakuan sama sekali
dengan ekstrak pegagan. Kontrol negatif digunakan sebagai nilai dasar dalam
eksperimen/baseline.
2. Kontrol positif
Konrol positif adalah kelompok treatment dengan perlakuan penambahan zat
resveratrol dengan konsentrasi 500 ug/ml. Kontrol positif ini digunakan
57
untuk mengetahui apakah eksperimen berjalan sesuai dengan rancangan
percobaan.
3. Ekstrak pegagan dosis 25 mg/ml
Ekstrak pegagan adalah kelompok treatment dengan perlakuan penambahan
ekstrak pegagan dengan konsentrasi dosis 25 mg/ml.
4. Ekstrak pegagan dosis 50 mg/ml
Ekstrak pegagan adalah kelompok treatment dengan perlakuan penambahan
ekstrak pegagan dengan konsentrasi dosis 50 mg/ml
5. Ekstrak pegagan dosis 100 mg/ml
Ekstrak pegagan adalah kelompok treatment dengan perlakuan penambahan
ekstrak pegagan dengan konsentrasi dosis 100 mg/ml
Kelompok treatment dengan ekstrak pegagan dosis 25 mg/ml, 50 mg/ml dan 100
mg/ml hasilnya akan dibandingkan kontrol negatif. Hasil yang diinginkan dari
pemberian treatment ekstrak pegagan adalah siklus hidup (lifespan) dari
D.melanogaster akan bertahan hidup lebih lama dibandingkan kontrol negatif,
atau hampir sama atau melebihi dari siklus hidup dari kelompok treatment kontrol
positif.
D.melanogaster yang digunakan adalah D.melanogaster jantan dan betina..
Setelah diberikan treatment sesuai dengan rancangan percobaan, maka akan
dilihat efek ekstrak pegagan terhadap D.melanogaster. Setiap percobaan
dilakukan sebanyak 8 replikasi atau pengulangan Kemudian kelompok treatment
akan dibandingkan dengan kontrol negatif yang tidak diberikan perlakuan apapun.
Dari hasil jumlah D.melanogaster jantan dan betina yang mati, maka dihitung
nilai rata-rata/mean dari masing-masing perlakuan. Hasil dari nilai rata-rata/mean
dapat dilihat dalam tabel 4.16 berikut ini:
58
Tabel 4.16 Lifespan Rata-Rata D.melanogaster Jantan
Nilai mean/rata-rata D. melanogaster jantan diperoleh dari 8
replikasi/pengulangan dari hasil pengujian. Angka tersebut menunjukan jumlah
D.melanogaster yang mati setiap replikat/pengulangannya. Kemudian dari 8 kali
pengulangan tersebut dicari nilai rata-ratanya sehingga didapatkan nilai rata/rata
untuk jumlah D.melanogaster jantan yang mati untuk setiap pengulangan.
Tabel 4.17 Lifespan Rata-Rata D.melanogaster Betina
Nilai mean/rata-rata D. melanogaster betina diperoleh dari 8
replikasi/pengulangan dari hasil pengujian. Angka tersebut menunjukan jumlah
D.melanogaster yang mati setiap replikat/pengulangan. Kemudian dari 8 kali
pengulangan tersebut dicari nilai rata-ratanya sehingga didapatkan nilai rata/rata
untuk jumlah D.melanogaster betina yang mati untuk setiap pengulangan.
59
Dari hasil tersebut kemudian data diolah secara statistik. Semua perlakuan dalam
percobaan dihitung F-value dan P-value untuk menentukan signifikansi. Hipotesis
dalam percobaan ini adalah:
Ho diterima, maka tidak ada perbedaaan antar semua kelompok
treatment/perlakuan
Ho ditolak, maka ada perbedaaan antar semua kelompok treatment/perlakuan
Hasil dari perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.18, dengan nilai signifikansi/
tingkat kepercayaan 95% maka didapatkan hasil di bawah ini:
Tabel 4.18 Semua Perlakuan D.melanogaster Jantan
Dari hasil yang ditunjukkan tabel 4.12, nilai F – value sebagai perbandingannya
F(0.05;4;35) = 2.64, maka dapat disimpulkan untuk D.melanogaster jantan seperti
pada gambar 4.6 sebagai berikut:
Gambar 4.6 Uji Hipotesis D.melanogaster Jantan
F–value = 3.27 > F(0.05;4;35) = 2.64; atau P - value = 0.022 < α(0.05),
maka Ho ditolak, artinya ada perbedaan antar semua kelompok
treatment/perlakuan
60
Tabel 4.19 Semua Perlakuan D.melanogaster Betina
Dari hasil yang ditunjukkan tabel 4.19, nilai F–value sebagai perbandingannya
F(0.05;4;35) = 2.64, maka dapat disimpulkan untuk D.melanogaster betina seperti
pada gambar 4.7 sebagai berikut:
Gambar 4.7 Uji Hipotesis D.melanogaster Betina
F–value = 3.07 > F(0.05;4;35) = 2.64; atau P-value = 0.029 < α(0.05),
maka Ho ditolak, artinya ada perbedaan antar semua kelompok
treatment/perlakuan
Setelah dilakukan uji signifikansi dan hasilnya ternyata Ho ditolak yang artinya
terdapat perbedaan dari perlakuan yang diberikan, maka selanjutnya dilakukan uji
lanjutan yaitu uji Tukey untuk mengetahui mana dari perlakuan tersebut yang
memberikan hasil yang berbeda. Hipotesis dalam pengujian ini adalah ;
Ho ditolak, jika C > HSD yang artinya ada efek dari perlakuan yang
diberikan
Ho diterima, jika C < HSD yang artinya tidak ada efek dari perlakuan yang
diberikan
Hasil dari perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.20 di bawah ini:
A. D.melanogaster Jantan
Menghitung uji Tukey (Q) masing-masing kelompok
61
Tabel 4.20 Selisih Rata-Rata D. melanogaster Jantan
Menentukan nilai HSD
HSD = 3.461 X 1.10
HSD = 3.798
Kesimpulan:
Qkontrol negatif vs Qkontrol positif = 0.875 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan kontrol positif
dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol negatif vs Qdosis 25 mg/ml= 4.625 > HSD = 3.798;
artinya Ho ditolak, ada efek dari perlakuan dengan dosis 25
mg/ml dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol negatif vs Qdosis 50 mg/ml= 3.75 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 50
mg/ml dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol negatif vs Qdosis 100 mg/ml= 3.375 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis
100 mg/ml dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol positif vs Qdosis 25 mg/ml= 3.75 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 25
mg/ml dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol positif vs Qdosis 50 mg/ml= 2.875 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 50
mg/ml dibandingkan dengan kontrol positif
62
Qkontrol positif vs Qdosis 100 mg/ml= 2.5 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis
100 mg/ml dibandingkan dengan kontrol positif
Qdosis 25 mg/ml vs Qdosis 50 mg/ml= 0.875 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 50
mg/ml dibandingkan dengan dosis 25 mg/ml
Qdosis 25 mg/ml vs Qdosis 100 mg/ml= 1.25 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis
100 mg/ml dibandingkan dengan dosis 25 mg/ml
Qdosis 50 mg/ml vs Qdosis 100 mg/ml= 0.375 < HSD = 3.798;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis
100 mg/ml dibandingkan dengan dosis 50 mg/ml
B. D.melanogaster Betina
Menghitung uji Tukey (Q) masing-masing kelompok
Tabel 4.21 Selisih Rata-Rata D. melanogaster Betina
Menentukan nilai HSD
HSD = 3.461 X 1.55
HSD = 5.872
Kesimpulan
Qkontrol negatif vs Qkontrol positif = 7.625 > HSD = 5.872;
artinya Ho ditolak, ada efek dari perlakuan dari perlakuan kontrol
positif dibandingkan dengan kontrol negatif
63
Qkontrol negatif vs Qdosis 25 mg/ml= 4 < HSD = 5.872; artinya
Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 25 mg/ml
dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol negatif vs Qdosis 50 mg/ml= 3.375 < HSD = 5.8728;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 50
mg/ml dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol negatif vs Qdosis 100 mg/ml= 4 < HSD = 5.872; artinya
Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 100 mg/ml
dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol positif vs Qdosis 25 mg/ml= 3.625 < HSD = 5.872;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 25
mg/ml dibandingkan dengan kontrol negatif
Qkontrol positif vs Qdosis 50 mg/ml= 4.25 < HSD = 5.872; artinya
Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 50 mg/ml
dibandingkan dengan kontrol positif
Qkontrol positif vs Qdosis 100 mg/ml= 3.625 < HSD = 5.872;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 100
mg/ml dibandingkan dengan kontrol positif
Qdosis 25 mg/ml vs Qdosis 50 mg/ml= 3.625 < HSD = 5.872;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 50
mg/ml dibandingkan dengan dosis 25 mg/ml
Qdosis 25 mg/ml vs Qdosis 100 mg/ml= 0 < HSD = 5.872; artinya
Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 100 mg/ml
dibandingkan dengan dosis 25 mg/ml
Qdosis 50 mg/ml vs Qdosis 100 mg/ml= 0.625 < HSD = 5.872;
artinya Ho diterima, tidak ada efek dari perlakuan dengan dosis 100
mg/ml dibandingkan dengan dosis 50 mg/ml
Berdasarkan uji Tukey tersebut didapatkan hasil untuk D.melanogaster jantan
kontrol negatif ≠ dosis 25 mg/ml dan untuk D.melanogaster betina kontrol negatif
≠ kontrol positif. Dari hasil tersebut maka dapat dianalisis untuk masa
hidup/lifespan dari D.melanogaster seperti yang tertera dalam gambar 4.6 dan
64
gambar 4.7 berikut ini, yang didapatkan dari hasil persentase (%) pada tabel 4.16
untuk D.melanogaster jantan dan tabel 4.17 untuk D.melanogaster betina.
Gambar 4.8 Rata-rata Lifespan D.melanogaster Jantan
Dari gambar 4.8 terlihat bahwa dengan pemberian dosis ekstrak pegagan 25
mg/ml pada D.melanogaster jantan, jumlah rata-rata kematian dari hewan coba
berkurang hingga 35% dan masa hidup yang lebih panjang 3% dibandingkan
dengan kontrol negatif yang tidak diberikan perlakuan apapun.
Gambar 4.9 Rata-rata Lifespan D.melanogaster Betina
65
Dari gambar 4.9 terlihat bahwa kontrol positif yaitu resveratrol 500 ug/ml
memberikan efek kematian dari hewan coba D.melanogaster betina berkurang
sebanyak 52% dan masa hidup yang lebih panjang 1% dibandingkan dengan
kontrol negatif yang tidak diperlukan perlakuan apapun.
66
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil pengolahan data dan analisis, dapat disimpulkan beberapa hal mengenai
percobaan yang dilakukan, yaitu sebagai berikut:
1. Setting parameter yang memberikan kontribusi terbesar dalam penentuan
yield ekstrak pegagan adalah pressure (bar) dengan kontribusi sebanyak
64.88%
2. Kombinasi faktor dan level yang paling optimum dalam penentuan yield
ekstrak pegagan terbesar adalah sebagai berikut:
Faktor setting pressure di level 2 yaitu di pressure 250 bar
Faktor setting temperature di level 2 yaitu di temperature 60°C
Faktor setting CO2 Flowrate di level 2 yaitu di CO2 Flowrate 20 gr/min
Dari kombinasi faktor setting pressure, temperature dan CO2 Flowrate di atas
didapatka yield ekstrak pegagan sebesar 304%
3. Dosis ekstrak pegagan setelah diujikan dengan hewan percobaan adalah dosis
25 mg/ml untuk Drosophila melanogaster jantan dan untuk Drosophila
melanogaster betina dosis optimalnya adalah kontrol positif resveratrol 500
ug/ml
5.2. Saran
1. Sebelum melakukan penelitian alangkah baiknya ditentukan faktor-faktor
yang mempengaruhi kondisi optimum agar penelitian tidak diulang sehingga
menghabiskan waktu dan biaya
2. Untuk melanjutkan penelitian ke tahap selanjutnya, harap memperhatikan
dosis yang telah dicoba sebelumnya dan mengkonversi dengan kondisi
penelitian yang akan dilakukan
67
DAFTAR PUSTAKA
Montgomery, D.C., Design and Analysis of Experiment, John Willey and Sons,
Inc., Singapore, 2005.
Montgomery, D.C., Design and Analysis of Experiments. 3rd
Edition, John Wiley
& Sons, Inc., New York, 1991.
Iriawan, Nur, Astuti, Septin Puji, 2006, Mengolah Data Statistik dengan mudah
menggunkan minitab 14, Yogyakarta: ANDI, 2006.
Dorian Shainin, Began Introducing a Series of Experiment Techniques, 1930.
Anthony, Robert N., and Govindarajan. Management Control System, Ninth
Edition. New Jersey: Mc Graw hill. Diterjemahkan oleh F.X. Kurniawan
Tjakrawala, dalam Sistem Pengendalian Manajemen, Jakarta: Salemba Empat
1998.
Cowdon, D.J., Statistical Methods in QC, Prentice Hall Inc., New York, 1957.
Fisher GJ, Talwar HS, Lin J & Voorhees JJ., Molecular Mechanisms of
Photoaging in Human Skin In vivo and Their Prevention by All-trans Retinoic
Acid. Photochemistry and Photobiology, vol.69, no.2, pp.154-7 1920.
Fowler, B., Functional and Biological Markers of Aging In Klatz, R, 2003, Anti
Aging Medical therapeutic, vol.5. Chicago: The Afm Publication, pp.43-9 2003.
Griffiths, CEM., Drug Treatment of Photoaged Skin. Drug and Aging, vol.14,
no.4, pp.289-301 1999.
Helfrich, YR, Sachs, D, & Voorhess, JJ., Overview of Skin Aging and
Photoaging: Dermatol Nurs. Vol.20, no.3, pp. 177-83 2008.
Kang, TH, Park, HM, Kim, YB, Kim, K, Kim, N & Do, JH., Effects of Red
Ginseng Extract on UVB Irradiation-Induced Skin Aging in Hairless Mice. J.
Ethnopharmacol. Vol.123, no.3, pp.446-51 2009.
Park., Antioxidant Activity of Designed Peptides Based On The Antioxidative
Peptide Isolated From Digest of a Soybean Protein, Journal of Agricultural and
Food Chemistry 1996.
Montgomery, D.C., Introduction to Statistical Quality Control, John Wiley and
Sons, Inc., Singapore, 2001.
Widiharih, T., Buku Ajar Rancangan Percobaan, Program Studi Statistika Jurusan
Matematika FMIPA Undip Semarang, 2007.
Danim, Sudarwan., Menjadi Peneliti Kualitatif, Bandung: Pustaka Setia., 2002.
Wibowo, L. Design-of-Experiment, 29 Juni 2008.
http://qualityengineering.wordpress.com/
68
Isaac, Stephen & William B. Michael., Handbook in Research and Evaluation. 3rd
Ed. San Diego California: Educational and Industrial Testing Services., 1997.
Ross, S.M., & Morrison, G.R., Experimental Research Methods. Ln D., 2003.
Montgomery R, Dryer RL., Conway TW, Spector AA. Biochemistry: a Case
Oriented Approach, Yogyakarta:Gajah Mada University Press, 1997.
Abdul Syahid. 2009.. http://abdulsyahid-forum.blogspot.com/2009/05/percobaan-
faktorial.html
Kerlinger, F.N., Foundations of Behavioral Research, Edisi ke-3, New York:Holt,
Cindelaras Pustaka Rakyat Cerdas., 1986.
Nana Sudjana,. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: Remaja
Rosdakarya., 1991.
Suryabrata, Sumadi., Metode Penelitian., PT. Raja Gravindo Persada, Jakarta.,
2011
http://qualityengineering.wordpress.com/tag/perancangan-eksperimen/
McGeorge, Denny,. Construction Management. Blackwell Science Ltd,. 1997.
Fraenkel, W. How to Design and Evaluate Research in Education,.2012
69
LAMPIRAN
Lampiran 1 Jumlah D.melanogaster Jantan Kontrol Negatif
70
Lampiran 2 Jumlah D.melanogaster Jantan Treatment Resveratrol
71
Lampiran 3 Jumlah D.melanogaster Jantan Treatment 25 mg/ml
72
Lampiran 4 Jumlah D.melanogaster Jantan Treatment 50 mg/ml
73
Lampiran 5 Jumlah D.melanogaster Jantan Treatment 100 mg/ml
74
Lampiran 6 Jumlah D.melanogaster Betina Kontrol Negatif
75
Lampiran 7 Jumlah D.melanogaster Betina Treatment Resveratrol
76
Lampiran 8 Jumlah D.melanogaster Betina Treatment 25 mg/ml
77
Lampiran 9 Jumlah D.melanogaster Betina Treatment 50 mg/ml
78
Lampiran 10 Jumlah D.melanogaster Betina Treatment 100 mg/ml
79
Lampiran 11 Distribusi F(0.05)
80
Lampiran 12 Studentized Range q Table (0.05)
81
Lampiran 13 D.melanogaster Betina
Lampiran 14 D.melanogaster Jantan
82
Lampiran 15 D.melanogaster Pupa dan Larva
Lampiran 16 Pupa dan Larva