PROFIL METABOLIT VOLATIL RIMPANG JAHE

MERAH (Zingiber officinale var. Rubrum) YANG

DIPANEN PADA WAKTU BERBEDA

HERDITYO HARYO PUTRO

DEPARTEMEN BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

ABSTRAK

HERDITYO HARYO PUTRO. Profil Metabolit Volatil Rimpang Jahe Merah

(Zingiber officinale var. Rubrum) yang Dipanen pada Waktu Berbeda. Dibimbing

oleh EDY DJAUHARI PURWAKUSUMAH dan MOHAMAD RAFI.

Pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap metabolisme sekunder jahe

merah belum dipahami dengan baik. Profil metabolit dapat digunakan untuk

mempelajari pengaruh tersebut. Profil senyawa volatil dalam minyak atsiri jahe

merah dengan waktu panen yang berbeda, yaitu waktu panen pagi dan sore hari

telah diujikan. Secara keseluruhan terdapat 47 senyawa volatil yang terdeteksi

pada instrumen GCMS. Komponen utama yang teridentifikasi dari kedua waktu

panen ialah kampfen, cineol, z-citral, 2,6-oktadienol, benzen, dan α-zingiberen.

Pengujian aktivitas antioksidan secara in vitro telah diteliti dengan menggunakan

assay DPPH. Pengujian assay DPPH dengan asam askorbat digunakan sebagai

kontrol positif. Minyak atsiri yang diujikan dengan assay DPPH menunjukkan

adanya inhibisi terhadap radikal DPPH, akan tetapi persentase inhibisi tergolong

rendah dan tidak cukup bukti untuk menyatakan jahe merah sebagai sumber

antioksidan. Tidak terdapat perbedaan yang nyata pada inhibisi DPPH dari kedua

sampel, akan tetapi terdapat perbedaan pada komposisi senyawa volatil minyak

atsiri jahe merah. Senyawa α-zingiberene menunjukkan perbedaan kuantitas yang

signifikan pada waktu panen yang berbeda pada uji-t dengan α=0,05. Kuantitas

senyawa α-zingiberene lebih besar pada waktu pemanenan sore.

ABSTRACT

HERDITYO HARYO PUTRO. Volatile Metabolite Profiling of Red Ginger

(Zingiber officinale Var. Rubrum) Rhizome with Different Harvesting Time.

Under the direction of EDY DJAUHARI PURWAKUSUMAH and MOHAMAD

RAFI.

The effect of sunlight intensity to red ginger secondary metabolite has not

been known properly. Metabolic profiling can be used to study the correlation

between sunlight intensity and secondary metabolite. The profile of volatile

metabolite substances from different harvesting time had been examined. Samples

of red ginger were harvested in the morning and afternoon. Around 47 volatile

substances has been detected using GCMS instrument. Major component that

were identified from both harvesting time are camphene, cineol, z-citral, 2,6-

octadienol, benzene and α-zingiberene. Antioxidant activity was carried out using

DPPH assay. Ascorbic acid was employed as positive control. Essential oil of red

ginger was tested using DPPH assay and showed inhibition activities against

DPPH radical, nevertheless the inhibition percentage was low and there is not

enough prove to show red ginger essential oil have potential as a source of

antioxidant. There was no significant difference in radical inhibition activities

between both essential oil samples. There was however, a difference in the

composition of the volatile component from red ginger essential oil. α-zingiberene

compound had showed a significant difference in quantity at different harvesting

time under the confirmation of t-test with α=0,05. The quantity of α-zingiberene

was higher in afternoon harvesting time.

PROFIL METABOLIT VOLATIL RIMPANG JAHE

MERAH (Zingiber officinale var. Rubrum) YANG

DIPANEN PADA WAKTU BERBEDA

HERDITYO HARYO PUTRO

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada

Departemen Biokima

DEPARTEMEN BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

Judul Skripsi : Profil Metabolit Volatil Rimpang Jahe Merah (Zingiber officianale var.

Rubrum) yang Dipanen pada Waktu Berbeda

Nama : Herdityo Haryo Putro

NIM : G84061221

Disetujui,

Komisi Pembimbing

Drs. Edy Djauhari Purwakusumah M.Si Mohamad Rafi S.Si., M.Si

Ketua Anggota

Diketahui,

Dr. I Made Artika, M. App. Sc

Ketua Departemen Biokimia

Tanggal lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala

karuniaNya yang telah diberikan, sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema

yang penulis pilih adalah mengenai profil minyak atsiri jahe merah (Zingiber

officinale Var. Rubrum) dengan menggunakan instrumen GC/MS, serta melihat

salah satu aktivitas biologis dari minyak atsiri tersebut, yaitu aktivitas

antioksidannya. Penelitian ini dilakukan selama kurang lebih 4 bulan dan

dilaksanakan di Pusat Studi Biofarmaka (PSB), Bogor, Jawa Barat, di Balai Besar

Pengembangan Budidaya Air Tawar (BBPBAT), Sukabumi, Jawa Barat dan di

Pusat Laboratorium Forensik (PUSLABFOR), Jakarta Selatan, DKI Jakarta.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Drs. Edy Djauhari Purwakusumah

M.Si sebagai pembimbing utama, Mohamad Rafi S.Si.,M.Si sebagai pembimbing

kedua dalam penelitian ini serta tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada

Herry S.Si, M.Si.. Terima kasih penulis ucapkan juga kepada bapak dan ibuku

tercinta, Staf laboratorium, laboran dan teman-teman yang telah memberi

masukan dan semangatnya dalam laporan penelitian ini. Terima kasih atas doa dan

dukungannya. Semoga karya ilmiah ini dapat diterima dan bermanfaat.

Bogor, Desember 2010

Herdityo Haryo Putro

i

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Rumah Sakit Bersalin Asih, Kebayoran Baru, Jakarta

Selatan, DKI Jakarta pada tanggal 28 Maret 1988 dengan nama lengkap Herdityo

Haryo Putro. Penulis berayahkan Haryo Trenggono dan Ibu Yusi Herniana

Wandaningrum. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Penulis

masuk ke Institut Pertanian Bogor (IPB) pada tahun 2006 melalui jalur Seleksi

Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) setelah sebelumnya mengenyam

pendidikan di SMA Labschool Kebayoran. Di IPB, penulis mengambil jurusan

Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Selama masa pendidikan di IPB, penulis pernah mendapat pengalaman non-

akademis sebagai anggota Dewan Perwakilan Mahasiswa FMIPA-IPB dengan

masa bakti 2008/2009 sebagai anggota komisi eksternal. Penulis juga pernah

menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Biokimia Umum tahun ajaran

2009/2010. Masa Praktik lapang penulis diselesaikan di PT. Frisian Flag

Indonesia di Laboratorium Quality Control Mikrobiologi. Penulis pernah

mendapatkan penghargaan pada Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional (PIMNAS)

ke-21 di Semarang dengan meraih juara kedua pada Program Kreativitas

Mahasiswa (PKM) dalam bidang Pengabdian Masyarakat.

ii

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vi

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... vi

PENDAHULUAN ............................................................................................ 1

TINJAUAN PUSTAKA

Jahe Merah (Zingiber officinale var. Rubrum) ......................................... 2

Minyak Atsiri Jahe Merah ........................................................................ 2

Gas Chromatography/Mass spectrometer ............................................... 3

Profil Metabolit ........................................................................................ 4

Radikal Bebas........................................................................................... 5

Antioksidan .............................................................................................. 5

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat ........................................................................................ 6

Metode .................................................................................................... 6

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pemanenan Rimpang Jahe Merah ............................................................. 7

Destilat Rimpang Jahe Merah ................................................................... 8

Profil Kromatogram Minyak Atsiri Jahe Merah ........................................ 8

Perbedaan Profil Kromatogram α-Zingiberen pada Waktu Panen Berbeda 9

Pengaruh Gen pada Metabolisme α-Zingiberen ........................................ 11

Aktivitas Antioksidan ............................................................................... 11

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan ................................................................................................. 11

Saran ....................................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 12

LAMPIRAN .................................................................................................... 16

iii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Rimpang jahe merah ................................................................................... 2

2 Instrumen GC/MS ....................................................................................... 4

3 Skema destilasi Stahl ................................................................................. 7

4 Persentase kadar air dan rendemen rimpang jahe merah ............................ 8

5 Profil α-zingiberen pada kromatogram jahe merah panen pagi dan sore ..... 10

6 Pathway sintesis seskuiterpen (Sallaud et al. 2009) ................................... 11

7 Kurva % inhibisi vs konsentrasi jahe panen pagi, sore, dan vitamin C ........ 11

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Diagram alir penelitian ................................................................................ 17

2 Senyawa total kromatogram GCMS dan contoh perhitungan student t-test .. 18

3 Perhitungan koreksi kadar air dan uji-t pada rendemen minyak atsiri ........... 21

4 Proses penentuan aktivitas antioksidan dengan microplate reader ................ 22

5 Pengukuran aktivitas antioksidan ................................................................. 23

1

PENDAHULUAN

Pencarian akan kecantikan dan kesehatan

telah menjadi obesesi manusia semenjak dulu.

Berbagai macam ramuan, terapi, dan

pengobatan dipercaya dapat mempertahankan

atau meningkatkan kecantikan dan kesehatan

seseorang. Berdirinya pusat kecantikan,

seperti salon dan spa, telah menjadi bagian

dari pencarian tersebut. Keberadaan pusat

kecantikan tersebut merupakan suatu usaha

infusi dari usaha manusia untuk tetap cantik

dan sehat. Tren bisnis kecantikan sedang

berkembang cukup pesat dalam dua dekade

terakhir (Spivack 1998). Beberapa pusat

kecantikan memiliki tren menggabungkan

cara dan pengobatan tradisional dengan alat-

alat modern (Patin et al. 2009).

Salah satu tehnik pengobatan yang lazim

digunakan oleh pusat kecantikan tersebut

adalah aromaterapi (Cooke & Ernst 2000).

Aromaterapi adalah penggunaan konsentrat

minyak atsiri yang diekstrak dari bagian

tumbuhan untuk kebutuhan terapi melawan

atau mencegah terjadinya penyakit (Cooke &

Ernst 2000; Buckle 2001; Halm 2008). Awal

penggunaan aromaterapi di kawasan Timur

Tengah dan India sebatas untuk menghasilkan

aroma yang menyenangkan. Aroma tersebut

disinyalir dapat memberikan suasana kondusif

bagi penyembuhan (Cooke & Ernst 2000).

Salon dan spa pada umumnya

menggabungkan aromaterapi dengan seni

pijat. Hal tersebut diyakini dapat membantu

menghilangkan stress, menyehatkan kulit,

bahkan menyembuhkan diabetes (Buckle

2001). Minyak atsiri jahe merupakan salah

satu bagian dari pengobatan aromaterapi

(Geiger 2005). Minyak atsiri ini biasanya

digunakan bersama campuran minyak atsiri

lainnya untuk keperluan pijat, yoga, dan spa

(Patin et al. 2009).

Sampai saat ini jahe masih dianggap

sebagai obat universal oleh pengobatan India

dan Cina. Jahe masih menjadi komponen

penting dari sekitar 50% obat-obatan herbal

(Arnaudon 2002). Tumbuhan ini dipercaya

memiliki khasiat sebagai obat antiinflamasi,

nyeri sendi, nyeri otot, tonikum, obat batuk,

dan antioksidan (Ravindran & Babu 2005;

Sari et al. 2006; Stoilova et al. 2007).

Minyak atsiri dari jahe merupakan

komponen yang volatil atau mudah menguap

sehingga cocok digunakan untuk aromaterapi.

Minyak atsiri jahe umumnya digunakan

bersama dengan campuran minyak atsiri

lainnya karena minyak atsiri jahe dipercaya

dapat meningkatkan khasiat obat. Minyak

atsiri jahe dikenal memiliki kemampuan

sebagai afrodisiak, menambah nafsu makan

dan mengobati flu. Briceno (2007)

mengemukakan bahwa aromaterapi pada lalat

buah dapat meningkatkan frekuensi seksnya.

Penelitian terbaru juga menunjukkan beberapa

jenis jahe memiliki kemampuan antioksidan

dalam komponen minyak atsirinya (Bua-in &

Paisooksantivatana 2009).

Dalam produksi senyawa pada tumbuhan,

waktu disinyalir memiliki peran penting.

Loivamaki et al. (2007) mengungkapkan

bahwa produksi senyawa isopentenil

pirofosfat (IPP) pada tumbuhan Populus spp.

dipengaruhi oleh jam biologis yang

terpengaruh oleh adanya cahaya matahari

sehingga tumbuhan Populus spp. yang

mendapat paparan sinar matahari lebih lama

akan menghasilkan senyawa IPP yang lebih

banyak. Beberapa turunan dari senyawa IPP

merupakan penyusun dari berbagai komponen

dalam minyak atsiri jahe. Hal tersebut

mengindikasikan adanya kemungkinan

perbedaan volume minyak atsiri, komposisi,

dan profil senyawa kimia minyak atsiri jahe

pada waktu pemanenan berbeda, misalnya

pagi dan sore, yang nantinya dapat

mempengaruhi karakteristik aktivitas

antioksidan minyak atsiri tersebut.

Gas Chromatography-Mass Spectroscopy

(GCMS) dapat dipergunakan untuk

mengetahui profil minyak atsiri. Penggunaan

GCMS ini tepat digunakan pada minyak atsiri

karena karakter minyak ini yang volatil.

Penggunaan GCMS sebagai alat untuk

analisis sidik jari atau fingerprinting profil

minyak atsiri jahe menunjukkan hasil

menjanjikan (Mahdi et al. 2010). Hasil profil

GCMS tersebut akan dibandingkan dengan

aktivitas antioksidannya sehingga dapat

diperoleh informasi mengenai korelasi

keduanya.

Pengaruh perbedaan waktu panen pagi

dan sore terhadap komposisi kimia minyak

atsiri jahe merah masih belum diketahui.

Selain itu, korelasi komposisi kimia pada

minyak atsiri jahe merah dengan aktivitas

antioksidan minyak atsiri belum diteliti.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis

perbandingan pola yang dihasilkan

kromatogram minyak atisiri jahe merah pada

waktu panen yang berbeda dengan tingkat

aktivitas antioksidannya sehingga dapat

ditentukan korelasi kedua parameter tersebut.

Perbedaan waktu pemanenan dapat

mempengaruhi profil kromatogram minyak

atsiri dari jahe merah dengan lebih tingginya

tingkat senyawa IPP atau turunannya pada

2

tumbuhan jahe yang menerima paparan sinar

matahari lebih lama. Profil kromatogram

tersebut dapat mempengaruhi aktivitas

antioksidan dari jahe merah tersebut.

Penelitian ini bermanfaat dalam memberikan

informasi mengenai korelasi antara pola dari

profil kromatogram dengan aktivitas

antioksidan minyak atsiri dari jahe merah

pada waktu pemanenan berbeda.

TINJAUAN PUSTAKA

Jahe Merah (Zingiber officinale var.

Rubrum)

Jahe merupakan spesies tumbuhan dengan

klasifikasi : kingdom Plantea, subkingdom

Tracheobionta, divisi Spermatophyta,

subdivisi Angiospermae, kelas

Monokotyledonae, sub kelas Commenlinidae,

bangsa Zingiberales, suku Zingiberaceae,

marga Zingiber, dan spesies Zingiber

officinale (Muhlisah 1999, Duke 2002). Setiap

jenis jahe memiliki perbedaan fungsi yang

sesuai dengan karakteristik masing-masing

varietas. Jahe besar/gajah lebih banyak

digunakan untuk produk makanan dan

minuman. Jahe kecil atau emprit banyak

digunakan sebagai penyedap rasa makanan

dan juga digunakan sebagai bahan baku obat

karena kandungan senyawa kimianya yang

lebih pekat (Herlina et al. 2002). Bagian jahe

yang banyak digunakan adalah rimpangnya

yang berumur antara 9 sampai 11 bulan

(Koeswara 1995).

Jahe merah (Zingiber officinale Var.

Rubrum) atau jahe emprit memiliki aroma

yang kuat dan rasa yang lebih pedas daripada

jahe lainnya. Rimpang jahe merah (Gambar 1)

memiliki penampilan fisik yang relatif lebih

kecil dibandingkan jenis jahe lainnya (Sari et

al. 2006). Pada umumnya, tumbuhan ini

tumbuh dengan ketinggian batang 30–60 cm

tapi dapat juga mencapai 1,25 meter. Jahe

emprit tumbuh tinggi dengan batang semu,

tumbuh tegak, dan tidak bercabang.

Tumbuhan ini merupakan tanaman monokotil

dengan ciri daun tunggal, berbentuk lanset

dan berujung runcing (Guzman & Siemonsma

1999). Tumbuhan ini memiliki mahkota

bunga yang berwarna merah sampai merah

jambu, berbentuk corong dengan panjang 2 –

2.5 cm. Tanaman ini mempunyai buah yang

berbentuk bulat panjang berwarna cokelat

dengan biji berwarna hitam (Ravindran &

Babu 2005).

Jahe merah seperti jahe lainnya diyakini

mempunyai efek melancarkan sirkulasi darah,

antireumatik, antiradang, antimuntah, peluruh

Gambar 1 Rimpang jahe merah

keringat, peluruh dahak (expectorant),

antibatuk (antitussive) (Wijayakusuma 2006).

Jahe merah juga memiliki khasiat analgesik

dan antiinflamasi yang baik dengan cara

menghambat biosintesis prostalglandin (Sidik

1997). Han et al. (2005) menyebutkan bahwa

senyawa aktif pada jahe dapat digunakan

sebagai obat antiobesitas. Senyawa metabolit

sekunder jahe juga diketahui dapat

menghambat pertumbuhan mikroorganisme

patogen yang merugikan kehidupan manusia

(Nursal 2006).

Beberapa senyawa dalam jahe yang

dianggap potensial sebagai obat yaitu

gingerol, zingeron, dan dehidrozingeron.

Gingerol pada jahe memiliki aktivitas

antiproliferasi, antioksidan, dan memberi efek

pada proses apoptosis (Harliansyah et al.

2007). Gingerol yang terdapat dalam ekstrak

diklorometana jahe juga terbukti mampu

menangkap radikal 1, 1-difenil 2-pikrilhidrazil

(DPPH) (Matsuda et al. 2004). Senyawa

zingeron dan dehidrozingeron memiliki

aktivitas antioksidasi dan menghambat

tirosinase (Kuo et al. 2005). Berbagai

komponen bioaktif lain dalam ekstrak jahe

seperti shogaol, diarilheptanoid dan curcumin

mempunyai aktivitas antioksidan yang

melebihi tokoferol (Kikuzaki & Nakatani

1993). Ekstrak jahe juga dapat melindungi sel

limfosit tikus maupun manusia dari kerusakan

oksidatif (Khadem-Ansari et al. 2008).

Minyak Atsiri Jahe Merah

Minyak atsiri adalah bagian dari

tumbuhan yang mudah menguap, tidak larut

air, dan secara umum merupakan komponen

yang menyimpan aroma dari tumbuhan

tersebut. Minyak atsiri juga dikenal sebagai

minyak esensial dan minyak terbang. Minyak

ini umumnya diperoleh melalui proses

destilasi. Minyak atsiri mudah menguap

3

karena memiliki titik uap yang rendah. Hal

tersebut menjadikan minyak atsiri termasuk

kedalam golongan volatil (mudah menguap).

Secara kimiawi, minyak atsiri tersusun atas

campuran dari berbagai macam senyawa

kimia. Mayoritas senyawa kimia tersebut

merupakan golongan senyawa organik terpena

dan terpenoid (Vernin & Parkanyi 2005).

Secara fitokimia, kandungan jahe merah

umunya dibagi atas komponen volatil dan

non-volatil. Komponen volatil ini biasanya

dikaitkan dengan minyak atsiri, sedangkan

komponen non-volatil dikaitkan dengan

oleoresin. Jahe ini memiliki kandungan

minyak atsiri yang volatil sebesar 1-3%

(Rukmana 2000, Sari et al. 2006). Menurut

Nurliana et al. (2008) kandungan minyak

atsiri pada jahe umumnya didominasi oleh

senyawa citral pada jahe merah dengan umur

8 bulan ke atas, sedangkan pada umur di

bawah 8 bulan minyak atsiri jahe merah

didominasi oleh senyawa geranil asetat.

Minyak atsiri jahe merah juga mengandung

zingiberin, β-sesquihelladrin, bisabolin,

kurkumin, cineol, dan citral (Pino et al. 2004).

Kandungan senyawa kimia non-volatil dalam

jahe merah didominasi oleh gingerol dan

shogaol (Vernin & Parkanyi 2005).

Gas Chromatography/Mass Spectroscopy

Gas Chromatography/Mass Spectroscopy

(GCMS) merupakan gabungan dari dua jenis

instrumen, yaitu kromatografi gas dan

spektroskopi massa. Kombinasi kedua alat ini

biasanya digunakan untuk identifikasi dan

kuantifikasi dari senyawa organik volatil atau

semi volatil dalam campuran yang kompleks

(Gohlke & McLafferty 1993; Kitson et al.

1996; Hites 1997). Kromatografi gas atau Gas

Chromatography (GC) memberikan

kemampuan untuk separasi senyawa volatil

dan semi volatil dengan resolusi yang tinggi

(Fowlin 1995). Spektroskopi massa (MS) di

lain pihak memberikan kemampuan untuk

mengidentifikasikan dan memberikan

informasi mengenai struktur senyawa (Kitson

et al. 1996; Hites 1997).

Kromatografi gas adalah teknik

kromatografi yang bisa digunakan untuk

memisahkan senyawa organik yang mudah

menguap. Kromatografi gas pada prinsipnya

sama dengan kromatografi kolom, HPLC, dan

TLC (Fowlin 1995). Instrumen ini

menggunakan kolom seperti kromatografi

kolom dan HPLC, serta umumnya

menggunakan mikroinjeksi seperti HPLC

sehingga hanya dibutuhkan sedikit sampel

untuk analisis. Perbedaan utama GC dengan

instrument kromatografi lainnya adalah

adanya oven pengatur suhu (Fowlin 1995).

Pengaturan suhu tersebut memungkinkan GC

untuk memisahkan komponen dari campuran

berdasarkan titik didih (atau tekanan uap)

sehingga mirip dengan prinsip penyulingan.

Senyawa-senyawa yang dapat ditetapkan

dengan kromatografi gas sangat banyak,

namun ada batasan yang dapat ditentukan

oleh instrument ini. Senyawa-senyawa

tersebut harus mudah menguap dan stabil

pada temperatur pengujian, utamanya dari 50

– 300°C (Fowlin 1995). Senyawa yang tidak

mudah menguap atau tidak stabil pada

temperatur pengujian, dapat diproses secara

derivatisasi menjadi komponen yang volatil

agar dapat dianalisis dengan kromatografi gas

(Fowlin 1995; Kitson et al. 1996).

Kromatografi gas menggunakan fase

gerak atau mobile phase berupa gas.

Umumnya gas yang digunakan merupakan

gas murni seperti helium yang tidak reaktif,

akan tetapi gas hidrogen dan nitrogen juga

terkadang dapat digunakan (Kitson et al.

1996). Fase diam atau stationary phase pada

instrumen ini merupakan bagian permukaan,

dapat berupa lapisan cair atau polimer, yang

dapat mendukung sirkulasi gas murni di

dalamnya. Fase diam ini dapat bekerja

menjerap senyawa-senyawa yang diinginkan

karena molekul dapat berkondensasi pada fase

diam, molekul larut pada fase diam, atau

molekul tetap menjadi gas (Fowlin 1995;

Kitson et al. 1996). Fase diam umumnya

ditunjang pada permukaan tanah diatom

(tanah/batu yang sangat berpori) dan

dibungkus oleh tabung kaca atau logam.

Komponen tersebut lazim disebut kolom

(Kitson et al. 1996; Hites 1997). Kolom ini

merupakan ”jantung” atau pusat dari GC

karena pada bagian kolom ini pemisahan

terjadi (Fowlin 1995).

Penafsiran hasil dari GC ditentukan

melalui waktu retensi. Waktu retensi

merupakan waktu yang digunakan oleh

senyawa tertentu untuk bergerak melalui

kolom sampai ke detektor (Fowlin 1995).

Waktu ini diukur berdasarkan waktu dari saat

sampel diinjeksikan pada titik dimana

tampilan menunjukkan tinggi puncak

maksimum untuk senyawa itu. Setiap

senyawa memiliki waktu retensi yang

berbeda.

Waktu retensi setiap senyawa sangat

bervariasi dan bergantung pada titik didih

senyawa, kelarutan dalam fase diam, dan

temperatur kolom (Fowlin 1995). Titik didih

4

mempengaruhi waktu retensi karena senyawa

yang mendidih pada temperatur yang lebih

tinggi daripada temperatur kolom akan

menghabiskan hampir seluruh waktunya

untuk berkondensasi sebagai cairan pada awal

kolom sehingga titik didih yang tinggi akan

memiliki waktu retensi yang lama. Kelarutan

dalam fase diam berpengaruh waktu retensi

karena senyawa yang lebih mudah larut dalam

fase diam akan mempunyai waktu yang lebih

singkat untuk dibawa oleh gas pembawa

sehingga senyawa dengan kelarutan yang

tinggi dalam fase diam memiliki waktu retensi

yang lama. Terakhir, temperatur kolom

mempengaruhi waktu retensi dikarenakan

oleh pergerakan molekul meningkat sejalan

dengan peningkatan suhu kolom dalam fase

gas. Hal ini akan mempersingkat waktu

retensi bagi seluruh sampel yang diinjeksikan

(Fowlin 1995).

Waktu retensi ini akan kemudian menjadi

puncak atau peak pada kromatogram.

Kromatogram terdiri dari aksis waktu dan

ordinat kelimpahan (Kitson et al. 1996).

Penafsiran hasil kemudian dilanjutkan setelah

kromatogram didapatkan.

Spektroskopi massa adalah suatu

instrument yang dapat menyeleksi molekul-

molekul gas bermuatan berdasarkan massa

atau beratnya. Teknik ini tidak mencerminkan

metode spekstroskopi pada umumnya.

Pemilihan nama spektroskopi disebabkan oleh

persamaan fungsinya dalam mencatat berkas

sinar dan spektrum garis optik (Kitson et al.

1996). Spektrum massa diperoleh dengan

mengubah senyawa suatu sampel menjadi ion-

ion yang bergerak cepat yang kemudian

dipisahkan berdasarkan perbandingan massa

terhadap muatan (Kitson et al. 1996).

Spektrometer massa dapat digunakan

sendiri atau ditandemkan dengan instrument

lainnya, seperti GC. Spektrometer massa

sendiri dapat digunakan untuk analisis

kuantitatif suatu campuran senyawa-senyawa

yang dekat hubungannya (Kitson et al. 1996).

Analisis dengan instrumen ini juga dapat

dipergunakan untuk menganalisis senyawa

campuran, baik senyawa organik ataupun

anorganik yang bertekanan uap rendah.

Instrumen ini akan menghasilkan berkas

ion dari suatu zat uji. Berkas tersebut

kemudian dipilah dan dikelompokkan menjadi

spektum-spektrum yang akan sesuai dengan

perbandingan massa terhadap muatan serta

merekam kelimpahan relatif tiap jenis ion

yang ada. Secara umum, hanya ion positif

yang dapat dipelajari karena ion negatif yang

Gambar 2 Instrumen GCMS

dihasilkan dari sumber tumbukan umumnya

kecil sehingga dapat diabaikan (Kitson et al.

1996).

Beberapa instrumen menunjang kerja

sistem GCMS (Gambar 2) sehingga dapat

digunakan secara tandem. Pertama adalah

interfase GCMS yang merupakan suatu alat

yang dapat mentransport eluen dari GC ke

MS. Alat ini menjaga agar eluen tidak

terkondensasi atau terdekomposisi dalam

perjalanannya ke MS. Kedua, merupakan

detektor. Kehadiran detektor ini akan

memberikan hasil final dari keseluruhan

proses injeksi ke GCMS. Detektor yang

umum digunakan adalah detektor quadrupole

mass filter atau Mass Selective Detector

(MSD) (Kitson et al. 1996). Terakhir, adanya

metode pengionan. Metode pengionan ini

umumnya dilakukan dengan Electron impact

atau pengionan secara kimiawi (Kitson et al.

1996).

Profil Metabolit

Membandingkan profil metabolit

merupakan bagian dari analisis metabolisme

yang berusaha untuk memperoleh profil dari

hasil metabolisme suatu sel atau jaringan.

Profil metabolit merupakan bagian penting

dari kajian metabolomik dan metabonomik.

Pemrofilan biasanya dilakukan pada cairan

tubuh seperti darah, urin, dan air liur.

Pembuatan profil metabolit umumnya

ditunjang oleh instrumen spektrofotometer

massa atau oleh Nuclear Magnetic Resonance

(NMR) (Harrigan & Goodacre 2003).

Konsep mengenai adanya profil metabolik

dari tiap individu pertama kali diperkenalkan

oleh Roger Williams pada akhir 1940an.

Williams merupakan perintis dalam

penggunaan kromatografi kertas pada urin dan

air liur individu normal dengan penderita

schizophrenia. untuk melihat perbedaan pola

karakteristik metabolisme dari keduanya.

5

Data yang diperoleh saat itu masih merupakan

data kualitatif (Gates & Sweeley 1978). Baru

pada awal 1970, data kuantitatif profil

metabolit diperoleh. Greef dan Smilde (2005)

menyatakan bahwa istilah pemrofilan

metabolit pertama kali digunakan pada 1971

oleh Horning dan rekannya untuk melaporkan

keberhasilannya dalam menggunakan GCMS

untuk memperoleh profil data kuantitatif

metabolit dari urin dan jaringan tubuh

manusia.

Penggunaan profil metabolit saat ini

digunakan diberbagai bidang. Bidang ilmu

toksikologi dapat mengaplikasikan profil

metabolit untuk mendeteksi perubahan

fisiologis, dengan melihat profil metabolitnya,

karena masuknya toksin atau senyawa kimia

ke dalam tubuh (Robertson 2005). Bidang

ilmu genomik fungsional juga menggunakan

profil metabolomik. Profil metabolit

digunakan sebagai alat pembanding untuk

melihat perubahan fenotip yang disebabkan

oleh manipulasi gen. Hal ini biasa dilakukan

untuk mendeteksi perubahan metabolisme

pada tanaman yang telah dimodifikasi secara

genetik (Saghatelian et al. 2004).

Radikal Bebas

Pentingnya antioksidan dalam diet

manusia dikarenakan ancaman radikal bebas.

Radikal bebas merupakan molekul yang

kehilangan elektron sehingga molekul

tersebut menjadi tidak stabil dan sangat

reaktif. Kondisi tersebut mengakibatkan

molekul ini dapat mengambil elektron dari

molekul lainnya (Seis 1997). Radikal bebas

sesungguhnya dibutuhkan oleh tubuh untuk

metabolisme (Jain et al. 2008). Proses

metabolisme beberapa biomolekul seperti

lipid dan protein dapat menghasilkan radikal

bebas (Seis 1997). Radikal bebas yang

dihasilkan dapat berupa ion hidroksil,

hidrogen peroksida, superoksida, dan lain

sebagainya (Seis 1997). Selain karena proses

metabolisme tubuh, radikal bebas juga dapat

berasal dari luar tubuh karena polusi,

pemaparan sinar ultra violet (UV), dan bahan

aditif makanan.

Mekanisme pembentukan radikal bebas

secara umum dibagi menjadi 3 tahapan. Tahap

pertama adalah tahap inisiasi atau tahap

pembentukan awal radikal bebas yang terjadi

karena molekul stabil terpapar oleh molekul

yang reaktif seperti radikal hidroksil. Kedua,

tahap propagasi atau tahap terjadinya reaksi

berantai yang menyebabkan terbentuknya

radikal-radikal bebas lainnya oleh karena

molekul yang terinisiasi tadi. Tahap terakhir

adalah terminasi. Pada tahap ini terjadi

penggabungan dua radikal bebas sehingga

terbentuk molekul yang stabil dan tidak

reaktif (Sunarti et al. 2008). Mekanisme

reaksinya sebagai berikut:

Inisiasi:

RH + OH ———> H2O + R*

Propagasi:

R* + O2 ——> ROO* + RH —

—> ROOH + R*

Terminasi:

ROO* + ROO* ——> ROOR + O2

ROO* + R* ——> ROOR

R* + R* ——> RR

Antioksidan

Antioksidan diartikan sebagai zat yang

dapat menghambat / memperlambat proses

oksidasi (Seis 1997; Suhartono et al. 2005).

Antioksidan bekerja secara kimia dengan

menyumbangkan satu atau lebih elektron

kepada radikal bebas, sehingga proses

oksidasi dapat diredam (Seis 1997).

Antioksidan tersebut dapat diperoleh dari

makanan secara alami atau melalui suplemen

antioksidan buatan (sintetik) (Dalimartha &

Soedibyo 1999). Secara alami, antioksidan

dapat diperoleh dari berbagai rempah-rempah,

buah-buahan, dan sayur (Subramaniam et al.

2003).

Senyawa antioksidan alami tumbuhan

dapat dianggap sebagai antioksidan eksogen

karena diperoleh tubuh dari luar. Bentuk

umum dari antioksidan ini adalah senyawa

fenolik atau polifenolik yang terdapat pada

buah, biji, dan daun tumbuhan (Selmi &

Sadok 2008). Senyawa fenolik tersebut dapat

berbentuk vitamin atau senyawa fitokimia

lainnya (Hasler 1998; Subramaniam et al.

2003). Vitamin E (α-tokoferol) merupakan

salah satu senyawa fenolik dalam bentuk

vitamin. Senyawa ini berguna sebagai

antioksidan utama pada jaringan adiposa

manusia karena dapat menghambat radikal

bebas lipid peroksida (Sies et al. 1992;

Sunarti et al. 2008). Vitamin C sudah sangat

dikenal oleh masyarakat luas dalam

menangkal radikal bebas (Kohnhorst 1996).

Golongan flavonoid merupakan salah satu

senyawa fitokimia yang memiliki aktivitas

antioksidan (Bagchi et al. 1999). Isoflavon,

sejenis golongan flavonoid yang telah

dipelajari secara intensif kemampuan

antioksidannya (Kohnhorst 1996).

6

Tubuh manusia juga membentuk

antioksidan. Antioksidan ini sering disebut

antioksidan endogen. Antioksidan ini terdapat

dalam bentuk enzim, bilirubin, senyawa-

senyawa tiol, NADH dan NADPH, asam urat,

dan ubikuinon (Percival 1998). Antioksidan

tubuh ini perlu ditunjang oleh asupan

mikronutrien berupa selenium, zink, mangan,

besi dan mineral kelumit lainnya untuk

bekerja secara optimum. Beberapa penelitian

sebelumnya, menunjukkan kemampuan tubuh

berkurang dalam menyerap mikronutrien

seiring dengan proses penuaan (Percival

1998). Hal ini menunjukkan ketergantungan

manusia yang tinggi terhadap asupan

antioksidan eksogen pada usia lanjut.

Antioksidan sintetis dapat juga digunakan

untuk menangkal radikal bebas. Beberapa

contoh antioksidan sintetik adalah

butylatedhydroxytoluene (BHT), butylated

hydroxyanysole (BHA), dan tert-butyl

hydroxyl quinon (TBHQ) (Rohman & Riyanto

2005). Senyawa BHA dan BHT dianggap

sangat efektif dalam menghambat radikal

bebas (Komayaharti & Paryanti 2009).

Rohman & Riyanto (2005) menyatakan

bahwa keefektifan tersebut diikuti oleh

meningkatnya karsinogenitas. Resiko yang

harus ditanggung dengan penggunaan

antioksidan sintetis membuat masyarakat

beralih ke antioksidan alami (Rohman &

Riyanto 2005; Komayaharti & Paryanti 2009).

Terdapat beberapa metode untuk pengujian

aktivitas antioksidan. Secara umum uji

aktivitas antioksidan secara in vitro atau

diluar sel dibagi menjadi dua, yaitu dengan

assay kimia atau cell-based (Honsel et al.

2008). Pengujian dengan assay kimia dapat

dilakukan hanya dengan mereaksikan substrat

dengan assay, sedangkan pengujian dengan

cell-based memerlukan tambahan sel kedalam

campuran assay dan substrat. Pengujian

dengan cell-based lebih relevan secara

biologis dibandingkan pengujian dengan

assay kimia saja (Honsel et al. 2008). Contoh

metode cell-based untuk penentuan aktivitas

antioksidan adalah metode CAP-e dan ROS

PMN (Honsel et al. 2008).

Pengujian dengan menggunakan DPPH

(1,1 Diphenyl-2-picrylhidrazyl) termasuk

pengujian dengan assay kimia. Metode DPPH

merupakan metode yang sederhana dan dapat

memberikan informasi reaktivitas senyawa

yang diuji dengan suatu radikal stabil. Metode

uji ini memberikan serapan kuat pada panjang

gelombang 518 nm menurut Stoilova et al.

(2007) atau pada 517 nm menurut Veeru et al.

(2009). Penangkap radikal bebas

menyebabkan elektron menjadi berpasangan

yang kemudian menyebabkan penghilangan

warna yang sebanding dengan jumlah elektron

yang diambil (Kuncahyo & Sunardi 2007).

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan adalah

rimpang jahe merah segar dengan waktu

pemanenan pagi hari, jahe merah segar

dengan waktu pemanenan sore hari metanol,

etanol 96%, serbuk DPPH, vitamin C (asam

askorbat), DMSO, dan akuades.

Alat-alat yang dignakan di antaranya

peralatan gelas, pipet Mohr, pipet volumetrik,

pipet mikro, pisau, labu erlemeyer, neraca

analitik, destilator, kertas saring Whatman

No.45, microplate, microplate reader, GCMS.

Perangkat lunak yang digunakan adalah

Microsoft Excel.

Metode

Penelitian ini diawali dengan preparasi

bahan baku dan proses destilasi untuk

mendapatkan minyak atsirinya. Kemudian

minyak atsiri dianalisis dengan perangkat GC

MS dan diuji aktivitas antioksidannya

(Lampiran 1).

Preparasi Bahan Baku

Rimpang jahe merah dengan waktu

pemanenan pagi dan sore disiapkan. Setelah

itu, rimpang dikupas lalu dicuci hingga bersih

kemudian diiris dengan ketebalan ± 4-6 mm.

Sebanyak 100-200 g jahe merah segar yang

telah diiris kemudian ditumbuk secara kasar.

Sampel dari kedua cara pemanenan langsung

didestilasi dengan menggunakan metode

hidrodestilasi.

Destilasi Minyak Atsiri Jahe

Proses destilasi atau penyulingan minyak

atsiri jahe dilakukan secara hidrodestilasi uap

(Ravindran & Babu 2005). Instrumen destilasi

akan menggunakan prinsip destilasi Stahl.

Gambar 3 menunjukkan skema destilasi yang

digunakan. Pelarut yang digunakan adalah

pelarut air. Sebanyak kurang lebih 100-200 g

jahe merah yang telah diiris dan ditumbuk

halus dimasukan dalam destilator, kemudian

ditambahkan ± 1,75 ℓ akuades. proses

destilasi dengan uap air dilakukan dengan

temperatur antara 100 oC sampai tidak lebih

dari 121 o

C (Azlina 2005). Waktu ekstraksi

ekstraksi minyak atsiri jahe adalah sekitar 6

7

jam (Azlina 2005). Hasil destilasi kemudian

disaring dengan kertas saring. Sampel

kemudian di pisahkan menjadi dua bagian,

yaitu sampel rimpang jahe merah panen pagi

dan sampel rimpang jahe merah panen sore.

Masing-masing kelompok kemudian dibagi

menjadi tiga batch yang bertindak sebagai

ulangan dalam percobaan.

Gambar 3 Skema destilasi Stahl, Keterangan:

(1) penangas air, (2) destilator, (3)

kondensor, (4) tabung fraksi minyak

atsiri, dan (5) tabung fraksi air

(Cerpa et al. 2008)

Analisis Minyak Atsiri dengan GCMS Analisis minyak atsiri dengan GCMS akan

dilakukan dengan instrumentasi GCMS.

Kolom yang digunakan adalah kolom HP-

5MS (5% fenil metil siloksan) dengan

dimensi (30 x 250 µm x 0,25 µm) dan carier

berupa gas helium (Sukari et al. 2008; Mahdi

et al. 2010). Temperature oven yang

digunakan antara 100-250 o

C dengan laju

perubahan suhu 5 o

C menit-1

dengan initial

hold satu menit bagi tiap tingkatan temperatur

dan dengan suhu meningkat secara bertahap

sampai pada final hold selama 10 menit.

Deteksi pada spektroskopi massa akan

dilakukan dengan detektor Electron Impact

Detector (EID) pada tegangan 70 eV (Mahdi

et al. 2010). Data yang diperoleh dari GCMS

akan kemudian dibandingkan dan ditelaah

dengan basis data spektral Wiley atau Wiley

7n. 1 (Sukari et al. 2008; Mahdi et al. 2010).

Uji Aktivitas Antioksidan Minyak Atsiri

Uji aktivitas antioksidan dan persiapan

assay dilaksanakan sesuai dengan Batubara et

al. (2009) (Lampiran 4). Disiapkan larutan

DPPH dalam ethanol dengan konsentrasi 0.3

mM, larutan disiapkan segar dan disimpan

dalam ruang gelap pada suhu 4oC. Sebanyak

300 µL larutan DPPH ditambahkan ke dalam

ekstrak sampel dengan beberapa konsentrasi

(1,6-16,66 µg/ml) (Batubara et al. 2009).

Campuran tersebut kemudian dikocok sampai

merata. Larutan tersebut didiamkan selama 30

menit, kemudian diukur secara

spektrofotometri pada panjang gelombang

517 nm. Blanko yang digunakan adalah

campuran larutan DPPH dan etanol 96%

tanpa sampel. Dilakukan juga pengujian

aktivitas antioksidan asam askorbat (Vitamin

C) sebagai pembanding karena Vitamin C

merupakan antioksidan yang telah digunakan

secara umum. Pengujian aktivitas antioksidan

dilakukan triplo. Aktivitas antioksidan diukur

dalam satuan persen (%) inhibisi. Perhitungan

(%) inhibisi berdasarkan Yen & Duh (1994)

dihitung mengikuti persamaan :

(%) inhibisi =

[(ABlanko – Asampel) / ABlanko] x100

Keterangan:

ABlanko: Nilai absorban dari blanko

Asampel : Nilai absorban dari sampel

Analisis Statistik Pengolahan data dari hasil kromatogram

dilakukan dengan Uji-t, tingkat kepercayaan

95%, tidak berpasangan dengan satu peubah,

yaitu waktu pemanenan. Data hasil

kromatogram diambil dari dua sampel dengan

tiga ulangan. Hasil analisis Uji-t dapat

menentukan perbedaan komposisi minyak

atsiri secara statistik. Perlakuan waktu

pemanenan memberikan hasil yang berbeda

nyata apabila t Stat lebih besar t Critical.

Pengolahan data dari uji aktivitas

antioksidan dilakukan dengan komparasi

persen inhibisi terhadap konsentrasi. Data

absorban dirata-rata dan dikonversi ke persen

inhibisi. Data akan diolah dengan analisis

regresi logaritmik.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pemanenan Rimpang Jahe Merah

Jahe merah yang digunakan sebagai

sampel diperoleh dari daerah Cihideung,

kecamatan Batu tulis, Bogor Barat, Bogor,

Jawa Barat. Jahe merah yang dipanen berusia

10 bulan dengan kuantitas sekitar tiga

kilogram. Sampel jahe merah yang dipanen

sore diambil sekitar pukul 15.00 pada tanggal

30 mei 2010, dengan kondisi cuaca

mendung/berawan dengan berat 1,5 kg.

Sampel jahe merah yang dipanen pagi diambil

sekitar pukul 8.00 pada tanggal 31 mei 2010,

dengan kondisi cuaca cerah dengan kuantitas

1,5 kg. Kedua sampel ini dibagi manjadi tiga

ulangan dengan ukuran tiap ulangannya ±200

g dan kemudian dimasukan ke dalam lemari

pendingin dengan suhu 0-4 oC sampai waktu

destilasi tiba. Penyimpanan sampel pada suhu

tersebut dilakukan untuk meniadakan atau

1

2

3

4 5

8

mengurangi efek perubahan metabolisme.

Destilat Rimpang Jahe Merah

Sampel jahe yang dipanen pada pagi hari

dan sore hari dikeluarkan dari lemari

pendingin dan dilakukan thawing pada sampel

selama kurang lebih 10-15 menit. Ukuran

permukaan sampel tersebut kemudian

dihaluskan dengan bantuan mortar dan

lumpang sampai cukup halus. Hal ini

dilakukan untuk memperbesar luas

permukaan sampel yang akan berinteraksi

dengan air pada proses destilasi. Metode

destilasi yang digunakan adalah metode

hidrodestilasi atau destilasi air.

Suhu yang digunakan saat destilasi berkisar

antara 100-120 oC. Hasil dari proses destilasi

dapat ditunjukkan oleh Gambar 4.

Berdasarkan perhitungan (Lampiran 3)

diperoleh nilai rendemen pada jahe merah

panen sore sebesar 2.52% dan diperoleh nilai

rendemen pada jahe merah panen pagi sebesar

2.26%. Nilai ini menunjukkan hasil rendemen

yang cukup baik mengingat sampel dalam

keadaan segar dan kandungan minyak atsiri

jahe merah hanya sekitar 1-3% (Rukmana

2000, Sari et al. 2006). Rendemen minyak

atsiri jahe merah menunjukkan rendemen

yang lebih baik ketimbang minyak atsiri dari

varian jahe gajah. Sultan et al. (2005)

melaporkan yield minyak atsiri varian jahe

gajah yang telah dikeringkan hanya mencapai

1-1,5%.

Hasil uji-t, dengan tingkat kepercayaan

95%, nilai rendemen dari kedua perlakuan

tidak berbeda nyata dengan nilai t 0,489.

Persentase (%) kadar air dari kedua juga

menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan.

Kadar air kedua sampel berkisar antara 85%

dengan nilai t Stat 0,026.

Profil Kromatogram Minyak Atsiri Jahe

Merah

Hasil kromatogram (Lampiran 2)

memperlihatkan bahwa minyak atsiri dari

jahe merah memiliki 26-30 senyawa. Sampel

yang dipanen di sore hari menunjukkan

adanya variasi dalam komposisi senyawa

kimia yang terdeteksi dalam minyak atsiri

tersebut. Satu buah sampel memiliki 27

senyawa dan dua buah sampel menunjukkan

ada 30 senyawa kimia yang terdeteksi di

dalamnya. Minyak atsiri dari jahe merah yang

dipanen di pagi hari juga menunjukkan hal

yang sama, dengan dua buah sampel memiliki

26 senyawa yang terdeteksi dan satu buah

sampel terdeteksi dengan 28 senyawa.

Keseluruhan senyawa volatil yang terdeteksi

oleh GCMS adalah 47 senyawa. Hasil

kromatogram yang didapat menunjukkan

proses separasi yang cukup baik, akan tetapi

belum optimal. Sukari et al. (2008)

melaporkan sekitar 34 senyawa kimia

terdapat dalam minyak atsiri satu jahe merah.

Perbedaan dalam jumlah senyawa yang

terdeteksi dapat juga disebabkan oleh

perbedaan cara pemilihan sampel dari kedua

metode penelitian. Penelitian ini menentukan

umur yang sama pada setiap sampelnya, yaitu

pada umur 10 bulan sedangkan pada

penelitian Sukari et al. (2008) sampel diambil

secara acak dari pasar tanpa membedakan

umur rimpang. Perbedaan umur dalam

hitungan bulan pada rimpang jahe merah

dapat mengubah profil dari komposisi minyak

atsiri rimpang jahe merah, sebagaimana yang

telah dilaporkan Nurliana et al. (2008).

Keseluruhan senyawa yang teridentifikasi

kemudian disortir berdasarkan persen

Gambar 4 Persentase kadar air dan rendemen minyak atsiri rimpang jahe merah

9

kelimpahan (%) senyawa terhadap

keseluruhan senyawa dan dilihat kualitas

identifikasinya. Beberapa senyawa utama

(major compound) yang terdapat dalam

sampel kedua jahe merah adalah senyawa

kamfen (6,1-8,7%), cineol (4,5-6,9%), citral

(8,2-16,7%), 2,6-oktadienol (5,4-12%),

benzen (6 %), α-zingiberen (7,6-12,5%), dan

β-sesquiphellandren (5,103-6,521%).

Senyawa utama dapat didefinisikan sebagai

senyawa yang terdeteksi pada kromatogram

GCMS dengan persen kuantitas diatas 5%

dari keseluruhan minyak atsiri (Herebian et

al. 2009). Tujuh senyawa ini terdapat pada

seluruh sampel dan memiliki persen

kelimpahan yang besar dibanding senyawa

lain yang terdeteksi.

Keberadaan senyawa utama yang

terdeteksi dapat menjadi profil dari

kromatogram minyak atsiri jahe merah pada

umur 10 bulan, sehingga membedakan jahe

merah pada umur 10 bulan dengan jahe merah

pada umur lain. Dalam menentukan

perbedaan profil minyak atsiri jahe merah

panen pagi dan sore perlu dilakukan

pengujian statistik karena senyawa utama dari

kedua sampel sama. Pengujian secara statistik

difokuskan pada perbedaan rata-rata

komposisi senyawa utama jahe merah pada

kedua waktu panen. Hasil uji-t pada rataan

persen kelimpahan senyawa utama pada

sampel minyak atsiri rimpang jahe merah

yang dipanen pagi dan sore dapat dilihat pada

Tabel 1. Perbedaan persen kelimpahan

menunjukkan profil yang berbeda antara

sampel jahe merah yang dipanen pagi dan

sore hari.

Hasil dari uji-t menunjukkan bahwa

senyawa α-zingiberen berbeda secara statistik

kuantitasnya antara sampel jahe merah yang

dipanen pada pagi hari dengan yang dipanen

pada sore hari dengan nilai t Stat 5,705.

Senyawa lainnya tidak menunjukkan beda

signifikan secara statistik. Perbedaan

kuantitas senyawa tersebut dapat menjadi

faktor yang membedakan profil kromatogram

dari metabolisme jahe merah di siang dan di

malam hari.

Perbedaan Profil α-Zingiberen

Profil dari kromatogram (Gambar 5)

menunjukkan adanya puncak senyawa α-

zingiberen antara waktu retensi 11,603-

11,855. Rataan persen kelimpahan α-

zingiberen pada jahe merah yang dipanen

pagi hari adalah 8,086. Rataan persen

kelimpahan pada jahe merah yang dipanen

sore hari adalah 11,000. Hasil uji-t dari kedua

rataan tersebut menunjukkan adanya

perbedaan kuantitas yang konsisten dari

komponen α-zingiberen pada kedua sampel.

Sampel jahe merah yang dipanen pada sore

hari (hasil metabolisme siang hari) memiliki

jumlah senyawa α-zingiberen yang lebih

banyak dibanding sampel jahe merah yang

diambil pada pagi hari (hasil metabolisme

malam hari). Hal ini sejalan dengan yang

dilaporkan oleh Anasori & Asghari (2008)

mengenai produksi senyawa geraniol dan α-

zingiberen yang meningkat oleh karena

pengaruh cahaya matahari. Dalam laporan

tersebut dijelaskan bahwa tumbuhan jahe

yang tidak memperoleh paparan cahaya

matahari, tidak memiliki pita senyawa

zingiberen pada kromatogram kromatografi

lapis tipisnya.

Perbedaan ini juga menunjukkan adanya

kehilangan α-zingiberen pada sampel jahe

merah panen pagi. Sampel jahe panen pagi

diambil 17 jam setelah sampel jahe panen

sore. Hal ini menunjukkan terjadinya

kehilangan α-zingiberen hasil metabolisme 12

jam sebelumnya. Hal ini dapat terjadi karena

senyawa α-zingiberen merupakan senyawa

volatil yang mudah menguap, sehingga

senyawa tersebut dapat menguap pada malam

hari. Penjelasan lain mengenai hilangnya

senyawa tersebut dapat terjadi karena minyak

atsiri tersebut sengaja dikeluarkan ke

lingkungan sebagai pengusir serangga oleh

tumbuhan tersebut. Hal ini sejalan dengan apa

yang telah dilaporkan Yamahara et al. (1988).

Tabel 1 Senyawa utama dari minyak atsiri rimpang jahe merah umur 10 bulan dan hasil uji-t

Senyawa Kualitas rata-rata (% kelimpahan)

Hasil uji-t Identifikasi Jahe panen pagi Jahe panen sore

Kampfen 97% 6,788±0,6559 7,741±1,421 tidak signifikan

Cineol 99% 5,592±0,831 5,872±1,247 tidak signifikan

z-citral 97% 11,570±4,480 9,700±1,315 tidak signifikan

2,6-oktadienol 91% 7,883±3,579 6,735±1,207 tidak signifikan

benzen 91% 6,870±0,7881 6,546±0,8755 tidak signifikan

α-zingiberen 97% 8,086±0,7742 11,000±1,527 signifikan

β-sesquiphellandren 98% 5,267±0,2686 5,856±0,5896 tidak signifikan

10

Gambar 5 Profil α-zingiberen pada kromatogram jahe merah panen pagi dan panen sore

Kromatogram Jahe Merah Pagi α-zingiberen

Kromatogram Jahe Merah Sore

α-zingiberen

11

Pengaruh Gen pada Metabolisme α-

Zingiberen

Senyawa seskuiterpen α-zingiberen

merupakan senyawa turunan isopren.

Senyawa ini merupakan golongan terpenoid,

seskuiterpen. Seskuiterpen adalah senyawa

terpenoid dengan rantai karbon berjumlah 15

(C15) Davidovich-Rikanati et al.

2008;Sallaud et al.2009). jalur metabolisme

seskuiterpen. Secara umum jalur tesebut

dapat dilihat pada Gambar 6. Menurut Sallaud

et al. (2009) sebagian besar seskuiterpen

disintesis dari senyawa prekursor farnesil

difosfat (FPP). Senyawa FPP dapat dihasilkan

dari dua jenis pathway, yaitu pathway

mevalonat dan deoksixilulosa 5-fosfat (DXP).

Kedua pathway ini menghasilkan isopentenil

pirofosfat (IPP) dan dimetilalil pirofosfat

(DMAPP) yang merupakan prekursor FPP.

Terdapatnya senyawa α-zingiberen dapat

menjadi petunjuk terdapatnya dua buah gen

pada tumbuhan jahe merah. Kedua gen

tersebut adalah gen penyandi isoprene

synthase (ISPS) dan gen penyandi

zingiberene synthase (ZIS). Kedua buah gen

ini dibutuhkan dalam sintesis metabolisme

sekunder α-zingiberene (Loivamaki et al.

2007; Davidovich-Rikanati et al. 2008). Gen

ISPS dibutuhkan dalam sintesis IPP dan gen

ZIS dibutuhkan dalam sintesis α-zingiberen.

Loivamaki et al. (2007) menunjukkan

pula bahwa aktivitas ISPS dipengaruhi

intensitas cahaya matahari. Makin besar

intensitas cahaya, maka makin tinggi aktivitas

tersebut. Hal ini dapat menjadi penyebab

lebih tingginya produksi α-zingiberen pada

jahe merah yang dipanen sore hari karena

tanaman tersebut terpapar sinar matahari lebih

lama daripada sampel yang dipanen pagi hari.

Gambar 6 Pathway sinthesis seskuiterpen

(Sallaud et al. 2009)

Aktivitas Antioksidan

Uji aktivitas antioksidan dilakukan

dengan mengukur persen inhibisi dari radikal

DPPH. Pengukuran persen inhibisi ini

dilakukan dengan menggunakan microplate

dan microplate reader pada panjang

gelombang 517 nm. Gambar 7 menunjukkan

aktivitas antioksidan dari kedua sampel dan

juga aktivitas antioksidan vitamin C yang

merupakan kontrol positif antioksidan.

Aktivitas antioksidan dari kedua sampel tidak

berbeda signifikan. Aktivitas antioksidan dari

kedua sampel tergolong rendah apabila

dibandingkan dengan aktivitas antioksidan

standar yang digunakan, yaitu asam askorbat

atau vitamin C (Lampiran 5). Persamaan

logaritmik dari aktivitas vitamin C adalah y =

21.46ln(x) + 0.367 dengan nilai R² =0.887.

Persamaan logaritmik dari aktivitas

antioksidan jahe panen pagi adalah y =

2.451ln(x) - 0.313 dan aktivitas antioksidan

dari jahe panen sore ditunjukkan oleh

persamaan y = 1.927ln(x) + 0.804. Nilai

regresi dari aktivitas jahe panen pagi dan sore

secara berturut-turut adalah R²= 0.738 dan R²= 0.907.

Senyawa zingiberen belum diketahui

potensi bioaktivitasnya sebagai antioksidan.

Senyawa tersebut lebih dikenal memiliki

aktivitas biologis sebagai pengusir serangga

dan dapat mengobati peradangan (Yamahara

et al. 1988; Moon et al. 2010). Pengujian

aktivitas biologi dari kedua hal tersebut dapat

diujicobakan untuk penelitian lebih lanjut.

Gambar 7 Kurva % inhibisi vs konsentrasi

jahe panen pagi (A), panen sore

(B), dan vitamin C (C)

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Metabolisme α-zingiberen pada jahe

C

A B

12

merah terpengaruh oleh adanya sinar

matahari. Jahe merah yang dipanen sore hari

mengandung minyak atsiri dengan komposisi

senyawa α-zingiberen yang lebih tinggi dari

jahe merah yang dipanen pada pagi hari.

Komponen utama dari minyak atsiri jahe

merah adalah kampfen, cineol, citral, 2,6-

oktadienol, benzen, β-sesquiphellandren dan

α-zingiberen. Aktivitas antioksidan jahe

merah yang dipanen sore dan pagi tergolong

rendah dan besar aktivitas antioksidan jahe

merah yang dipanen sore dan pagi tidak

berbeda signifikan.

Saran

Penggunaan sampel jahe merah yang telah

dikeringkan dapat dilakukan untuk

menurunkan waktu ekstraksi. Separasi

senyawa dalam minyak atsiri jahe merah

dengan GCMS dapat dioptimalkan dengan

penambahan waktu run instrument GCMS.

Penggunaan basis data terbaru dapat

membantu mengidentifikasi beberapa

senyawa dalam rimpang jahe merah yang

belum teridentifikasi secara spesifik.

Penentuan aktivitas antioksidan rimpang jahe

merah panen pagi dan panen sore secara in

vivo perlu dilakukan untuk

membandingkannya dengan hasil percobaan

yang telah dilakukan secara in vitro.

DAFTAR PUSTAKA

Anasori P, Asghari G. 2008. Effects of light

and differentiation on gingerol and

zingiberene production in callus culture

of Zingiber officinale Rosc. RPS 3:59-63.

Arnaudon H. 2002. An International Market

Study of Ginger. Kathmandu: MEDEP.

Azlina N. 2005. Study on important

parameters affecting the hydro-destilation

for ginger oil production [tesis]. Johor:

Faculty of Chemical and Natural

Resources Engineering, Universiti

Teknologi Malaysia.

Bagchi M et al. 1999. Acute and chronic

stress-induced oxidative gastrointestinal

injury in rats and the protective ability of

a novel grape seed proanthocyanidin

extract. Nutrition Research 19:1189-

1199.

Batubara I, Mitsunaga T, Ohashi H. 2009.

Screening antiacne potency of Indonesian

medicinal plants: antibacterial, lipase

inhibition, and antioxidant activities. J

Wood Sci. 55:230-235.

Briceno D, Eberhard W, Shelly T. 2007. Male

courtship behavior in Ceratitis capitata

(Diptera: Tephritidae) that have received

aromatherapy with ginger root oil.

Florida Entomol 90:175-179.

Bua-in S, Paisooksantivatana Y. 2009.

Essential oil and antioxidant activity of

Cassumunar Ginger (Zingiberaceae:

Zingiber montanum (Koenig) Link ex

Dietr.) collected from various part of

Thailand. Kasetsart J Nat Sci 43:467-

475.

Buckle J. 2001. Aromatherapy and diabetes.

Diabetes Spectrum 14:124-126.

Cerpa MG, Mato RB, Cocero MJ. Modeling

steam distillation of essential oils

application to lavandin super oil. AIChE

Journal 54:909-917.

Cooke B, Ernst E. 2000. Aromatherapy: a

systematic review [ulas balik]. Brit J Gen

Pract 50:493-496.

Dalimartha S, Soedibyo M. 1999. Awet muda

dengan tumbuhan obat dan diet

suplememen. Trubus Agriwidya 1:36-40.

Davidovich-Rikanati R et al. 2008.

Overexpression of the lemon basil α-

zingiberene synthase gene increases both

mono- and sesquiterpene contents in

tomato fruit. The Plant Journal 56:228-

238.

Duke JA et al. 2002. CRC Handbook of

Medicinal Herbs. Boca Raton: CRC Pr.

Fowlin IA. 1995. Gas Chromatography. Ed

ke-2. Chichester: John Wiley & Sons.

Gates SC, Sweeley CC. 1978. Quantitative

metabolic profiling based on gas

chromatography. Clin Chem 24:1663-

1673.

Geiger JL. 2005. The essential oil of ginger,

Zingiber officinale, and anaesthesia. The

International Journal of Aromatheraphy

15:7-14.

Gohlke RS, McLafferty FW. 1993. Early gas

chromatography / mass spectrometry. J

Am Soc Mass Spectrom 4:367-371.

Greef J van der, Smilde AK. 2005. Symbiosis

of chemometrics and metabolomics: past,

present, and future. J Chemomet 19:376-

386.

Guzman CC, Siemonsma JS. 1999. Plant

13

resources of South-East Asia, No.13,

Spices. Bogor: Prosea.

Halm MA. 2008. Essential oil for

management of symptoms in critically ill

patients [ulas balik]. American Journal of

Critical Care 17:160-163.

Han LK, Gong XJ, Kawano S, Saito M. 2005

Antiobesity action of Zingiber officinale

Roscoe. Yakugaku Zasshi 125:213-217.

Harliansyah, Murad NA, Wan Ngah WZ,

Mohd Yusof YA. 2007. Antiproliferative,

. antioxidant, and apoptosis effect of

Zingiber officinale and 6-gingerol on

HepG2 cells. Asian J Biochem 2:421-426.

Harrigan GG, Goodacre R. 2003. Introduction.

Di dalam: Harrigan GG, Goodacre R,

editor. Metabolic Profiling: Its Role in

Biomarker Discovery and Gene Function

Analysis. Dordrecht: Kluwer Academic

Pb. hlm. 1-8.

Hasler CM. 1998. Fuctional foods: Their role

in disease prevention and health

promotion. Food Technol 52(11):63-70.

Herebian D, Choi JH, El-Aty AMA, Shim JH,

Spiteller M. 2009. Metabolite analysis in

Curcuma domestica using various GC-

MS and LC-MS separation and detection

techniques. Biomed. Chromatogr.

23:951-965.

Herlina R, Murhananto J, Endah L, Pribadi

ST. 2002. Khasiat Manfaat Jahe Merah

Si Rimpang Ajaib. Jakarta: Agro Media

Pustaka.

Hites RA. 1997. Gas Chromatography Mass

Spectrometry. Di dalam: Settle F, editor.

Handbook of Instrumental Techniques for

Analytical Chemistry. New Jersey:

Prentice Hall. hlm. 609-626.

Honzel D et al. 2008. Comparison of

chemical and cell-based antioxidant

methods for evaluation of foods and

natural products: generating multifaceted

data by parallel testing using erythrocytes

and polymorphonuclear cells. J Agric

Food Chem 56:8319-8325.

Jain PK, Ravichandran V, Sharma S, Agrawal

RK. 2008. The antioxidant activity of

some medicinal plants. Turk J Biol

32:197-202.

Khadem-Ansari MH, Karimipour M, Salami

S, Shirpoor A. 2008. The effect of ginger

(Zingiber officinale) on oxidative stress

status in the small intestine of diabetic

rats. Int J Endocrinol Metab 3:144-150.

Kikuzaki H, Nakatani N. 1993. Antioxidant

effects of some ginger constituents. J

Food Science 58:1.407-1.410.

Kitson FG, Larsen BS, McEwan CN. 1996.

Gas Chromatography and Mass

Spectrometry. London: Academic Pr.

Koeswara S. 1995. Jahe dan Hasil

Olahannya. Jakarta: Pustaka Sinar

Harapan.

Kohnhorst A. 1996. Fuctional foods and

disease prevention. Suranaree J Sci

Technol 3:31-38.

Komayaharti A, Paryanti D. 2009. Ekstrak

daun sirih sebagai antioksidan pada

minyak kelapa [skripsi]. Semarang:

Fakultas Tehnik, Universitas Diponegoro.

Kuncahyo I, Sunardi. 2007. Uji aktivitas

antioksidan belimbing wuluh (Averrhoa

bilimbi, L.) terhadap 1,1 Diphenyl-2-

picrylhidrazyl (DPPH). Di dalam:

Teknologi Kesehatan dan Obat-obatan.

Seminar Nasional Teknologi; Yogyakarta,

24 November 2007. Yogyakarta:

DIKNAS. hlm. 1-9.

Kuo et al. 2005. Isolation of natural

antioxidant dehidrozingeron from

zingiber officinale and synthesis of its

analogues for recognition of effective

antioxidant and antithyrosinase agents.

Arch Pharm Res 28:518-528.

Loivamaki M et al. 2007. Circadian rhythms

of isoprene biosynthesis in grey poplar

leaves. Plant Physiol 143:540-551.

Mahdi HJ, Andayani R, Ishak. 2010.

Metabolic fingerprinting of three

malaysian ginger (Zingiber officinale

Roscoe) using gas chromatography-mass

spectrometry. Am J Appl Sci 7:17-23.

Matsuda Y, Kikuzaki H, Hisamoto M,

Nakatani N. 2004. Antioxidant properties

of gingerol related compound from

ginger. BioFactors 21(1):abstrak

[terhubungberkala].http://iospress.metapr

ess.com/content/w5cghrt4l5ha2x5l. [28

Mar 2010].

Moon HI, Cho SB, Kim SK. 2010.

Composition and immunotoxicity activity

of essential oil from leaves of Zingiber

officinale Roscoe againts Aedes Aegypti

L. Immunopharmacol Immunotoxicol.

14

Inpress.

Muhlisah F. 1999. Temu-temuan dan Empon-

empon, Budi Daya dan Manfaatnya.

Yogyakarta: Kanisius.

Nurliana D. 2008. Analisis kuantitatif dan

kualitatif minyak atsiri dari rimpang jahe

merah (Zingiber officinale var. Rubrum)

dengan variasi waktu panen yang berbeda

[skripsi]. Semarang: Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas

Diponegoro.

Nursal. 2006. Bioaktivitas ekstrak jahe

(Zingiber officinale Roscoe) dalam

menghambat pertumbuhan koloni bakteri

Escherichia coli dan Bacillus subtilis. J

Biosains 2:64-66.

Patin R, Kanlayavattanakul M, Lourith N.

2009. Aromatheraphy and essential oil in

thai spa business. Ind J Pharm Sci 5:160-

166.

Percival M. 1998. Antioxidant [ulasan].

Clinical Nutrion Insight 1(10):1-4.

Pino JA, Marbot R, Rosado A, Batista A.

2004. Chemical composition of Zingiber

officinale (Rosc L) from Cuba. J Essent

Oil Res 16:186-188.

Ravindran PN, Babu KN, editor. 2005.

Ginger: The Genus Zingiber. Boca

Raton: CRC Pr.

Robertson DG. 2005. Metabonomics in

toxicology: a review. Toxicol. Sci.

85:809-822.

Rohman A, Riyanto S. 2005. Daya

antioksidan ekstrak etanol Daun

Kemuning (Murraya paniculata (L) Jack)

secara in vitro. Majalah Farmasi

Indonesia 16:136-140.

Rukmana R. 2000. Usaha Tani Jahe.

Yogyakarta: Kanisius.

Saghatelian et al. 2004. Assignment of

endogenous substrates to enzymes by

global metabolite profiling. Biochem

43(45):14332-14339.

Sallaud C et al. 2009. A novel pathway for

sesquiterpenes biosynthesis from z,z-

farnesyl pyrophosphate in the wild

tomato Solanum habrochaites. The Plant

Cell 21:301-317.

Sari HC, Darmanti S, Hastuti ED. 2006.

Pertumbuhan tanaman jahe emprit

(Zingiber officinale var. Rubrum) pada

media tanam pasir dengan salinitas yang

berbeda. Buletin Anatomi dan Fisiologi

14:19-29.

Seis H. 1997. Oxidative stress: oxidant and

antioxidant. Exp Physiol 82:291-295.

Selmi S, Sadok S. 2008. The effect of natural

antioxidant (Thymus vulgaris Linnaeus)

on flesh quality of tuna (Thunnus thynnus

(Linnaeus)) during chilled storage. Pan-

Am J Aquatic Sci 3:36-45.

Sidik. 1997. Acuan Sedian Herbal.

Yogyakarta: UGM.

Spivack SE. 1998. Health spa development in

the US: a burgeoning component of sport

tourism. J Vacat Market 4:65-77.

Subramaniam V, Adenan MI, Ahmad

AR, Sahdan R. Natural Antioxidant:

Piper sarmentosum (Kadok) and

Morinda elliptica (Mengkudu). Mal J

Nutr 9:41-51.

Suhartono E, Setiawan B, Edyson, Ramlah.

2005. Uji aktivitas antioksidan jus buah

mengkudu (Morinda citrifolia) dan

perannya sebagai inhibitor advanced

glycation end product (AGEs) akibat

reaksi glikolisasi. B I Ked 37:1-6.

Stoilova et al. 2007. Antioxidant activity of a

ginger extract (Zingiber officinale). Food

Chem 102:764-770.

Sukari et al. 2008. Chemical constituent

variantions of essential oils from

rhizomes of four Zingiberaceae species.

Malay J Anal Sci 12:638-644.

Sultan M, Bhatti HN, Iqbal Z. 2005. Chemical

analysis of essential oil of ginger. Pak. J.

Biol. Sci. 8:1576-1578.

Sunarti, Maudisa R, Asdie RH, Hakimi M.

2008. Effect of homocysteine and

antioxidants on peroxidation lipid of

essential hypertension in Central Java,

Indonesia. B I Ked 40:165-171.

Wijayakusuma H. 2006. Atasi Asam Urat dan

Rematik Ala Hembing. Jakarta: Puspa

Swara.

Veeru P, Kishor MP, Meenakshi M. 2008.

Screening of medicinal plant extract for

antioxidant activity. J Med Plant Res

3:608-612.

Vernin G, Parkanyi C. 2005. Chemistry of

Ginger. Di dalam: Ravindran PN, Babu

KN, editor. Ginger: The Genus Zingiber.

Boca Raton: CRC Pr. hlm. 87-180.

15

Yamahara J et al. 1988. The anti-ulcer in rats

of ginger constituent. J Ethnopharmacol.

23:299-304

Yen GC, Duh PD. 1994. Scavenging effect of

methanolic extracts of peanut hulls on

free-radical and active oxygen species. J.

Agric Food Chem. 42:629-632.

18

LAMPIRAN

17

Lampiran 1 Alur kerja penelitian

Preparasi Bahan

Baku

Destilasi Minyak

Atsiri Jahe Merah

Uji Aktivitas

Antioksidan

Minyak Atsiri

Analisis

Minyak Atsiri

dengan

GC/MS

Analisis

Statistik

Interpretasi Data

Jahe Merah

Waktu Panen

Pagi Hari

Jahe Merah

Waktu Panen

Sore Hari

18

Lampiran 2 Senyawa total kromatogram GC/MS dan contoh perhitungan student t-test

Kromatogram Jahe Merah Sore

Kromatogram Jahe Merah Pagi

19

Lampiran 2 Senyawa total kromatogram GC/MS dan contoh perhitungan student t-test

(Lanjutan)

Senyawa Ulangan (pagi) Ulangan (sore)

Signifikan 1 2 3 1 2 3

trisiklene NA NA NA 0.281 NA NA NA

α-pinene 1,498 1,698 1,517 2,682 2,139 1,561 tidak

camphene 6,274 7,527 6,564 8,760 8,345 6,117 tidak

β-mycrene 1,662 1,731 1,377 2,253 1,914 1,497 tidak

β-phellandrene NA 1,847 NA NA NA NA NA

cineol 6,407 4,745 5,625 4,500 6,938 6,177 tidak

2-nonanone 0.293 NA NA NA NA 0.256 NA

Delta carene NA NA NA 2,334 NA NA NA

linalool 1,720 1,723 1,516 0.605 0.826 1,382 tidak

α-terpinolene 0.373 NA NA 0.397 0.302 0.370 tidak

borneol 1,929 1,863 1,681 1,512 2,091 2,789 tidak

cyclooctane 0.577 NA NA NA 0.471 NA NA

3-cyclohexane 0.689 NA NA NA NA NA NA

α-terpineol NA 0.605 0.539 0.495 NA 0.867 NA

β-citronelol 1,055 1,150 0.983 0.912 1,097 1,377 tidak

z-citral 16,714 9,473 8,523 8,217 10,154 10,728 tidak

2,6-oktadienol 6,004 12,011 5,634 6,943 7,824 5,437 tidak

E-citral 10,051 NA NA NA NA NA NA

z-citral(2) NA NA NA 15,373 18,926 NA NA

cyclohexanone NA NA NA 0.412 NA NA NA

pulegone NA NA NA NA 0.731 0.744 NA

cyclohexene-methanol NA NA NA NA 0.680 NA NA

bicycloheptanon NA NA NA NA NA 0.433 NA

bicycloheptenol NA NA NA NA NA 0.479 NA

bicycloheptanol 1,131 1,024 1,516 0.977 0.815 0.983 tidak

geraniol NA 5,762 NA 2,719 4,273 NA tidak

citral NA 16,788 14,746 NA NA 19,433 NA

cis-2,6-dimethyl-2,6-octadiene 0.815 0.960 1,005 0.909 0.679 0.581 tidak

2,6-oktadienol(2) 11,162 NA 13,510 6,943 NA 5,731 NA

2-undecanone 0.459 NA 0.517 NA NA 0.329 NA

benzene 6,074 6,885 7,650 7,528 6,265 5,846 tidak

1,3cyclohexadiene/α-zingiberene 8,969 7,522 7,768 12,466 9,418 11,116 YA

germacrene NA 0.871 NA NA NA NA NA

α-farnesene 6,230 4,027 6,452 7,163 6,254 6,418 tidak

β-bisabolen 0.645 1,865 NA 0.689 NA 0.545 NA

zingiberene 0.779 1,020 1,215 NA 0.789 NA NA

α-amorphene NA NA 0.975 NA NA NA NA

naphtalene/γ-cadinene 0.856 NA NA 1,028 0.877 0.841 NA

β-sesquiphellandrene 5,212 5,103 5,577 6,521 5,396 5,652 tidak

farnesol(?)/4,4 dimethyl-2-1,5 hexadiene/cyclohexane 0.927 1,201 1,413 1,133 0.945 0.817 tidak

di-epi-α-cedrene/α-cedrene/methanoazulene/italicene 0.539 0.673 0.893 0.628 0.466 0.455 tidak

E-farnesene/farnesene NA NA 0.940 NA 0.649 NA NA

napthalenmethanol NA NA 0.551 0.373 NA NA NA

β-himachalene NA NA NA 0.940 NA NA NA

trimethylbicyclo NA NA NA 0.592 NA NA NA

2,6,10 dodecatrien-1-ol NA NA NA NA 0.735 NA NA

benzocyclohepten NA NA NA NA NA 0.682 NA

(Keterangan: NA= Non-Available/tidak terdeteksi)

20

Lampiran 2 Senyawa total kromatogram GC/MS dan contoh perhitungan student t-test

(Lanjutan)

Hipotesis 0 : Tidak ada perbedaan antara komposisi zingiberen jahe merah panen pagi

dengan sore.

Hipotesis 1 : Ada perbedaan antara komposisi zingiberen jahe merah panen pagi dengan sore.

Student t-Test: zingiberene

Panen pagi Panen sore

Mean 8086.333333 11000

Variance 599454.3333 2332668

Observations 3 3

Pearson Correlation 0.90901536

Hypothesized Mean Difference 0

df 2

t Stat 5.70582144

P(T<=t) one-tail 0.014684742

t Critical one-tail 2.91998558

P(T<=t) two-tail 0.029369484

t Critical two-tail 4.30265273

tStat lebih besar dari nilai t Crit, maka Hipotesis 0 dapat ditolak.

Hipotesis 1 dapat diterima (ada perbedaan antara komposisi jahe merah panen pagi dan sore)

21

Lampiran 3 Perhitungan koreksi kadar air dan perhitungan uji-t pada rendemen minyak atsiri

Koreksi kadar air jahe merah panen pagi

yield (ml) kadar air (%) bobot (g) % rendemen (%v/b)

0.4 81.6 140.55 1.5

0.4 92.6 146.194 3.6

0.6 88.5 182.312 2.8

0.5 84.6 160.87 2

0.5 78.7 159.783 1.4

Koreksi kadar air jahe merah panen sore

yield (ml) kadar air (%) bobot (g) % rendemen (%v/b)

0.7 87.2 198.487 2.7

0.7 87.8 207.221 2.7

0.6 84.2 167.128 2.2

0.85 88.5 207.898 3.5

0.6 78.7 183.944 1.5

Contoh perhitungan:

% rendemen = yield x 100%

(100%- kadar air) x (bobot)

= 0.7 x 100%

(100%- 87.2%) x (198.487)

= 2.7%

Uji-t pada % rendemen

pagi sore

Mean 2.26 2.52

Variance 0.868 0.542

Observations 5 5

Pooled Variance 0.705

Hypothesized Mean Difference 0

df 8

t Stat -0.48961

P(T<=t) one-tail 0.318777

t Critical one-tail 1.859548

P(T<=t) two-tail 0.637553

t Critical two-tail 2.306004

Hal ini menunjukkan perbedaan yang tidak signifikan dari kedua % rendemen (v/b) jahe

merah pada alpha = 0.05.

22

Lampiran 4 Proses penentuan aktivitas antioksidan dengan microplate reader

1. Larutan stok

konsentrasi 10,000 µg/ml dalam DMSO

2. Larutan DPPH

0,3 mM DPPH dalam 10 ml etanol (disiapkan segar).

3. Sampel

4 µl larutan stok ditambahkan kedalam 396 µl etanol (pengenceran 100x)

4. Uji aktivitas

(semua dalam µl):

Konsentrasi Sample etanol DPPH

0 0 100 100

1.6 5 95 100

3.3 10 90 100

6.7 20 80 100

10 30 70 100

13.3 40 60 100

16.7 50 50 100

Sampel A Sampel B Vit C

0 A

1,6 B

3,3 C

6,67 D

10 E

13,3 F

16,67 G

5. Inkubasi selama 30 menit dan baca pada panjang gelombang 517 nm

23

Lampiran 5 Pengukuran aktivitas antioksidan

Data Uji Antioksidan Minyak Atsiri Jahe Merah Waktu Panen Pagi

sampel Konsentrasi

(µg/ml)

A 1 A 2 A 3 Rata-Rata %Inhibisi

kontrol 0,351 0,354 0,351 0,352

P1 1,6 0,344 0,348 0,350 0,347 1,42

P2 3,3 0,328 0,345 0,349 0,341 3,125

P3 6,7 0,335 0,340 0,345 0,339 3,69

P4 10 0,331 0,339 0,340 0,336 4,54

P5 13,3 0,331 0,338 0,337 0,335 4,829

P6 16,7 0,314 0,327 0,321 0,321 8,806

Data Uji Antioksidan Minyak Atsiri Jahe Merah Waktu Panen Sore

sampel Konsentrasi

(µg/ml)

A 1 A 2 A 3 Rata-

Rata

%Inhibisi

kontrol 0,354 0,355 0,350 0,353

S1 1,6 0,345 0,343 0,347 0,345 2,26

S2 3,3 0,343 0,342 0,344 0,343 2,83

S3 6,7 0,336 0,339 0,340 0,338 4,24

S4 10 0,335 0,337 0,338 0,337 4,53

S5 13,3 0,335 0,331 0,331 0,332 5,94

S6 16,7 0,329 0,329 0,327 0,328 7,08

Contoh perhitungan:

% daya hambat P1 = absorban kontrol – absorban ekstrak x 100%

absorban kontrol

= 0,352– 0,347 x 100%

0,352

= 1,42%

24

Lampiran 5 Pengukuran aktivitas antioksidan (Lanjutan)

Data Uji Antioksidan Vitamin C

sampel Konsentrasi

(µg/ml)

A 1 A 2 A 3 Rata-Rata %Inhibisi

kontrol 0,325 0,319 0,309 0,317667

C1 1,6 0,242 0,291 0,262 0,265 16,57922

C2 3,3 0,24 0,24 0,234 0,238 25,0787

C3 6,7 0,221 0,215 0,202 0,212667 33,05352

C4 10 0,191 0,177 0,175 0,181 43,02204

C5 13,3 0,149 0,126 0,132 0,135667 57,29276

C6 16,7 0,103 0,092 0,091 0,095333 69,98951

Contoh perhitungan:

% daya hambat c1 = absorban kontrol – absorban ekstrak x 100%

absorban kontrol

= 0,317667– 0,265 x 100%

0,317667

= 16,57922%