BAB II TINJAUAN PUSTAKA. tumbuhan, nama daerah, nama asing, morfologi tumbuhan, kandungan kimia dan

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Tumbuhan Uraian tumbuhan meliputi daerah tumbuh, sistematika tumbuhan, sinonim tumbuhan, nama daerah, nama asing, morfologi tumbuhan, kandungan kimia dan kegunaan dari tumbuhan Sistematika Tumbuhan Kingdom Divisi Sub divisi Kelas Ordo Suku Genus : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledoneae : Solanales : Solanaceae : Lycium Spesies : Lycium barbarum L. (Tjitrosoepomo, 1994) Sinonim Tumbuhan Sinonim Lycium halimifolium Mill. Lycium turbinatum Veill. or Loisel. Lycium vulgare Dunal. (Anonim a, 2010) Nama Daerah Indonesia : Goji berry (Yu, et al., 2006).

2 2.1.4 Nama Asing Wolfberry (Inggris), gou qizi (Cina), kuko (Jepang), gugija (Korea), tu ky cau (Vietnam), gao gee (Thailand) (Yu, et al., 2006) Daerah Tumbuh Mayoritas goji berry diproduksi secara komersil berasal dari daerah otonomi Ningxia Hui Cina utara-tengah dan daerah otonomi Uighur Xinjiang Cina barat, dimana goji berry dijadikan sebagai tanaman perkebunan. Dalam Zhongning Country, Ningxia, perkebunan goji berry biasanya berkisar antara hektar. Goji berry juga dibudidayakan di sepanjang dataran subur Sungai Kuning. Daerah lain meliputi Gansu, Qinghai, Mongolia, dan Xinjiang (Dharmananda, 2007) Morfologi Tumbuhan Goji berry adalah tanaman dengan tinggi 1-3 m. Goji berry memiliki daun berbentuk bulat atau oval dengan panjang 7 cm dan lebar daun 3,5 cm dan relatif tipis. Kelopak bunga berbetuk lonceng atau tubular yang pendek. Korollanya berwarna ungu, lebarnya 9-14 mm dengan jumlah 5-6 helai. Goji berry memiliki buah berwarna merah terang dengan panjang 1-2 cm. Jumlah bijinya bervariasi antara biji dan berwarna kuning-jingga (Anonim b, 2009) Kandungan Kimia Goji berry mengandung makronutrien berupa karbohidrat 68%, protein 12%, lemak 10%, dan serat makanan. Kandungan mikronutrien goji berry adalah asam amino, vitamin dan mineral penting, asam lemak tak jenuh, betasitosterol

3 dan fitositosterol, karotenoid (betakaroten, zeaxanthin, likopen dan xantofil) dan senyawa fenolik (Anonim a, 2010) Kegunaan Goji berry memiliki manfaat potensial dalam penyembuhan penyakit kardiovaskular dan inflamasi, penyakit degeneratif, glaukoma, sebagai antikanker, dan memiliki efek antioksidan (Anonim a, 2010). 2.2 Ekstraksi Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan kandungan senyawa kimia dari jaringan tumbuhan maupun hewan. Sebelum ekstraksi dilakukan biasanya bahanbahan dikeringkan terlebih dahulu kemudian dihaluskan pada derajat kehalusan tertentu (Harborne, 1987). Menurut Depkes RI (2000), beberapa metode ekstraksi yang sering digunakan dalam berbagai penelitian antara lain yaitu: A. Cara dingin 1. Maserasi Maserasi adalah proses penyarian simplisia dengan cara perendaman menggunakan pelarut dengan sesekali pengadukan pada temperatur kamar. Maserasi yang dilakukan pengadukan secara terus-menerus disebut maserasi kinetik sedangkan yang dilakukan pengulangan panambahan pelarut setelah dilakukan penyaringan terhadap maserat pertama dan seterusnya disebut remaserasi. 2. Perkolasi Perkolasi adalah proses penyarian simplisia dengan pelarut yang selalu baru sampai terjadi penyarian sempurna yang umumnya dilakukan pada temperatur

4 kamar. Proses perkolasi terdiri dari tahap pelembaban bahan, tahap perendaman antara, tahap perkolasi sebenarnya (penetesan/penampungan ekstrak) terusmenerus sampai diperoleh perkolat yang jumlahnya 1-5 kali bahan. B. Cara panas 1. Refluks Refluks adalah proses penyarian simplisia dengan menggunakan alat pada temperatur titik didihnya, selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatas yang relatif konstan dengan adanya pendingin balik. 2. Digesti Digesti adalah proses penyarian dengan pengadukan kontinu pada temperatur lebih tinggi daripada temperatur ruangan, yaitu secara umum dilakukan pada temperatur C. 3. Sokletasi Sokletasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut yang selalu baru, dilakukan dengan menggunakan alat soklet sehingga menjadi ekstraksi kontinu dengan pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik. 4. Infudasi Infudasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut air pada temperatur 90 C selama 15 menit. 5. Dekoktasi Dekoktasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut air pada temperatur 90 C selama 30 menit.

5 2.3 Radikal Bebas Radikal bebas adalah setiap molekul yang mengandung satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas sangat reaktif dan dengan mudah menjurus ke reaksi yang tidak terkontrol, menghasilkan ikatan dengan DNA, protein, lipida, atau kerusakan oksidatif pada gugus fungsional yang penting pada biomolekul ini. Radikal bebas juga terlibat dan berperan dalam patologi dari berbagai penyakit degeneratif, yakni kanker, aterosklerosis, jantung koroner, katarak, dan penyakit degeneratif lainnya (Silalahi, 2006). Pembentukan radikal bebas dan reaksi oksidasi pada biomolekul akan berlangsung sepanjang hidup. Radikal bebas yang sangat berbahaya dalam makhluk hidup antara lain adalah golongan hidroksil (OH - ), superoksida (O - 2), nitrogen monooksida (NO), peroksidal (RO - 2), peroksinitrit (ONOO - ), asam hipoklorit (HOCl), hydrogen peroksida (H 2 O 2 ) (Silalahi, 2006). 2.4 Antioksidan Antioksidan adalah senyawa yang mempunyai struktur molekul yang dapat memberikan elektronnya kepada molekul radikal bebas dan dapat memutus reaksi berantai dari radikal bebas (Kumalaningsih, 2006). Antioksidan atau reduktor berfungsi untuk mencegah terjadinya oksidasi atau menetralkan senyawa yang telah teroksidasi dengan cara menyumbangkan hidrogen dan atau elektron (Silalahi, 2006). Menurut Kumalaningsih (2006), antioksidan tubuh dikelompokkan menjadi 3 yakni: (1). Antioksidan primer yang berfungsi untuk mencegah pembentuk senyawa radikal baru karena dapat merubah radikal bebas yang ada menjadi molekul

6 yang berkurang dampak negatifnya, sebelum radikal bebas ini sempat bereaksi. Contohnya adalah enzim superoksida dismutase (SOD) yang berfungsi sebagai pelindung hancurnya sel-sel dalam tubuh karena radikal bebas. (2) Antioksidan sekunder merupakan senyawa yang berfungsi menangkap senyawa serta mencegah terjadinya reaksi berantai. Contohnya adalah vitamin E, vitamin C, dan betakaroten yang dapat diperoleh dari buahbuahan. (3) Antioksidan tersier merupakan senyawa yang memperbaiki kerusakan sel-sel dan jaringan yang disebabkan radikal bebas. Contohnya enzim metionin sulfoksidan reduktase untuk memperbaiki DNA pada inti sel. Antioksidan digunakan untuk melindungi komponen makanan yang bersifat tidak jenuh (mempunyai ikatan rangkap), terutama lemak dan minyak. Mekanisme kerja antioksidan secara umum adalah menghambat oksidasi lemak. Tahapannya menurut Counsell dan Hornig (1981) adalah: I. Inisiasi RH + initiator R II. Propagasi R + O 2 ROO R + RH ROOH + R III. Terminasi R + R RR ROO + R ROOR

7 2.4.1 Antioksidan Alami Data epidemiologi mendukung keterkaitan antara tingginya asupan sayursayuran dan buah-buahan dengan rendahnya penyakit kronis. Hal ini dikarenakan sayur-sayuran dan buah-buahan kaya akan zat gizi (vitamin, mineral, serat pangan) serta berbagai kelompok zat bioaktif lain yang disebut zat fitokimia. Zat bioaktif ini bekerja secara sinergis, meliputi mekanisme, pengaturan sintesis kolesterol dan metabolisme hormon, penurunan tekanan darah, antioksidan, antibakteri, serta efek antivirus (Silalahi, 2006). Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin, tokoferol, dan asam-asam organik. Senyawa antioksidan alami polifenolik dapat bereaksi sebagai pereduksi, penangkap radikal bebas, pengkelat logam, dan peredam terbentuknya singlet oksigen (Kumalaningsih, 2006) Vitamin C Vitamin C atau asam askorbat mempunyai berat molekul 176,13 dengan rumus bangun C 6 H 8 O 6, dengan titik lebur C. Asam askorbat mengandung tidak kurang dari 99,0% C 6 H 8 O 6. Pemerian: serbuk atau hablur putih atau agak kuning, tidak berbau, rasa asam, oleh pengaruh cahaya lambat laun menjadi gelap, dalam larutan cepat teroksidasi. Kelarutan: mudah larut dalam air, agak sukar larut dalam etanol (95%) P, praktis tidak larut dalam kloroform P, dalam eter P dan dalam benzen P. Penyimpanan dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari cahaya. Vitamin C mengandung khasiat sebagai antiskorbut (Depkes RI, 1979).

8 Gambar 1. Rumus Bangun Vitamin C Vitamin C berperan dalam pencegahan penyakit jantung koroner, mencegah kanker, meningkatkan sistem kekebalan tubuh terhadap infeksi virus dan bakteri, dan berperan dalam regenerasi vitamin E (Silalahi, 2006). Vitamin C apabila terkena pengaruh oksigen, zat-zat pengoksidasi lemah, atau oleh pengaruh enzim asam askorbat oksidase, asam askorbat mudah mengalami oksidasi menjadi asam dehidroaskorbat. Karena memiliki sifat mudah teroksidasi, asam askorbat digunakan sebagai antioksidan (Counsell dan Hornig, 1981). 2.5 Spektrofotometri UV-Visibel Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis adalah dimana sinar/cahaya dilewatkan melewati sebuah wadah (kuvet) yang berisi larutan, dimana akan menghasilkan spektrum. Alat ini menggunakan hukum Lambert Beer sebagai acuan (Ewing, 1975). Panjang gelombang untuk sinar ultraviolet antara nm sedangkan panjang gelombang untuk sinar tampak/visible antara nm (Rohman, 2007). Spektrofotometri serapan adalah pengukuran serapan radiasi elektromagnetik panjang gelombang tertentu yang sempit, mendekati monokromatik, yang diserap zat. Spektrofotometer pada dasarnya terdiri atas

9 sumber sinar monokromator, tempat sel untuk zat yang diperiksa, detektor, penguat arus dan alat ukur atau pencatat. (Depkes RI, 1979). 2.6 Metode DPPH (1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl) Pada tahun 1922, ditemukan senyawa berwarna ungu radikal bebas stabil DPPH, yang sekarang digunakan sebagai reagen kolorimetri. DPPH sangat berguna dalam berbagai penyelidikan seperti inhibisi atau radikal polimerisasi kimia, penentuan sifat antioksidan amina, fenol atau senyawa alami (vitamin, ekstrak tumbuh-tumbuhan, obat-obatan). DPPH berwarna sangat ungu seperti KMnO 4 dan bentuk tereduksinya berwarna oranye-kuning (Ionita, 2005). Gambar 2. Rumus Bangun DPPH Metode DPPH adalah sebuah metode yang sederhana yang dapat digunakan untuk menguji kemampuan antioksidan yang terkandung dalam makanan. Metode DPPH dapat digunakan untuk sampel yang padat dan juga dalam bentuk larutan. Prinsipnya dimana elektron ganjil pada molekul DPPH memberikan serapan maksimum pada panjang gelombang 517 nm yang berwarna ungu. Warna ini akan berubah dari ungu menjadi kuning lemah apabila elektron ganjil tersebut berpasangan dengan atom hidrogen yang disumbangkan senyawa antioksidan. Perubahan warna ini berdasarkan reaksi kesetimbangan kimia (Prakash, 2001).

10 Parameter yang dipakai untuk menunjukan aktivitas antioksidan adalah harga konsentrasi efisien atau efficient concentration (EC 50 ) atau Inhibitory Concentration (IC 50 ) yaitu konsentrasi suatu zat antioksidan yang dapat menyebabkan 50% DPPH kehilangan karakter radikal atau konsentrasi suatu zat antioksidan yang memberikan persen peredaman sebesar 50%. Zat yang mempunyai aktivitas antioksidan tinggi, akan mempunyai harga EC 50 atau IC 50 yang rendah (Molyneux, 2004) Pelarut Metode ini akan bekerja dengan baik menggunakan pelarut metanol atau etanol dan kedua pelarut ini tidak mempengaruhi dalam reaksi antara sampel uji sebagai antioksidan dengan DPPH sebagai radikal bebas (Molyneux, 2004) Pengukuran Absorbansi Panjang Gelombang Panjang gelombang maksimum (λ maks ) yang digunakan dalam pengukuran uji sampel uji sangat bervariasi. Menurut beberapa literatur panjang gelombang maksimum untuk DPPH antara lain nm. Bagaimanapun dalam praktiknya hasil pengukuran yang memeberikan peak maksimum itulah panjang gelombangnya yaitu sekitar panjang gelombang yang disebutkan diatas. Nilai absorbansi yang mutlak tidaklah penting, karena panjang gelombang dapat diatur untuk memberikan absorbansi maksimum sesuai dengan alat yang digunakan (Molyneux, 2004) Waktu Pengukuran Pada awalnya lama pengukuran menurut beberapa literatur, yang direkomendasikan adalah selama 30 menit dan ini telah dilakukan dalam beberapa penelitian khususnya belakangan ini, waktu pengerjaan terpendek yaitu 5 menit

11 atau 10 menit. Waktu pengukuran digunakan sebagai parameter untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan sampel sebagai rujukan untuk digunakan pada penelitian-penelitian berikutnya (Molyneux, 2004). Berikut ini dapat dilihat resonansi DPPH dan reaksi DPPH dengan atom H netral yang berasal dari senyawa-senyawa yang bersifat antioksidan: Gambar 3. Resonansi DPPH Gambar 4. Reaksi antara DPPH dengan atom H yang berasal dari antioksidan