OPTIMALISASI EKSTRAKSI KURKUMINOID TEMULAWAK (Curcuma Xanthorrhiza Roxb.) DEDE SUPRIADI

Transkripsi

1 OPTIMALISASI EKSTRAKSI KURKUMINOID TEMULAWAK (Curcuma Xanthorrhiza Roxb.) DEDE SUPRIADI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

2 ABSTRAK DEDE SUPRIADI. Optimalisasi Ekstraksi Kurkuminoid Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.). Dibimbing oleh LATIFAH KOSIM DARUSMAN dan UTAMI DYAH SYAFITRI. Temulawak merupakan salah satu tanaman bahan alam Indonesia yang banyak sekali manfaatnya, di antaranya sebagai antioksidan, antiinflamasi, antibakteri, antihepatotoksik, antikanker, penginduksi enzim glutation s-transferase, dan inhibitor produksi prostaglandin E 2. Khasiat temulawak sebagai bahan alam terutama disebabkan oleh kandungan senyawa kurkuminoid di dalamnya. Bermacam-macam perlakuan telah dilakukan untuk mengekstraksi kurkuminoid dari temulawak. Dalam penelitian ini, temulawak diekstraksi dengan metode Soxhlet menggunakan pelarut aseton dengan perlakuan suhu 60, 70, dan 80 C selama 2, 3, dan 4 jam dan nisbah bahan baku-pelarut 1:6, 1:8, dan 1:10 untuk melihat pengaruh suhu, waktu, dan nisbah bahan baku-pelarut terhadap kadar kurkuminoid. Rancangan penelitian menggunakan rancangan fraksional faktorial. Penentuan kadar kurkuminoid dilakukan dengan metode spektrofotometri sinar tampak dan kadar optimumnya ditentukan dengan metode permukaan respons menggunakan perangkat lunak SAS 9.1. Persamaan kadar kurkuminoid yang diperoleh adalah Kadar = (suhu) (suhu 2 ) (waktu) (waktu 2 ) (nisbah) + ε dengan R 2 = 99.34%. Berdasarkan model tersebut dapat dilihat bahwa pengaruh suhu dan waktu terhadap kadar kurkuminoid bersifat kuadratik, sedangkan untuk nisbah bahan baku-pelarut pengaruhnya bersifat linear. Kondisi optimum ekstraksi teramati pada suhu C, waktu 4 jam, dan nisbah bahan baku-pelarut 1:6, dengan kadar kurkuminoid 31.87%. ABSTRACT DEDE SUPRIADI. Extraction Optimization of Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) Curcuminoids. Supervised by LATIFAH KOSIM DARUSMAN and UTAMI DYAH SYAFITRI. Temulawak is one of the useful natural products from Indonesia such as antioxidant, antiinflamatory, antibacterial, antihepatotoxic, anticancer, inductor of glutathione s-transferase enzymes, and inhibitor of prostaglandin E 2 production. Efficacy of temulawak as a natural products is caused by its curcuminoid compounds. Various treatments were applied to extract curcuminoid from temulawak. In this research, temulawak was extracted using Soxhlet method with acetone as solvent with temperature of 60, 70, and 80 C for 2, 3, and 4 hours, and with sample to solvent ratio of 1:6, 1:8, and 1:10. All extraction condition used to study the effect of temperature, time, and sample to solvent ratio to curcuminoid content. This research was designed with fractional factorial design. Determination of curcuminoid content was conducted with visible spectrophotometry method and the optimum content was determined by Response surface method using software SAS 9.1. The models obtained was Content = (suhu) (suhu 2 ) (waktu) (waktu 2 ) (nisbah) + ε with R 2 = 99.34%. The model showed that temperature and time have quadratic effect toward curcuminoid content, while the sample to solvent ratio has a linear effect. The optimum condition of extraction was obtained at C, extraction time of 4 hours, and sample to solvent ratio of 1:6, with curcuminoid content of 31.87%.

3 OPTIMALISASI EKSTRAKSI KURKUMINOID TEMULAWAK (Curcuma Xanthorrhiza Roxb.) DEDE SUPRIADI Skripsi Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

4 Judul : Optimalisasi Ekstraksi Kurkuminoid Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) Nama : Dede Supriadi NIM : G Disetujui: Prof. Dr. Ir. Latifah K Darusman, MS NIP Utami Dyah Syafitri, SSi. MSi NIP Diketahui: Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor Dr. drh. Hasim, DEA NIP Tanggal Lulus:

5 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Shalawat dan salam semoga terlimpahkan kepada nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat, serta umatnya hingga akhir zaman. Tema yang dipilih dalam karya ilmiah ini adalah optimalisasi ekstraksi dengan judul Optimalisasi Ekstraksi Kurkuminoid Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.). Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Tuti Setiawati Sudjana (almh), Ibu Latifah K Darusman, dan Ibu Utami Dyah Syafitri yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Kepada keluarga terima kasih atas doa, kasih sayang, dan inspirasinya, Ichsan dan Firdaus atas dukungan dan fasilitasnya, Mba Kamilah atas literaturnya, rekan-rekan Analitik 40, Kimia-q, Kimia 40, pengurus Imasika , DPI , Rani, Julia, Rachmadi, Agus (IT), Jati, Eko, Dicky, Robi, Yadi, Ratna, Nunu, Bebeth, Uti, Dewi, staf Laboratorium Analitik, Om Eman, Pak Engkos, Pak Ridwan, Bu Nunung, Pusat Studi Biofarmaka atas bantuan bahan penelitian, Departemen Statistika IPB, serta semua pihak yang membantu dalam penyelesaian karya ilmiah ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu demi satu. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Januari 2008 Dede Supriadi

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Cianjur pada tanggal 9 September 1984 dari ayah Sobandi dan ibu Iis Supyati. Penulis merupakan putra pertama dari dua bersaudara. Tahun 2003 penulis lulus dari SMU Negeri I Cianjur dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru. Penulis memilih Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif berorganisasi di Ikatan Mahasiswa Kimia Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Kimia Lingkungan 2006/2007, Kimia Analitik IV 2006/2007, Kimia TPB 2006/2007, dan Kimia Analitik Dasar D3 2006/2007. Pada Juli Agustus 2006 penulis melaksanakan praktik lapangan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Bogor.

7 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix PENDAHULUAN... 1 TINJAUAN PUSTAKA Botani dan Komposisi Kimia Temulawak... 1 Kurkuminoid... 2 Ekstraksi... 2 Perkembangan Penelitian Temulawak... 3 Rancangan Fraksional Faktorial... 4 Optimalisasi Ekstraksi... 5 BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat... 5 Metode... 5 HASIL DAN PEMBAHASAN Perlakuan Pendahuluan... 6 Hasil Rancangan Fraksional Faktorial... 7 Ekstraksi... 7 Analisis Kuantitatif Kurkuminoid... 7 Optimalisasi Kadar kurkuminoid... 9 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 13

8 DAFTAR TABEL Halaman 1 Komposisi rimpang temulawak Kombinasi perlakuan yang dicobakan dari hasil fraksionasi Perbandingan kadar kurkuminoid hasil percobaan dengan dugaan Hasil pendugaan kadar kurkuminoid untuk perlakuan yang tidak dicobakan... 8 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Rimpang temulawak Kurva standar kurkuminoid Perilaku suhu, waktu, dan nisbah terhadap kadar kurkuminoid (a) Peta kontur dan (b) Kurva permukaan respon kadar terhadap suhu dan waktu pada nisbah 1: Peta kontur kadar terhadap suhu dan nisbah pada waktu 2 jam Peta kontur kadar terhadap suhu dan nisbah pada waktu 3 jam Peta kontur kadar terhadap suhu dan nisbah pada waktu 4 jam... 10

9 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Diagram alir penelitian Kadar air contoh temulawak Kombinasi perlakuan berdasarkan pengacakan dengan SAS Rendemen ekstrak temulawak dari perlakuan yang dicobakan Model rendemen hasil pengolahan dengan SAS Data absorbans standar kurkuminoid Kadar kurkuminoid ekstrak temulawak dari perlakuan yang dicobakan Uji keragaman dengan menggunakan chi-square untuk kadar Pembuatan model kadar dengan eliminasi Backward Kurva permukaan respon kadar terhadap suhu dan nisbah Kurva permukaan respon kadar terhadap suhu dan waktu Kurva permukaan respon kadar terhadap waktu dan nisbah Hasil penentuan titik optimum dengan SAS

10 PENDAHULUAN Gerakan kembali ke alam (back to nature) telah mendorong peningkatan pemakaian bahan alam sebagai obat. Misalnya, obat herbal yang saat ini banyak digunakan oleh masyarakat, baik sebagai obat alternatif maupun untuk pemeliharaan kesehatan. Dalam kedokteran muncul pula bidang baru yang disebut Naturopathic Medicine. Pendekatan utamanya adalah pengobatan yang bersistem, terintegrasi, dan tidak merusak, serta yang paling penting ialah mengutamakan penggunaan bahan alam sebagai obat (natural medicine and nature care), bukan bahanbahan kimia sintetik (Kumulawati 2005). Bahan alam yang banyak digunakan untuk pengobatan, termasuk di Indonesia, salah satunya adalah temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.). Khasiat temulawak sebagai bahan alam untuk obat terutama disebabkan kandungan senyawa kurkuminoid di dalamnya. Kurkuminoid pada temulawak terdiri atas 2 senyawa, yaitu kurkumin dan desmetoksikurkumin. Kurkuminoid antara lain berkhasiat sebagai antioksidan, antiinflamasi, antibakteri, antihepatotoksik, antikolesterol, antikanker, dan antiplatelet agregasi (Sidik 2006), serta penginduksi enzim glutation s-transferase, dan inhibitor produksi prostaglandin E 2 (Sharma 2004). Menurut Handler et al. (2007) kurkuminoid dapat digunakan sebagai inhibitor selektif enzim siklooksigenase-1 (COX-1). Kurkuminoid tidak larut sempurna dalam air. Oleh karena itu, penggunaan pelarut organik merupakan salah satu pilihan yang dapat dipertimbangkan meskipun biaya produksi menjadi lebih mahal. Salah satu upaya untuk menekan biaya yang relatif mahal pada ekstraksi kurkuminoid adalah dengan mengoptimumkan ekstraksi kurkuminoid. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menentukan kadar kurkuminoid dalam temulawak, di antaranya penelitian yang dilakukan oleh Suwiah (1991) yang mengekstraksi rimpang temulawak menggunakan metode refluks dengan pelarut etanol. Dari hasil penelitiannya diperoleh kadar kurkumin sebesar %. Aan (2004) mengekstraksi temulawak menggunakan metode maserasi dengan pelarut aseton dan didapat kadar kurkumin optimum sebesar 13.65%. Yusro (2004) melakukan ekstraksi temulawak menggunakan metode maserasi dengan pelarut etanol. Diperoleh rerata kadar kurkumin sebesar 1.58%. Mahmood et al. (2004) mengekstraksi temulawak dengan pelarut metanol dalam keadaan dingin. Ekstrak metanol yang didapatkan diuji aktivitasnya sebagai analgesik dan diuretik. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh suhu, waktu, dan nisbah bahan baku-pelarut pada ekstraksi temulawak terhadap kadar kurkuminoid, serta menentukan kondisi ekstraksi yang optimum. Hipotesis penelitian ini adalah bahwa kondisi ekstraksi berupa suhu, waktu, dan nisbah bahan baku-pelarut yang berbeda akan menghasilkan kadar kurkuminoid yang berbeda pula. TINJAUAN PUSTAKA Botani dan Komposisi Kimia Temulawak Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) (Gambar 1) berdasarkan klasifikasi botaninya termasuk ke dalam Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledonae Bangsa : Zingiberales Suku : Zingiberaceae Marga : Curcuma Spesies : Curcuma xanthorrhiza Roxb. Di Indonesia, temulawak dikenal dengan berbagai nama daerah, misalnya koneng gede (sunda), temulawak (Sumatera dan Jawa), dan temo lobak (Madura). Gambar 1 Rimpang temulawak. Temulawak merupakan spesies Curcuma terbanyak. Sering kali tanaman ini ditemukan dalam semak-semak hutan jati, tetapi ada juga yang ditanam atau dibudidayakan khususnya di daerah Pulau Jawa. Temulawak tumbuh liar di hutan-hutan beberapa pulau di Indonesia antara lain Jawa, Maluku, dan Kalimantan (Herman 1985). Temulawak