MAKALAH METODE EKSTRAKSI
AQUE A QUE OUS ALCOH AL COH OLI C E XTR XT R AC TI ON BY F E R ME NTA NT A TI ON Ditulis guna memenuhi tugas Fitofarmasi
Disusun Oleh : Kelompok 1 Kelas A
1. Nandan Gilang Cempaka
(122210101001) (122210101001)
2. Lintang Nur Anggraeni
(132210101040) (132210101040)
3. Syamsu Dhuha
(122210101108) (122210101108)
4. Nurlaila Velayati
(152210101005) (152210101005)
5. Diana Hanifiyah Sucipto
(152210101012) (152210101012)
6. Livia Pimarahayu
(152210101020) (152210101020)
7. Fauzia Ken Nastiti
(152210101031) (152210101031)
8. Riska Fauriyah
(152210101040) (152210101040)
9. Ita Husnul Chotimah
(152210101044) (152210101044)
10. Husniya Faradisa
(152210101054) (152210101054)
Dosen Pengampu : Indah Yulia Ningsih, S.Farm., M.Farm., Apt.
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS JEMBER 2018
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii BAB 1.
PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1.
Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2.
Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3.
Tujuan....................................................................................................... 2
BAB 2.
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 3
2.1.
Ayurveda .................................................................................................. 3
2.2.
Prinsip Aqueous Alcoholic Extraction by Fermentation .......................... 3
2.3.
Metode ekstraksi “aqueous alcoholic extraction by fermentation” .......... 4
2.4.
Faktor yang mempengaruhi Ekstraksi ...................................................... 6
2.5.
Keuntungan metode Aqueous Alcoholic Extraction by Fermentation ..... 9
BAB 3.
PENUTUP .......................................................................................... 11
3.1.
Kesimpulan............................................................................................. 11
3.2.
Kritik dan Saran...................................................................................... 11
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 12
ii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Tanaman obat adalah sumber obat-obatan terkaya untuk pengobatan tradisional, obat modern, nutraceutical, suplemen makanan, dan entitas kimia untuk obat-obatan sintetis. Langkah pertama dalam peningkatan tanaman sobat
adalah
penyiapan
produksi
obat
herbal
(contohnya
ekstrak),
menggunakan berbagai metode mulai dari metode tradisional yang sederhana hingga teknik ekstraksi lebih lanjut. Ekstraksi adalah pemisahan senyawa aktif dari jaringan tumbuhan (dan hewan) menggunakan pelarut selektif melalui prosedur standar. Teknik ekstraksi bekerja dengan cara memisahkan metabolit tumbuhan yang larut dan meninggalkan sel yang tidak larut. Produk yang diperoleh dari tumbuhan berupa campuran metabolit yang relatif kompleks, dalam bentuk cair atau semisolid atau (setelah pelarut dikeluarkan) dalam bentuk bubuk kering, dan ditujukan untuk penggunaan oral atau eksternal. Yang termasuk kedalam metode ekstraksi antara lain dekok, infus, ekstrak cair, tingtur, ekstrak pilular (semipadat) atau ekstrak bubuk. Tujuan prosedur ekstraksi standar untuk obat-obatan kasar (bagian tanaman obat) adalah untuk mencapai terapi yang diinginkan bagian dan untuk menghilangkan bahan yang tidak diinginkan dengan pengobatan dengan selektif pelarut yang dikenal sebagai menstruum. Ekstrak yang diperoleh, setelah standarisasi, dapat digunakan sebagai agen obat seperti dalam bentuk tincture atau cairan ekstrak atau diproses lebih lanjut untuk dimasukkan dalam bentuk sediaan seperti tablet dan kapsul. Semua produk ini mengandung campuran kompleks metabolit tumbuhan obat, seperti alkaloid, glikosida, terpenoid, flavonoids dan lignan. Untuk digunakan sebagai obat, ekstrak bias diproses lebih lanjut melalui berbagai teknik fraksinasi untuk mengisolasi senyawa kimia tunggal seperti vincristine, vinblastine, hyoscyamine, hyoscine, pilocarpine, forskolin dan kodein.
1
Tujuan prosedur ekstraksi standar untuk bahan obat-obatan (bagian tanaman obat) adalah untuk mencapai terapi yang diinginkan dari bagian bagian tanaman dan untuk menghilangkan senyawa yang tidak diinginkan untuk pengobatan menggunakan pelarut selektif yang dikenal sebagai menstruum. Ekstrak yang diperoleh setelah standarisasi dapat digunakan sebagai agen obat contohnya dalam bentuk tincture atau cairan ekstrak atau dapat diproses lebih lanjut untuk dimasukkan dalam bentuk sediaan seperti tablet dan kapsul. Semua produk ini mengandung campuran kompleks dari berbagai macam
metabolit tanaman obat, seperti alkaloid, glikosida,
terpenoid, flavonoids dan lignan. Untuk digunakan sebagai obat, ekstrak dapat diproses lebih lanjut melalui berbagai teknik fraksinasi untuk mengisolasi
senyawa
kimia
tunggal
seperti
vincristine,
vinblastine,
hyoscyamine, hyoscine, pilocarpine, forskolin dan kodein. 1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimanakah prinsip kerja dari aqueous alcoholic ectraction by fermentation? 2. Apa sajakah faktor-faktor yang mempengaruhi ekstraksi? 3. apa sajakah keuntungan yang terdapat pada metode ekstraksi? 1.3. Tujuan
Tujuan dalam makalah ini : 1. Untuk mengetahui prinsip kerja dari aqueous alcoholic ectraction by fermentation 2. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi ekstraksi 3. Untuk mengetahui keuntungan yang terdapat pada metode ekstraksi
2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ayurveda
Fermentasi diresepkan sebagai metode untuk pembuatan obat di Ayuverda dan tidak ada sistem pembuatan obat lain yang menggunakan fermentasi seperti di Ayuverda. Pembuatan fermentasi yang belum sempurna mungkin dilakukan pada pembuatan suatu obat menurut sistem pengobatan Sidha dan Unani. Ayurveda merupakan suatu ilmu kesehatan kuno yang telah diketahui oleh manusia selama lebih dari 5000 tahun sebagai penyembuhan, pengobatan, dan memperpanjang usia. Ayurveda secara luas menggunakan tumbuhan-tumbuhan yang ditambahkan degan mineral dan produk hewani tertentu. Banyak hasil dari penelitian-penelitian telah memasukkan obat-obat ini dalam farmakopeia (Das, Chandan; Ghosh, Goutam; Das, Debajyoti. 2016). Pengobatan sistem ayurveda terdiri dari berbagai macam bentuk sediaan yang berbeda. Contohnya adalah teh-teh herbal, infusi, dekokta, tingtur, kapsul dan serbuk, minyak terinfusi, salep, krim, lotion, arishta (dekokta terfermentasi) dan asava (infusa terfermentasi). Arishta (dekokta terfermentasi) dan asava (infusa terfermentasi) merupakan bentuk sediaan yang paling umum dikarenakan memercepat aksi terapetik dan meningkatkan konsentrasi obat. Akan tetapi, disebutkan oleh Susruta(Susruta, 44 th Chapter) tentang arishta yang menyebutkan bahwa arista memiliki kandungan dan fungsi yang lebih baik dari bentuk sediaan lain karena kombinasi dari berbagai bahan obat dan transformasinya yang berbeda (Sabu, Abdulhameed; Haridas, Madhathilkovilakathu, 2015).
2.2. Prinsip Aqueous Alcoholic E xtraction by F ermentation Prinsip dari metode ekstraksi ini mengadopsi dari prinsip ekstraksi obat-obat tradisional Ayurveda yaitu Asava dan Arista. Arista berarti hasil fermentasi dari dekokta dan Asava berarti hasil fermentasi dari serbuk simplisia. Ekstraksi dilakukan dengan merendam simplisia tumbuhan, baik dalam bentuk dekok atau serbuk, selama beberapa waktu tertentu, yang
3
melibatkan fermentasi atau pembentukan senyawa alkohol. Alkohol yang dihasilkan akan membantu ekstraksi dari senyawa aktif di dalam simplisia tumbuhan tersebut dan juga berperan sebagai pengawet bagi produk hasil ekstraksi (Varma, 2016). Proses fermentasi juga akan membantu pecahnya sel dan mengeluarkan senyawa aktif yang terdapat dalam sel tumbuhan tersebut. Proses fermentasi juga akan menciptakan kondisi hipotonik dilingkungan sekitar sel sehingga akan terjadi transport aktif oleh senyawa keluar dari sel (Sabu, 2015). Proses fermentasi dilakukan dengan menambahkan ekstrak dengan tiga komponen utama yaitu tepung, gula merah dan madu. Ketiga komponen utama tersebut dapat difermentasi melalui dua kali proses(ketiga komponen utama difermentasi secara terpisah) atau satu kali proses(ketiga komponen utama difermentasi bersama). Tepung, gula merah dan madu akan membantu aktivitas dari mikrooraganisme yang berperan selama proses fermentasi (Sekar, 2007). Pada teknik fermentasi modern, ekstrak bisa ditambah dengan ragi untuk mempercepat proses fermentasi. Selain itu ragi juga berperan sebagai pembersih alami dengan mengikat logam-logam berat dan pestisida. Proses fermentasi tradisional(tanpa ragi) membutuhkan waktu lebih dari sebulan sedangkan proses fermentasi moderrn(dengan ragi) membutuhkan waktu kurang dari seminggu (Sabu, 2015). Proses fermentasi dapat dilakukan pada wadah dari tanah liat. Pada proses fermentasi skala besar, tong kayu, toples porselen dan wadah dari metal dapat digunakan untuk menggantikan wadah dari tanah liat (Varma, 2016). 2.3. Metode ekstraksi “aqueous alcoholic extraction by fermentation”
Preparasi melibatkan proses yang rumit dengan faktor-faktor penting berikut ini: • Bahan/material dan rasionya • Proses • Pot • Musim
4
• Tempat Ekstraksi dalam bentuk dekok atau infus dingin dari beberapa bahan alam dilakukan dan sejumlah kecil jaggery (jus kering tebu) ditambahkan bersama dengan bunga dari Woodfordia fruticosa yang digunakan sebagai inokulum untuk memulai fermentasi. Kemudian disimpan selama sekitar empat minggu untuk fermentasi dengan metode anaerob untuk mendapatkan tingkatan tertentu alkohol yang dihasilkan. Produknya kemudian disimpan selama beberapa waktu untuk pematangan. Rempah-rempah seperti kapulaga dan kayu manis ditambahkan sebagai agen perasa. Preparasi metode ekstraksi ditunjukkan pada Gambar 1.
Bahan alam/tanaman
Ekstraksi : Infus/dekok
Preparasi medium fermentasi
Penghalusan (menjadi bentuk serbuk) bunga Woodfordia fruticosa
Penghalusan rempah
Fermentasi Gambar 1 : Proses preparasi tanaman dengan metode ekstraksi “aqueous alcoholic extraction by fermentation”
Kelebihan Proses
Prahst telah menyebutkan beberapa manfaat dari produk herbal yang difermentasi seperti di bawah ini:
5
• Fermentasi menghilangkan sebagian besar gula yang tidak diinginkan dari bahan tanaman, membuat produk lebih bioavailabel dan menghilangkan efek samping seperti gas dan kembung. •
Fermentasi mengekstrak berbagai bahan aktif dari ramuan/herbal daripada metode ekstraksi apapun yang mana menstruum mengalami gradien peningkatan kadar alkohol.
• Dinding sel ragi/yeast secara alami mengikat logam berat dan pestisida residu dan oleh karena itu, ia bertindak sebagai sistem pembersihan alami. • fermentasi tidak hanya menghilangkan kontaminan, itu juga bisa menurunkan toksisitas beberapa komponen beracun dalam tanaman. • Fermentasi secara aktif memecah sel-sel herbal, kontak langsung dengan menstruum dan bakteri memiliki enzim yang memecah dinding sel untuk lebih membantu dalam proses pencucian. Fermentasi juga menghasilkan sistem transportasi aktif yang memindahkan konstituen terlarut dari materi bahan alam pada menstruum.
2.4. Faktor yang mempengaruhi Ekstraksi
1. Pengaruh suhu Suhu mempengaruhi proses fermentasi Formulasi Asavarista. Dalam formulasi Draksharishta, jaggery ditambahkan ke ramuan ramuan herbal, diaduk dengan baik dan direbus selama dua menit di batch pertama, dan dalam batch kedua jaggery ditambahkan saat rebusan didinginkan pada suhu 40 ° C. Lalu semua persiapannya disimpan dalam wadah porselen dan disimpan untuk difermentasi. Arista Dingin menunjukkan kandungan alkohol 7,64% sedangkan tidak ada alcohol pada Arista panas pada hari penyaringan. Isi Tannin ditemukan sama pada kedua formulasi. Hasil ini menyimpulkan bahwa sel-sel ragi hancur pada formulasi panas sedangkan pada formulasi dingin tidak karena suhu tinggi, Suhu optimum dalam rentang 20-35 ° C cocok untuk inisiasi fermentasi 2. Waktu Fermentasi
6
Lama waktu fermentasi berbeda dari setiap musim. Menurut literatur, pada musim gugur dan musim panas fermentasi terjadi selama 6 hari, pada musim salju selama 10 hari dan pada musim hujan dan musim gugur selama 8 hari. Pada umumnya, pada iklim tropis fermentasi terjadi selama 7-10 hari dan pada suhu dingin terjadi selama 30 hari. Lama waktu dari fermentasi memiliki rentang dari 7-180 hari dengan formulasi yang berbeda. 3. Penggunaan berbagai wadah dan kondisi persiapan Pot tanah liat dan beberapa bejana lain digunakan untuk persiapan Formulasi
berbeda dari Asavarista yang meliputi kaca, aluminium,
kaleng tembaga, stainless steel, jar porselen, bejana emas. Penelitian ini menyimpulkan bahwa bejana dari tembaga kaleng adalah pilihan yang lebih baik untuk proses fermentasi daripada aluminium. Wadah kayu memiliki batasan tertentu seperti pot tanah dapat pecah, sementara kontainer
kayu
membutuhkan
pra-perawatan
dan
mungkin
ada
kemungkinan kontaminasi. Oleh karena itu, dengan kemajuan teknologi farmasi pot-pot ini digantikan oleh plastik dan baja kontainer. Draksharishta dan Drakshasava yang dipreparasi dalam bejana kaca dan pot tanah liat tidak menunjukkan produksi alkohol. Persiapan dalam pot kaca menunjukkan lebih asam dari yang dipreparasi dari pot tanah. Disana ada tidaknya perubahan diamati pada TLC dan analitis nilai-nilai. Diamati bahwa pot tanah menyebabkan penguapan karena sifatnya yang berpori yang menyebabkan kelarutan senyawa terbatas. Perubahan pH ini dapat mempengaruhi kinerja organisme. 4. Proporsi karbohidrat (Madhura Dravya) Tingkat fermentasi dipengaruhi oleh alam dan konsentrasi karbohidrat. Mikroorganisme dalam Formulasi asavarista membutuhkan air, bahan yang bernutrisi sebagai promotor pertumbuhan dan sumber energi untuk mereka aktivitas fermentasi. Karbohidrat bertindak sebagai sumber utama
nutrisi.
Viskositas
media
konsentrasi karbohidrat.
7
meningkat
dengan
peningkatan
5. Signifikansi Sandhana Dravya (Fermentor) Fermentor adalah mikroorganisme, yang memulai proses fermentasi. Dhataki pushpa diperkenalkan oleh Acharya Vagbhata sebagai fermentor di bidang manufaktur Asavarista. Selain itu Dhataki mendorong beberapa obat lain juga digunakan di Sandhana Kalpana yang termasuk Madhuka pushpa (Kutajarishta) dan Surabeeja / Kinva (Sura). Sebuah penelitian dilakukan untuk mengetahui efek penambahan ragi (Saccharomyces cerevisiae) dan Dhataki pushpa pada media yang akan difermentasi. Hasilnya mengungkapkan bahwa sampel mengandung ragi menunjukkan onset dan penyelesaian proses fermentasi dimulai pada hari kedua dan selesai dalam satu bulan. Sedangkan sampel yang mengandung Dhataki puspa, fermentasi dimulai pada hari kelima dan selesai pada bulan kedua. Dalam studi lain baik Dhataki puspa dan strain Saccharomyces yang terisolasi cerevisiae dari bunga yang sama digunakan sebagai inokulum untuk fermentasi. Hasilnya menunjukkan bahwa bunga Dhataki mampu memulai
fermentasi
alkohol
sebagai
biasanya
dicapai
dengan
menggunakan kultur ragi murni. Bunga puspa Dhataki ditemukan mengandung persentase tanin tinggi (22%). Selama fermentasi anaerobik, Senyawa fenolik ini membawa enzimatik konversi menjadi fenol dan alkohol sederhana. Ini mungkin membenarkan penggunaan ekstensif W. fruticosa dalam persiapan Arista untuk menghasilkan alkohol. 6. Manfaat dari Sandhana Kalpana (Fermentasi Biomedis) Gula yang tidak diinginkan dikeluarkan dari bahan tanaman dengan proses fermentasi dan membuat produk lebih banyak bio-availability dengan menghilangkan efek samping seperti gas dan kembung. Saat proses fermentasi berlangsung peningkatan gradien tingkat alkohol, itu mengekstrak lebar berbagai bahan aktif dari ramuan dari yang lain metode ekstraksi. Ragi bertindak sebagai pembersihan alami sistem karena pengikatan alami dinding sel ragi dengan logam berat dan residu pestisida. Fermentasi tidak hanya menghilangkan kontaminasi tetapi juga mengurangi toksisitas beberapa komponen beracun pada tumbuhan.
8
Herba Sel-sel pecah oleh proses fermentasi dan terpapar secara terbuka untuk menstruum di mana dinding sel rusak turun oleh enzim bakteri yang selanjutnya membantu dalam proses pencucian. Proses fermentasi menciptakan aktif sistem transportasi yang menghilangkan konstituen dari bahan herbal untuk menstruasi 2.5. Keuntungan metode Aqueous Alcoholic Extraction by Fermentation
Beberapa obat persiapan Ayurveda (seperti asava dan arista) mengadopsi teknik fermentasi untuk mengekstrak prinsip aktif. Itu prosedur ekstraksi melibatkan perendaman obat mentah, dalam bentuk bubuk atau rebusan (kasaya), untuk jangka waktu tertentu, selama
itu mengalami
fermentasi dan menghasilkan alkohol in situ; ini memfasilitasi ekstraksi dari konstituen aktif yang terkandung dalam bahan tanaman. Alkohol sehingga dihasilkan juga berfungsi sebagai pengawet. Jika fermentasi adalah dilakukan di dalam bejana tanah, seharusnya tidak baru: air harus terlebih dahulu direbus dalam bejana. Dalam pembuatan skala besar, tong kayu, porselen guci atau bejana logam digunakan sebagai pengganti bejana tanah liat. Beberapa contoh persiapan tersebut adalah karpurasava, kanakasava, dasmularista. Di Ayurveda, metode ini belum distandarisasi tetapi, dengan tingkat kemajuan luar biasa dalam teknologi fermentasi, seharusnya tidak sulit dan ekstraksi ini untuk produksi ekstrak obat herbal. Proses fermentasi membantu dalam memecahkan sel-sel herbal dan memaparkan isinya ke biotransformasi. Fermentasi juga menciptakan sistem transportasi aktif dengan konstituen terlarut dari bahan herbal (Sharma &Dash 2001). Ada klaim bahwa dinding sel ragi alami mengikat logam berat dan residu pestisida dan bertindak sebagai sistem pembersihan alami, membuat fermentasi herbal produk lebih aman daripada bubuk atau tincture. Fermentasi juga menciptakan sistem transportasi aktif yang bergerak melarut konstituen dari bahan herbal ke pelarut (Katiyar 2008). Studi di atas memberikan validasi dari manfaat spekulasi dari tincture herbal sebagai dijelaskan dalam klasik Ayurvedic.
9
Keuntungan dari Aqueous Alcoholic Extraction by Fermentation: 1. Dihasilkan alkohol yang dapat bertindak sebagai pengawet 2. Membantu dalam memecahkan sel-sel herbal dan memaparkan isinya ke biotransformasi 3. Dapat menciptakan sistem transportasi aktif 4. Tingkat kemajuan yang luar biasa dan proses tidak begitu sulit
10
BAB 3. PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Ekstraksi adalah pemisahan senyawa aktif dari jaringan tumbuhan (dan hewan) yang menggunakan pelarut selektif melalui prosedur standar. Metode ekstraksi yang digunakan bisa berupa Aqueous Alcoholic Extraction by Fermentation. Prinsip dari metode ekstraksi ini mengadopsi dari prinsip ekstraksi obat-obat tradisional Ayurveda yaitu Asava dan Arista. Arista berarti hasil fermentasi dari dekokta dan Asava berarti hasil fermentasi dari serbuk simplisia. Sedangkan faktor yang mempengaruhi metode ekstraksi yakni pengaruh suhu, waktu fermentasi, penggunaan berbagai wadah dan kondisi persiapan, proporsi karbohidrat (madhura dravya), signifikansi sandhana dravya (fermentor), manfaat dari sandhana kalpana (fermentasi biomedis). Metode ekstraksi Aqueous Alcoholic Extraction by Fermentation memiliki beberapa keuntungan diantaranya menghasilkan alkohol yang dapat bertindak sebagai pengawet, membantu dalam
memecahkan
sel-sel
herbal
dan
memaparkan
isinya
ke
biotransformasi, dapat menciptakan sistem transportasi aktif , dan tingkat kemajuan yang luar biasa dan proses yang tidak begitu sulit.
3.2. Kritik dan Saran
Diharapkan kepada para pembaca dapat memberikan kritik dan saran dalam pembuatan makalah ini. Supaya dalam pembuatan tugas selanjutnya dapat lebih baik lagi karena kami akui masih banyak kekurangan dalam penyusunan makalah ini.
11
DAFTAR PUSTAKA
Das, Chandan; Ghosh, Goutam; Das, Debajyoti. 2016. Ayurdevic Liquid Dosage from Asava and Arista: An Overview. Odisha: School of Pharmaceutical Sciences, Department of Pharmacognosy, Siksha ‘O’ Anusandhan University Katiyar CK. 2008. Aqueous alcoholic extraction of medicinal and aromatic plants by fermentation. In: Handa SS, Khanuja SS, Longo G, Rakesh DD, editors. Extraction technologies for medicinal and aromatic plants. Trieste: International Centre for Science and High Technology; p. 107 – 112. Sabu, Abdulhameed; Haridas, Madhathilkovilakathu. 2015. Fermentation in Ancient Ayurveda: Its Present Implication. Kerala: Inter University Centre for Bioscience, Department of Biotechnology and Microbiology, Kannur University Sekar, S. (2007). Traditional Alcoholic Beverages from Ayurveda and Their Role on Human Health. Indian Journal of Traditional Knowledge , 144-149. Sharma RK, Dash B. 2001. Charak Samhita, vol . I-VI. Varanasi, India: haukhambha Sanskrit Series. Varma, N. (2016). Phytoconstituents and Their Mode of Extraction: An Overview. Res J. Che. Environ. Sci , 08-15.
12
