Uji Aktivitas Antioksidan Dari Ekstrak Dan Fraksi Ranting Tumbuhan Patah Tulang (Euphorbia tirucalli L) Antioxidant Activity Test Of Extract Plant Leaves And Fraction (Euphorbia tirucalli L)
Randi Saputra1, Dachriyanus2, Desi Sagita3
1.2.3
Program Studi Farmasi, STIKES Harapan Ibu, Jambi, Indonesia
Alamat Korespondensi: Nama
: Randi Saputra
Alamat
: Jl. Jend. Sudirman No.42, Rt/Rw. 21/07, Thehok, Jambi
No.tlp/HP
: 085664202907
Email
:
[email protected]
Uji Aktivitas Antioksidan Dari Ekstrak Dan Fraksi Ranting Tumbuhan Patah Tulang (Euphorbia tirucalli L) Randi Saputra1, Dachriyanus2, Desi Sagita3 1.2.3
Program Studi Farmasi, STIKES Harapan Ibu, Jambi, Indonesia
Abstrak Tumbuhan Euphorbia tirucalli L (Euphorbiaceae) termasuk jenis tumbuhan tropis yang banyak dijumpai tumbuh liar di dataran kering lembah Palu. Tanaman ini mempunyai kandungan asam elagat yang berpotensi sebagi antioksidan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan aktivitas antioksidan pada ekstrak sampel. Pengujian dilakukan dengan ekstrak etanol dan difraksi dengan pelarut n-heksan, etil asetat dan air. Pengujian aktivitas antioksidan menggunakan metode 2,2-difenil-1–pikrilhidrazil (DPPH) dan diukur dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Sebagai pembanding digunakan asam askorbat yang diperlakukan sama dengan sampel. Hasil uji aktivitas antioksidan dari ekstrak etanol, fraksi n-heksan, fraksi etil asetat dan fraksi air menunjukkan fraksi air memberikan aktivitas antioksidan yang lebih baik dibandingkan yang lain dengan nilai IC50 sebesar 220,004 µg/mL. Nilai menunjukkan bahwa ekstrak tumbuhan patah tulang kurang memiliki potensi sebagai antioksidan alami, ini dapat dilihat dari nilai IC50 yang didapat sangat besar yaitu > 200ppm maka antioksidan yang dimiliki sangat lemah, sehingga masih belum bisa menggantikan kedudukan asam askorbat sebagai antioksidan. Kata Kunci : Euphorbia tirucalli L, Asam elagat, Antioksidan, 2,2-difenil-1–pikrilhidrazil (DPPH) Abstract Euphorbia tirucalli L (Euphorbiaceae) includes tropical plant species which are often found growing wild in the dry plains of the valley of Palu. This plant has content of elagat acid as a potential antioxidant. The objective of This study to determine the antioxidant activity of the extract samples. Tests conducted by the ethanol extract and diffraction with solvent nhexane, ethyl acetate. The antioxidant activity test was using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and was measured using a spectrophotometer UV-Vis. As a comparator, the ascorbic acid was used and treated the same as samples. The result of the antioxidant activity of the extract ethanol, n-hexane fraction, ethyl acetate fraction and water fraction indicates the fraction of water provide antioxidant activity which is better than the other with IC50 value of 220.004 mg / mL. Value indicates that the extract of “Euphorbia tirucalli L” have less potential as a natural antioxidant, it can be seen from the IC50 values gained enormous ie > 200 ppm, antioxidant are extremely weak, so it still can not replace the position of ascorbic acid as an antioxidant. Keyword : Euphorbia tirucalli L, elagat acid, antioxidants, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)
PENDAHULUAN Tumbuhan Euphorbia tirucalli L (Euphorbiaceae) termasuk jenis tumbuhan tropis yang banyak dijumpai tumbuh liar di dataran kering lembah Palu. Jenis tumbuhan ini oleh masyarakat lokal dinamai tumbuhan patah tulang, karena dapat digunakan untuk mengobati tulang yang patah, keseleo, dan terkilir. Selain itu juga dimanfaatkan sebagai tanaman pagar karena tidak dimakan oleh
serangga dan binatang lainnya serta dapat meracuni ikan sehingga dicurigai memiliki sifat pestisidal, meskipun penelitian untuk mengungkap kebenaran sifat tersebut belum pernah dilakukan. Dari hasil penelusuran penapisan fitokimia menunjukkan bahwa tumbuhan Euphorbia tirucalli L mengandung glikosid, sapogenin dan asam ellaf [3]. Ranting patah tulang mengandung glikosida, sapogenin, dan asam elagat.
Asam elagat adalah senyawa fenol alam yang ditemukan dalam bentuk elagitanin pada tanaman. Asam elagat berpotensi sebagai antikanker dan antioksidan [1]. Antioksidan adalah senyawa kimia yang dapat menyumbangkan satu atau lebih elektron kepada radikal bebas, sehingga radikal bebas tersebut dapat diredam [8]. Radikal bebas adalah atom atau molekul apa saja yang memiliki satu atau lebih atom tak berpasangan. Karena jumlah elektron ganjil, maka tidak semua elektron dapat berpasangan. Meskipun suatu radikal tidak bermuatan positif atau negatif, spesi semacam ini sangat reaktif karena adanya elektron yang tidak berpasangan. Suatu radikal bebas dijumpai sebagai zat antara yang tak dapat diisolasi usia pendek, sangat reaktif dan berenergi tinggi [4]. Sebab itu tubuh kita memerlukan suatu substansi penting yakni antioksidan yang dapat membantu melindungi tubuh dari serangan radikal bebas. Dari uraian di atas peneliti tertarik untuk menguji aktivitas antioksidan dari tumbuhan patah tulang, sehingga dapat menambah antioksidan alami yang sangat dibutuhkan untuk kesehatan manusia. ALAT BAHAN DAN METODE Alat yang digunakan adalah rotary vacuum evaporator, spekrofotometer UVVis, timbangan digital, gelas ukur, beaker glass, labu ukur, pipet volume, tabung reaksi, pipet tetes, gunting/pisau, kertas saring, botol reagen, corong, batang pengaduk, cawan penguap, pipet mikro, vial. Bahan yang digunakan adalah 1,5 kg ranting tumbuhan patah tulang, 2,2difenil-1-pikrilhidrazil, aqudes, etanol 96%, metanol, DCM, etil asetat, n-heksan, asam askorbat PROSEDUR KERJA 1. Ekstraksi dan fraksinasi bahan tumbuhan Tumbuhan yang digunakan bagian ranting patah tulang yang masih segar, ranting yang digunakan sebanyak 1,5 kg. Ranting patah tulang di blender selama 3 menit kemudian di meserasi dengan
etanol 96% sambil dikocok dilakukan 3 kali pengulangan kemudian saring dengan menggunakan kertas saring Whatman no. 1, gabungkan filtrat. Filtrat dipekatkan dengan menggunakan rotary evaporator, sehingga diperoleh ekstrak patah tulang. Ekstrak etanol kental diencerkan dengan air panas sebanyak 100 ml, diaduk terus sampai encer dan homogen, kemudian di masukkan kedalam corong pisah, difraksinasi berturut-turut secara ekstraksi cair-cair dengan pelarut nheksan, dan etilasetat. Mula-mula difraksinasi dengan pelarut n-heksan sebanyak 25 ml, diperoleh fraksi n-heksan dan fraksi air. Fraksi n-heksan dipisahkan, kemudian fraksi air difraksinasikan dengan etil asetat sebanyak 25 ml, diperoleh fraksi etil asetat dan fraksi air. Masing-masing fraksi dilakukan 3x pengulangan [5]. 2. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum DPPH Dipipet sebanyak 3,8 mL larutan DPPH 20 µg/mL dan ditambahkan 0,2 ml metanol. Setelah itu dibiarkan selama 15 – 30 menit ditempat gelap, serapan larutan diukur dengan spektrofotometri UV – Vis pada panjang gelombang 400 – 800 nm[7]. 3. Uji Aktivitas Antioksidan dengan Metode DPPH Konsentrasi ekstrak yang digunakan utnutk aktivitas antioksidan adalah 50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm. Untuk penentuan aktivitas antioksidan dipipet 3,8 mL larutan DPPH kedalam masing – masing vial kemudian dipipet 0,2 mL dari masimg – masing konsentrasi larutan sampel, setiap konsentrasi dilakukan 3 kali pengulangan. Sampel yang dimasukkan dalam vial dilakukan setiap 2 menit kemudian larutan dihomogenkan dan diukur setiap 15 menit dan 30 menit dengan menggunakan spektrofotometri uv – vis pada panjang gelombang maksimum DPPH. Nilai serapan larutan DPPH sebelum dan sesudah penambahan ekstrak tersebut dihitung sebagai persen inhibisi (% inhibisi) dengan rumus sebagai berikut:
% Inhibisi = (Akontrol - Asampel) x 100% (Akontrol) Keterangan: Akontrol = Absorbansi tidak mengandung sampel Asampel = Absorbansi sampel Selanjutnya hasil perhitungan dimasukkan ke dalam persamaan regresi dengan konsentrasi ekstrak (ppm) sebagai absis (sumbu X) dan nilai % inhibisi (antioksidan) sebagai ordinatnya (sumbu Y). Nilai IC50 dari perhitungan pada saat % inhibisi sebesar 50%. Y = aX + b [2]. Sebagai pembanding digunakan asam askorbat yang diperlakukan sama dengan sampel. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah dari 1,5 kg sampel tumbuhan patah tulang didapatkan rendemen 3,25 % dengan berat ekstrak 48,76 g, untuk fraksinasi dari 36,57 g ekstrak kental didapatkan berat n-heksan 0,79 g, etil asetat 0,28 g, dan fraksi air 12,75 g. (Tabel 1) Hasil penentuan serapan maksimum larutan DPPH diperoleh panjang gelombang 515 nm. Hasil penentuan aktivitas antioksidan vitamin C sebagai pembanding untuk 15 menit diperoleh IC50 sebesar 95,053 µg/mL, untuk yang 30 menit diperoleh IC50 sebesar 98,582 µg/mL. (Tabel 2) Hasil penentuan aktivitas antioksidan pada ekstrak etanol dan fraksi tumbuhan patah tulang dilihat pada (Tabel 2) Proses ekstraksi tumbuhan patah tulang dilakukan dengan cara maserasi. Maserasi adalah teknik ekstraksi yang dilakukan untuk bahan yang tidak tahan panas dengan cara perendaman didalam pelarut dengan lama waktu tertentu karena cara ini merupakan metoda yang mudah dilakukan dan menggunakan alatalat sederhana dengan biaya yang terjangkau cukup dengan merendam sampel dalam pelarut selama beberapa hari. Semua filtrat yang diperoleh dari hasil ekstraksi diuapkan menggunakan Rotary vacuum evaporator berdasarkan prinsip diagram fase air, yaitu ketika tekanan udara diturunkan, maka titik didih akan
turun. Tekanan yang digunakan adalah tekanan vacuum (500 mmHg), sehingga suhu ± 60°C dapat digunakan untuk menguapkan pelarut etanol. Proses evaporasi yang dilakukan pada penelitian ini digunakan rotary vacuum evaporator dengan suhu 60°C. Setelah itu diperoleh ekstrak etanol = 48,76 g, rendemennya diperoleh = 3,25 %. Fraksinasi adalah proses pemisahan suatu senyawa pada tumbuhan yang digunakan dengan sifat kepolaran. Agar senyawa yang ada pada tumbuhan dapat dipisahkan sesuai dengan pelarut yang digunakan. Proses fraksinasi menggunakan pelarut n-heksan, etil asetat dan fraksi air. Diperolehlah ekstrak dari masing-masing fraksi yaitu n-heksan 0,79 g, etil asetat 0,28 g, dan fraksi air 12,75 g. Aktivitas antioksidan dapat ditentukan dengan metode DPPH. DPPH adalah radikal bebas yang diperdagangkan, stabil pada suhu kamar dengan bentuk serbuk violet kehitaman, dan cepat teroksidasi oleh temperatur dan udara. Metoda DPPH merupakan salah satu metoda pengujian aktivitas antioksidan yang menggunakan reaksi kimia[6]. Metoda ini sederhana, mudah, dan menggunakan sampel dalam jumlah yang sedikit dengan waktu yang singkat. Senyawa antioksidan akan bereaksi dengan DPPH melalui mekanisme donasi atom hidrogen dan menimbulkan perubahan warna dari ungu menjadi kuning. Tingkat perubahan warna mengindikasikan potensi senyawa antioksidan dalam kemampuannya mendonorkan atom hidrogen. Adapun mekanisme reaksi antara asam askorbat dengan radikal DPPH adalah sebagai berikut: Asam askorbat mampu mereduksi radikal bebas DPPH dengan mendonorkan 1 atom hidrogen sehingga menghasilkan produk radikal Lasam askorbat. Radikal L-asam askorbat akan segera berubah menjadi radikal L askorbil dan dehidro L-asam askorbil. Radikal – radikal yang terbentuk bersifat stabil. Hal tersebut disebabkan kemampuan radikal untuk menstabilkan diri dengan cara beresonansi. Berdasarkan mekanisme kerjanya asam askorbat termasuk dalam antioksidan sekunder. Antioksidan ini berfungsi sebagai sistem pertahanan preventif yaitu
dengan cara memotong atau memutuskan reaksi oksidasi berantai dari radikal bebas. Senyawa oksigen reaktif yang terbentuknya dihambat dengan menangkap oksigen dan mengubahnya menjadi spesies non radikal. Asam askorbat memberikan senyawa radikal nitrogen 2 atom H. Meskipun telah mendonorkan atom H-nya, asam askorbat tetap stabil dengan mengubah dirinya menjadi dehidro-L-Asam askorbat. (Gambar 1) Pada penentuan aktivitas antioksidan digunakan larutan DPPH sebagai radikal bebas diperoleh serapan maksimum panjang gelombang 515 nm. Panjang gelombang inilah yang digunakan untuk pengukuran aktivitas antioksidan larutan sampel. Pola distribusi antioksidan dalam ekstrak yang diuji, dapat dinyatakan sebagai berikut : sangat aktif < 50 ppm, aktif 50 – 100 ppm, sedang 101 – 250 ppm, lemah 250 – 500 ppm. Hasil penentuan aktivitas antioksidan ditandai dengan nilai IC50, yaitu konsentrasi larutan sampel yang dibutuhkan untuk menghambat 50% radikal bebas DPPH. Uji aktivitas antioksidan sebagai pembanding untuk yang 15 menit diperoleh IC50 sebesar 95,053 µg/mL sementara yang 30 menit diperoleh IC50 sebesar 98,582 µg/mL. Sebagai pembanding digunakan vitamin C. Dari data pengukuran nilai absorbansi ekstrak sampel ekstrak kental diperoleh IC50 15 menit sebesar 327,448 µg/mL IC50 30 menit sebesar 329,575 µg/mL, n-heksan diperoleh IC50 15 menit sebesar 304,407 µg/mL IC50 30 menit sebesar 319,175 µg/mL, etil asetat diperoleh IC50 15 menit sebesar 227,601 µg/mL IC50 30 menit sebesar 229,855 µg/mL, dan fraksi sisa (air) diperoleh IC50 15 menit sebesar 220,004 µg/mL IC50 30 menit sebesar 221,336 µg/mL. Hal ini juga diduga kadar asam elagat yang terkandung dalam tumbuhan patah tulang sedikit sehingga aktivitas antioksidannya rendah maka nilai IC50 yang didapat besar. Hal ini bisa terjadi karena pada saat pengambilan sampel asam elagat yang memiliki aktivitas antioksidan belum terbentuk sempurna karena bagian yang diambil bagian
ranting, sedangkan bagaian yang banyak mengandung asam elagat adalah bagian getahnya. Oleh sebab itu sebaiknya tumbuhan yang akan digunakan sebagai sampel pada tumbuhan patah tulang adalah getahnya. Berdasarkan studi literatur menyatakan bahwa tanaman patah tulang (Euphorbia tirucalli L) memiliki kandungan asam elagat[3]. Senyawa asam elagat memiliki potensi sebagai antioksidan. Berdasarkan hal ini maka dilakukan proses fraksinasi langsung dari ekstrak etanol 96 % tumbuhan patah tulang. Uji hasil aktivitas antioksidan dari fraksi nonpolar, semi polar, dan fraksi air menunjukkan fraksi air memiliki IC50 lebih baik dibandingkan fraksi non polar dan semi polar. Aktivitas tersebut dikarenakan adanya senyawa asam elagat. Asam elagat merupakan senyawa polar, air juga merupakan senyawa polar, sesuai dengan prinsip like dissolve like (pelarut polar akan melarutkan senyawa polar) dengan membentuk ikatan hidrogen. KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, diketahui tanaman patah tulang memiliki aktivitas antioksidan pada fraksi air dengan nilai IC50 sebesar 220,004 µg/mL. Nilai menunjukkan bahwa ekstrak tumbuhan patah tulang kurang memiliki potensi sebagai antioksidan alami, ini dapat dilihat dari nilai IC50 yang didapat sangat besar yaitu > 200 ppm maka antioksidan yang dimiliki sangat lemah, sehingga masih belum bisa menggantikan kedudukan asam askorbat sebagai antioksidan. Disarankan kepada peneliti selanjutnya untuk melakukan uji aktivitas antioksidan dengan metode lain pada tumbuhan yang sama tetapi langsung dari getahnya dan uji antikanker pada tumbuhan yang sama tetapi langsung dari getah patah tulang itu sendiri. DAFTAR PUSTAKA 1.
Absor, U. 2006. Aktivitas antibakteri ranting patah tulang (Euphorbia tirucalli.L).Skripsi.Institut Pertanian Bogor: Bogor
2.
3.
4.
5.
6.
Cahyana, M. Taufik Ekaprasada. A. Herry. 2002. Isolasi Senyawa Antioksidan Kulit Batang Kayu Manis (Cinnamomum burmannii Neesex Blume), ISSN No. 02160781. Dalimartha Setiawan, 2007. Atlas Tumbuhan Obat Indonesia 3. Depok: Puspa Swara Fessenden dan Fessenden. 1997. Kimia Organik Edisi Ketiga: Diterjemahkan oleh Alyosius Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: Erlangga. Houghton P. J and R. Amala, 1998. Laboratorium Hanbook For The Fraktionation of Natural Extracts. London: Chapman & Hall. Molyneux P. 2004. The use of the stable free radikal
7.
8.
diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. Journal Science of Technology 26(2):211-219. Okawa, M.J. 2011. Modfication Method DPPH (2,2-difenil-1pikrilhidrazil) Radical Scavenging Activity Of Flavonoids Obtained From Some Medical Plants.Biol. Pharm. Bull. 24 (10), 1202-1205 Suhartono, E., Fujiati, Aflanie, I. 2002. Oxygen toxicity by radiation and effect of glutamic piruvat transamine (GPT) activity rat plasma after vitamine C treatmen, Diajukan padaInternatinal seminar on Environmental Chemistry and Toxicology, Yogyakarta
Lampiran Tabel 1. Hasil perhitungan berat dan rendemen Sampel
Berat
Rendemen (%)
Sampel (g)
Ekstrak (g)
Ekstrak Kental
1500
48,76
3,25
Fraksi N-Heksan
36,57
0,79
2,16
Fraksi Etil Asetat
36,57
0,28
0,766
Fraksi Air
36,57
12,75
34,865
Tabel 2. Hasil penentuan aktivitas antioksidan pada ekstrak etanol dan fraksi tumbuhan patah tulang (Euphorbia Euphorbia tirucalli L) Sampel
IC50 Menit ke 15
Menit ke 30
Ekstrak Kental
327,448 µg/mL
329,575 µg/mL
Fraksi N-Heksan
304,407 µg/mL
319,175 µg/mL
Fraksi Etil Asetat
227,601 µg/mL
229,855 µg/mL
Fraksi Air
220,004 µg/mL
221,336 µg/mL
Gambar 1. Mekanisme reaksi yang terjadi antara vitamin C dan DPPH
