KARAKTERISTIK AMILUM BUAH SUKUN (Artocarpus altilis) DAN UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN SECARA IN-VITRO Lisa Vita Sari 1, Aprilita Rina Yanti Eff. 2, Eddy Purwoto Boedijono 3 1) Majoring Nutrition Science, Faculty of Health, Esa Unggul University 2) Departement of Nutrition, Faculty of Health, Esa Unggul University 3) Chemical Laboratory Health Science, Esa Unggul University Jalan Arjuna Utara No. 9, Kebon Jeruk, Jakarta Barat ABSTRAK Sukun (Artocarpus altilis) sebagai sumber karbohidrat dan protein yang lebih tinggi tetapi rendah kalori serta terdapat beberapa senyawa aktif yang bersifat antioksidan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui karakteristik amilum, untuk mengetahui aktivitas antioksidan, dan untuk mengetahui kadar air, kadar abu serta kandungan fitokimia pada sukun (Artocarpus altilis). Pengujian karakteristik amilum dilakukan menggunakan metode iodin, sedangkan uji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH dengan pelarut etanol 96%. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan karakteristik amilum yang didapatkan dari hasil isolasi amilum, yaitu amilum yang dihasilkan tinggi akan kandungan amilopektin, amilum sukun (Artocarpus altilis) juga memiliki kadar air sebesar 16,57% dan kadar abu sebesar 4,63%, sukun (Artocarpus altilis) positif mengandung senyawa fitokimia seperti alkaloid, flavonoid, saponin, steroid, triterpenoid, dan tannin, serta memiliki nilai IC50 273,850 ppm (lemah), bila dibandingkan dengan nilai IC50 pada vitamin C 3,359 ppm (sangat kuat) menunjukkan daya aktivitas antioksidan pada sukun (Artocarpus altilis) 81 X lebih rendah jika dibandingkan dengan vitamin C. Kata Kunci : Aktivitas antioksidan, DPPH, Karakteristik Amilum, Sukun (Artocarpus altilis)
ABSTRACT Breadfruit (Artocarpus altilis) as a source of carbohydrates and higher protein but low in calories and there are several active compounds that are antioxidants. The purpose of this study to investigate the characteristics of starch, to determine antioxidant activity, and to determine the moisture content, ash content and phytochemical content on breadfruit (Artocarpus altilis). Tests carried out using the method of characteristics starch iodine test while antioxidant activity using DPPH method with 96% ethanol. Based on the results of this study concluded that the characteristics of starch obtained from the isolated starch, ie starch produced by high content of amylopectin, starch breadfruit (Artocarpus altilis) also have a water content of 16.57% and ash content of 4.63%, breadfruit (Artocarpus altilis) positive for phytochemical compounds such as alkaloids, flavonoids, saponins, steroids, triterpenoids, and tannin, as well as having IC50 values 273.850 ppm (weak), when compared with IC50 values in vitamin C 3,359 ppm (very strong) indicates antioxidant activity in breadfruit (Artocarpus altilis) 81 X is lower when compared to vitamin C. Keywords: Antioxidant activity, DPPH, Starch characteristics, Breadfruit (Artocarpus altilis)
1
Antioksidan merupakan sebutan untuk zat yang berfungsi untuk melindungi tubuh dari serangan radikal bebas. Radikal bebas adalah suatu senyawa molekul yang mengandung satu atau lebih electron tidak berpasangan pada orbital luar yang menyebabkan senyawa tersebut sangat reaktif. Dalam tubuh manusia , radikal bebas dianggap berperan dalam proses terjadinya kanker, penyakit radiovaskuler, diabetes, katarak. Namun kadang-kadang produksi antioksidan alami dalam tubuh terbatas sehingga perlu antioksidan tambahan yang diperoleh dari luar (Burda dan Oleszek, 2001). Berdasarkan hal tersebut di atas, peneliti tertarik untuk meneliti karakteristik amilum dan mengetahui aktivitas antioksidan dari buah sukun (Artocarpus altilis).
PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara yang kaya akan keanekaragaman hayati termasuk tanaman pangan sumber pati seperti sukun (Artocarpus altilis). Sukun memiliki kandungan karbohidrat dan protein yang lebih tinggi tetapi rendah kalori, juga terdapat beberapa senyawa aktif yang bersifat antioksidan seperti alkaloid dan saponin sehingga memiliki khasiat untuk kesehatan (Gardjito, 2013). Sukun mengandung niasin, vitamin C, riboflavin, karbohidrat, kalium, thiamin, natrium, kalsium, dan besi. Di samping itu, sukun juga mengandung beberapa zat fitokimia penting yang sangat dibutuhkan oleh tubuh, terutama kandungan asam amino esensial, seperti methionin, isoleusin, lysine, histidine tryptophan, dan adanya alkaloid serta saponin, sehingga membantu melindungi sel dari kerusakan oksidatif yang disebabkan oleh radikal bebas (Graham, 1981). Pati atau amilum adalah bentuk simpanan karbohidrat berupa polimer glukosa yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik (ikatan antara gugus hidroksil atom C nomer 1 pada molekul glukosa dengan gugus hidroksil atom C nomer 4 pada molekul glukosa lain dengan melepas 1 mol air). Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk seluruh dunia, karena mudah ditemui di alam dan harganya pun relatif murah (Gardjito, 2013). Terbentuknya radikal bebas dalam tubuh diakibatkan pola makanan yang tidak benar sehingga muncul beragam penyakit. Tubuh kita membutuhkan substansi penting yakni antioksidan yang dapat membantu melindungi tubuh dari serangan radikal bebas (Karamac, 2002).
METODE PENELITIAN Peralatan yang digunakan terdiri atas : Blender dan oven, pisau, rlenmeyer, tabug reaksi, pipet tetes, pipet volumetri, spektrofotometer UV-vish, mikroskop, desikator, objek glass, cover glass, spatula, tanur, kertas saring, mortil dan stamper, rotari evaporator, Almunium dish, labu alas dan alat gelas lainnya, timbangan analitik, dan cawan porselen. Bahan dasar yang digunakan adalah buah sukun (Artocarpus altilis) yang diperoleh dari Pasar tradisional di daerah Jakarta Barat, dan telah dideterminasi di Herbarium Bogorriense, Pusat Penelitian dan Pengembangan Botani, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Jl. Raya Jakarta Bogor km 46, Cibinong Jawa Barat. Bahan kimia yang digunakan yaitu Natrium Hipoklorid 0,4 %, Asam klorida 3 %, Natrium Hidroksida, Etanol 96 %, Asam asetat anhidrat, Asam sulfat pekat, 2
kloroform, Amonia 10%, Ferri klorida, Aquades, Vitamin C dan DPPH.
menyebabkan warna amilum tidak putih bersih, maka diusahakan warna seputih mungkin tetapi amilumnya tidak rusak. Selanjutnya amilum dicuci bersih kembali sampai bersih dan sisa natrium hipokloritnya hilang. Setelah itu endapan filtrat yang dihasilkan dikeringkan kedalam oven dengan suhu 50ºC selama 1x24 jam didapatkan butiran amilum dengan berat 49,98 gram (Loos dan Graham, 1981).
Penelitian ini menggunakan metode uji kualitatif untuk mengetahui karakteristik amilum dalam buah sukun dan ada tidaknya aktivitas antioksidan dalam buah sukun tersebut. Dilakukan dengan uji isolasi amilum, uji iodin , uji secara mikroskopis, pemeriksaan kadar air dan kadar abu, membuat ekstrak etanol 96% buah sukun, pemeriksaan kandungan senyawa kimia dan pengujian aktivitas antioksidan secara in-vitro metode DPPH (Prior and Shaich, 2005).
Uji Kualitatif dengan Iodin Bahan yang digunakan pada uji amilum dengan metode iodin adalah amilum sukun sebanyak 5 gram. Amilum sukun yang telah ditetesi dengan aquades ditambahkan dengan iodin sebanyak 3 tetes dengan 3 jenis pelarut seperti aquades, HCl 3%, dan NaOH 6 M, bila hasilnya terbentuk warna biru maka menunjukkan adanya amilum, dengan pengujian amilum sebagai berikut :
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil determinasi tanaman yang dilakukan di Herbarium Bogoriense menunjukkan bahwa tanaman yang diteliti adalah benar Jenis Artocarpus altilis (Parkinson ex F.A.Zorn) Fosberg (sinonimnya Artocarpus communis J.R.Forst. & G.Forst.), suku Moraceae, sukun.
Tabel 1. Hasil Pengujian Amilum Sukun dengan Penambahan Aquades Bahan perlakuan Hasil + Aquades Putih keruh Amilum + Iodin Biru Sukun Dipanaskan Biru memudar Didinginkan Kembali biru
Isolasi Amilum Amilum buah sukun di dapatkan dengan cara buah sukun yang diambil dengan tingkat kematangan tua atau matang kemudian buah sukun dikupas dan dipotong-potong setelah itu dilakukan perendaman dengan selama 12 jam, tujuannya agar buah sukun yang akan diblender lunak dan tidak bergetah serta tidak kotor. Jika waktu perendaman tidak melebihi 24 jam, karena jika terlalu lama buah sukun akan menjadi busuk. Filtrat yang dihasilkan dengan kualitas baik dilakukan pencucian dan pemutihan dengan menggunakan larutan NaOCl (natrium hipoklorit) 0,4%. Jadi karena tujuan pemutihan disini hanya untuk menghilangkan pengotor yang
Pengujian pertama pada larutan Amilum Sukun yang sudah ditambahkan dengan aquades dan ditetesi dengan iodin adalah dipanaskan. Pada saat pemanasan, warna pada larutan amilum sukun menjadi bening karena adanya perubahan suhu yang tinggi, yang menyebabkan rantai amilum memanjang dan iod terlepas sehingga ikatan iod dari amilum terputus. Pada saat didinginkan selama 10 menit, Larutan kembali ke warna semula pada saat ditambahkan larutan Iod karena ikatan 3
iod dan amilum kembali terbentuk sehingga larutan akan kembali ke warna semula. Hal ini adanya ikatan antara iod dan amilum berupa ikatan semu karena dapat putus saat dipanaskan dan terbentuk kembali pada saat didinginkan. Apabila dipanaskan rantai amilum akan memanjang sehingga iod mudah terlepas, sama halnya ketika didinginkan, rantai pada amilum akan mengerut sehingga iod kembali terikat dengan amilum.
Tabel 3. Hasil Pengujian Amilum Sukun dengan Penambahan NaOH 6 M Bahan perlakuan Hasil + NaOH 6 M Putih keruh Amilum + Iodin Putih Sukun Dipanaskan Putih Didinginkan Putih bening Pengujian ketiga larutan amilum sukun ditambahkan dengan NaOH 6M sebanyak 3 tetes dan dihomogenkan setelah itu diamati reaksinya, maka larutan berubah menjadi warna putih keruh. Pada saat ditetesi dengan iodin sebanyak 5 tetes, larutan amilum sukun berubah menjadi warna putih. Warna putih tersebut merupakan pengaruh dari iodin yang memang berwarna putih. Dalam hal ini, penambahan larutan basa seperti NaOH tidak terjadi perubahan apapun karena NaOH terlebih dulu bereaksi dengan iod sehingga iod tidak mengalami reaksi dengan amilum. Larutan amilum sukun yang ditambahkan NaOH 6 M dan iodin yang dipanaskan tidak mengalami perubahan apapun begitu pula pada saat didinginkan. Tidak adanya perubahan terjadi karena dalam suasana basa, iodin bereaksi dengan NaOH sehingga NaOH menghalangi reaksi antara iod dan amilum.
Tabel 2. Hasil Pengujian Amilum Sukun dengan Penambahan HCl 3% Bahan perlakuan Hasil + HCl 3% Putih keruh + Iodin Biru Amilum Dipanaskan Biru Sukun memudar Didinginkan Kembali biru Pengujian ke dua larutan amilum sukun ditambahkan dengan HCl 3% dalam tabung dan dihomogenkan larutan berubah menjadi warna putih. Hal ini disebabkan karena HCl 3% bersifat asam sehingga penambahan HCl 3% mengakibatkan turunnya pH amilum sukun. Turunnya pH sampel ditandai dengan perubahan warna. Setelah itu, diamati reaksi yang terjadi. Iodin menjadi indikator yang menunjukkan perubahan warna pada sampel. Warna yang terbentuk adalah warna biru. Hal ini disebabkan karena adanya reaksi antar amilum dengan iodin. Pati mengalami suasana asam sehingga amilum akan terhidrolisis dan mudah berikatan dengan iod membentuk warna biru. Hal ini disebabkan ketika dipanaskan maka amilum akan memanjang sehingga iodine mudah terlepas dan pada proses pendinginan larutan kembali kewarna seperti semula. Hal ini disebabkan karena rantai amilum kembali mengerut.
Pemeriksaan Amilum secara Mikroskopis Hasil identifikasi morfologi amilum sukun secara mikroskopi dengan perbesaran 40 kali bertujuan untuk mengetahui bentuk-bentuk yang khas dari masing-masing amilum pada sampel. Contohnya identifikasi sukun secara mikroskopi berupa butiran tunggal, berbentuk butir agak bulat serta banyak butiran-butiran kecil, adanya butiran pati, dan juga hilus yang berupa seperti garis 4
dan titik, dan terdapat lamella yang berupa buturan majemuk (Loos and Graham, 1981). Namun bila dibandingkan dengan standar penelitian sebelumnya menurut Rincon dan Padilla (2004) menyatakan bahwa amilum sukun berbentuk bulat tidak beraturan dengan diameter 3,03-7,88 µm.
Uji Kadar Abu Abu adalah zat anorganik sisa pembakaran dari senyawa organik. Dalam bahan pangan, selain abu terdapat pula komponen lain yaitu mineral. Kadar abu dalam bahan pangan sangat mempengaruhi sifat dari bahan pangan. Kadar abu merupakan ukuran dari jumlah total mineral yang terdapat dalam bahan pangan.
Uji Kadar Air Uji kadar air merupakan metode untuk mengetahui banyaknya air yang terkandung dalam sukun yang dinyatakan dalam persen serta pengujian kadar air berguna untuk menentukan total zat gizi yang terkandung pada sukun.. Uji kadar air menggunakan metode oven dengan suhu 105ºC.Penentuan kadar air perlu dilakukan sebab keberadaan air dalam suatu bahan pangan sangat menentukan kualitas dari bahan pangan seperti sukun. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat penting pada bahan pangan seperti sukun, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, dan cita rasa. Kadar air juga ikut serta dalam menentukan kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi mengakibatkan mudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan. Hasil analisa kadar air pada sukun di dapatkan rata-rata kadar air sebesar 16,57% berarti tinggi jika dibandingkan dengan nilai standar kadar air menurut SNI 01-6057-1999 yaitu maksimal 16%. Maka ketahanan pangan pada buah sukun kurang baik karena memiliki kadar air tinggi sehingga buah sukun beresiko kerusakannya yang diakibatkan oleh tumbuhnya mikroba.
Hal ini menunjukkan bahwa penentuan kadar air sangat mempengaruhi penentuan kadar mineral atau abu. Pengujian kadar abu menggunakan metode tanur dengan suhu 550ºC hingga sampel berwarna abu-abu. Kadar abu ditentukan dengan membandingkan bobot abu yang di dapat dengan bobot sampel sebelum pengeringan. Pada metode pengabuan kering, air dan bahan volatile lain diuapkan kemudian zat-zat organik dibakar hingga menghasilkan zat-zat anorganik. Di daptkan hasil rata-rata kadar abu tinggi pada sukun yaitu 4,63% dimana jika dibandingkan dengan standar nilai kadar abu menurut SNI 01-6057-1999 yaitu maksimal 0,5% . Data kadar abu menunjukkan tinggi kandungan mineral seperti kalsium, zat besi, magnesium, dll. Hal ini dikarenakan pada proses pengabuan unsur organik pada sukun akan menghilang dan yang tersisa hanya unsur anorganik yang akan membentuk oksidaoksida atau bergabung dengan radikal negatif seperti fosfat, sulfat, nitrat atau fluoride. Hasil Ekstrasi Etanol 96% dari Buah Sukun Sebanyak 250 gram sukun yang telah dimaserasi dengan pelarut etanol 96% menghasilkan filtrat, kemudian dikentalkan dengan rotary evaporator uv5
vis pada suhu 400 C hingga diperoleh ekstrak kental. Ekstrak kental sukun yang diperoleh yaitu sebanyak 24,0015 gram ekstrak kental ini yang akan digunakan untuk pengujian senyawa fitokimia. Dari perhitungan rendemen dapat diketahui nilai kesetaraan tiap gram ekstrak kental buah sukun adalah 9,60%.
bersifat sebagai antioksidan. Maka semakin kecil IC50 berarti semakin kuat daya aktivitas antioksidannya.
Pemeriksaan Kandungan Senyawa Kimia Menurut Kahkonen (1999) uji fitokimia ini dilakukan sebagai penapisan awal untuk mengetahui kandungan metabolit sekunder bila pada sampel memiliki senyawa aktivitas antioksidan seperti alkaloid (Mayer dan dragendroff), flavonoid, senyawa fenolik, saponin, tanin, steroid dan triterpenoid. Berdasarkan pengujian senyawa kimia tersebut, sukun positif mengandung beberapa zat senyawa bioaktif sebagai berikut :
Gambar. 4. Grafik Liniear Persamaan Regresi Ekstrak Etanol Sukun Grafik persamaan regresi dibuat dari perbandingan antara konsentrasi sukun dengan % inhibisi yang telah dihitung sebelumnya, diketahui regresi linearnya seperti (Y=BX+A). persamaan regresi linear yang dihasilkan pada ekstrak etanol sukun yaitu Y = 0,127 x + 15,221 kemudian dihitung IC50 nya, maka nilai IC50 nilai IC50 yaitu 273,850 ppm (lemah). Lemahnya daya aktivitas antioksidan sukun dikarenakan ekstrak etanol sukun masih merupakan campuran dari beberapa macam senyawa seperti alkaloid, saponin dan tannin. Selanjutnya nilai aktivitas antioksidan sukun dibandingkan dengan nilai aktivitas antioksidan vitamin C, di mana nilai IC50 diketahui dari regresi linear di bawah ini :
Tabel.4 Hasil Pemeriksaan Senyawa Kimia Jenis Senyawa Hasil Alkaloid + Flavonoid + Saponin + Steroid + Triterpenoid + Tanin + Uji Antioksidan dengan Metode Peredaman radikal DPPH Inhibitor Concentration 50 (IC50) adalah konsentrasi efektif zat dalam sampel yang dapat menghambat 50% absorbansi DPPH. Untuk menghitung IC50 dari ektrak sukun dan vitamin C digunakan regresi linier (x,y). Jika IC50 berbanding terbalik dengan kemampuan zat atau senyawa yang
6
dibandingkan dengan vitamin C dengan nilai IC50 273,850 ppm. Saran perlu dilakukan penelitian antioksidan sukun menggunakan beberapa pelarut seperti non polar dan semi polar serta dengan metode in-vivo, Perlu dilakukan pemeriksaan struktur morfologi amilum pada buah sukun (Artocarpus altilis), Perlu dilakukan penelitian lanjut serta melakukan pengembangan produk dari sukun (Artocarpus altilis), seperti Pembuatan tepung, Kue, Mie, Biskuit, dan berbagai produk lainnya (Chou and Chung, 2003).
Gambar 5. Grafik Persamaan Regresi Vitamin C Data hasil penelitian di atas di dapat dari regresi linier (Y=BX+A), di dapatkan persamaan yaitu Y=11,796 x + 10,375 untuk vitamin C. Kemudian dihitung maka nilai IC50 vitamin C yaitu 3,359 ppm (sangat kuat). Maka Nilai IC50 ekstrak etanol sukun yaitu 273,850 ppm dikategorikan lemah. Sedangkan vitamin C memiliki aktivitas antioksidan yang dikatakan kuat karena nilai IC50 yaitu 3,359 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa nilai daya kekuatan aktivitas antioksidan ekstrak etanol sebagai antioksidan adalah 81X kali lebih rendah dari kekuatan antioksidan viatamin C, karena vitamin C termasuk senyawa antioksidan sintetis murni.
DAFTAR PUSTAKA Burda, S., dan Oleszek, W., (2001) Antioxidant and Antiradical Activities of Flavonoids. J. Agric. Food Chem. 49: 2774-2779. Chou S.T, Chao, W.W, and Chung, Y.C (2003). Antioxidative Activity and Safety of 50% Ethanolic Red Bean Extract (Phaseolus radiatus L. var. Aurea). J Food Sci 68:21-25. Graham, H.D., and E. Negron de Bravo. (1981). Composition of breadfruit. Journal of Food Science 46: 535– 539.
KESIMPULAN DAN SARAN Sukun (Artocarpus altilis) memiliki amilum dengan morfologi berupa butir tunggal,butir agak bulat atau bersegi banyak butir kecil, ada butir pati, dan titik, ada juga lamella yang berupa butir majemuk, memiliki nilai rata-rata kadar air 16,57% dan kadar abu 4,63%, mengandung senyawa fitokimia seperti alkaloid, flavonoid, saponin, steroid, triterpenoid, dan tanin, serta daya aktivitas antioksidan pada sukun 81 X lebih rendah
Kahkonen, M.P. (1999). Antioxidant Activity of Plant Extracts Containing Phenolic Compounds. Journal of Agriculture and Food Chemistry. 47, 3954-3962. Karamac, M. (2002). Antioxidant and Antiradical Activity of Ferulates. Journal of Czech J.Food Sci. Vol 23. 64-68. 7
Venezuelan breadfruit (Artocarpus altilis) starch. J. Latinoamericanos De Nutricion. Vol 54. Number 4.
Loos, J. P., Hood, L.F., & Graham, H. D. (1981). Isolation and characterisation of starch from breadfruit. Journal of Cereal Chemistry, 58(4), 283-286.
Gardjito,Murdijati.(2013).mengenali riwayat asal tanaman, kandungan gizi,manfaat dan pengguaan, serta karakteristik sukun. Pangan Nusantara. Prenada Media. Halaman 320-323.
Prior, R.L., Wu, X. and Shaich, K., (2005), Standardized methods for the determination of antioxidant capacity and phenolics in foods and dietary supplements, Journal. Agricultural. Food Chem., 55, 2698A-J Rincom A.M., and Padilla, F.C. (2004). Physicochemical properties of
8
