Alga Merah

UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN KARAGINAN DALAM ALGA MERAH JENIS

Eucheuma spinosum dan Gracillaria verrucosa

SKRIPSI

Oleh : MELKA NURUL HIJAZ

NIM: 04530016

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MALANG FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

JURUSAN KIMIA 2009



SKRIPSI

Diajukan Kepada: Universitas Islam Negeri (UIN) Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Oleh: Melka Nurul Hijaz

NIM: 04530016

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MALANG FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

JURUSAN KIMIA 2009

DALAM ALGA MERAH JENIS Eucheuma spinosum dan Gracillaria verrucosa

SKRIPSI

Oleh:

Melka Nurul Hijaz NIM: 04530002

Telah disetujui oleh:

Pembimbing I

Akyunul Jannah, S.Si, M.P NIP: 150 368 798

Pembimbing II

Ahmad Barizi, MA NIP: 150 283 991

Mengetahui,

Ketua Jurusan Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Malang

Diana Candra Dewi, M.Si NIP: 150 327 251



SKRIPSI

Oleh: Melka Nurul Hijaz

NIM: 04530016

Telah Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Skripsi dan Dinyatakan Diterima Sebagai Salah Satu

Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Tanggal 2008

Susunan Dewan Penguji : Tanda Tangan

1. Penguji Utama : Diana Candra Dewi, M.Si NIP. 150 327 251

( ................................... )

2. Ketua Penguji : Anton Prasetyo, M.Si NIP. 150 377 252

( ................................... )

3. Sekr. Penguji : Akyunul Jannah, S.Si, M.P NIP. 150 368 798

( ................................... )

4. Anggota Penguji : Ahmad Barizi, MA NIP. 150 283 991

( ................................... )

Mengetahui dan Mengesahkan Ketua Jurusan Kimia

fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Malang

Diana Candra Dewi, M.Si NIP. 150 327 251

PERSEMBAHAN

Karya ini saya persembahkan kepada:

ABAH..yang telah memberi kurun waktu termahal dalam ABAH..yang telah memberi kurun waktu termahal dalam ABAH..yang telah memberi kurun waktu termahal dalam ABAH..yang telah memberi kurun waktu termahal dalam hidup.hidup.hidup.hidup.

Abi M. Ainul Yaqien dan Ummi Mutia Farida yang Abi M. Ainul Yaqien dan Ummi Mutia Farida yang Abi M. Ainul Yaqien dan Ummi Mutia Farida yang Abi M. Ainul Yaqien dan Ummi Mutia Farida yang

tiada perntiada perntiada perntiada pernah lelah mencurahkan kasih sayang, doa, ah lelah mencurahkan kasih sayang, doa, ah lelah mencurahkan kasih sayang, doa, ah lelah mencurahkan kasih sayang, doa, motivasi, nasehatmotivasi, nasehatmotivasi, nasehatmotivasi, nasehat----nasehat dan segalanya yang tak kan nasehat dan segalanya yang tak kan nasehat dan segalanya yang tak kan nasehat dan segalanya yang tak kan

pernah lekang oleh waktu.pernah lekang oleh waktu.pernah lekang oleh waktu.pernah lekang oleh waktu. Semoga melka bisa menjadi nahkoda yang piawai Semoga melka bisa menjadi nahkoda yang piawai Semoga melka bisa menjadi nahkoda yang piawai Semoga melka bisa menjadi nahkoda yang piawai

ataupun sopir yang hebat dan dapat membanggakan Abi ataupun sopir yang hebat dan dapat membanggakan Abi ataupun sopir yang hebat dan dapat membanggakan Abi ataupun sopir yang hebat dan dapat membanggakan Abi dan Ummi kelak. Amin...dan Ummi kelak. Amin...dan Ummi kelak. Amin...dan Ummi kelak. Amin...

AdikAdikAdikAdik----adikku; adikku; adikku; adikku; Umar Farouq, Muh. Umar Farouq, Muh. Umar Farouq, Muh. Umar Farouq, Muh. Zakaria, dan fira, Zakaria, dan fira, Zakaria, dan fira, Zakaria, dan fira,

terima kasih sudah menerima kakak apa adanyakalian terima kasih sudah menerima kakak apa adanyakalian terima kasih sudah menerima kakak apa adanyakalian terima kasih sudah menerima kakak apa adanyakalian adalah harta yang paling berharga. adalah harta yang paling berharga. adalah harta yang paling berharga. adalah harta yang paling berharga. kakak sayang kakak sayang kakak sayang kakak sayang

kaliankaliankaliankalian

Mbah Bu, mbah Kung, Alm. Engkong, dan enek tercinta Mbah Bu, mbah Kung, Alm. Engkong, dan enek tercinta Mbah Bu, mbah Kung, Alm. Engkong, dan enek tercinta Mbah Bu, mbah Kung, Alm. Engkong, dan enek tercinta yang selalu mendoakan melka.yang selalu mendoakan melka.yang selalu mendoakan melka.yang selalu mendoakan melka.

Big Family from Jakarta Big Family from Jakarta Big Family from Jakarta Big Family from Jakarta yang selalu memberikan doa yang selalu memberikan doa yang selalu memberikan doa yang selalu memberikan doa

serta motivasi tiada henti. serta motivasi tiada henti. serta motivasi tiada henti. serta motivasi tiada henti.

All my teacher dari TK hingga Perguruan Tinggi yang All my teacher dari TK hingga Perguruan Tinggi yang All my teacher dari TK hingga Perguruan Tinggi yang All my teacher dari TK hingga Perguruan Tinggi yang dengan tulus mendidik dan memberikan ilmunya.dengan tulus mendidik dan memberikan ilmunya.dengan tulus mendidik dan memberikan ilmunya.dengan tulus mendidik dan memberikan ilmunya.

UCAPAN TERIMA KASIH.

Dia, malam, dan Semua tentang Kitayang hadir dengan ketiadaan, sederhana dalam ketidakmengertian

ierbeduagekita bisa buat everythings will be OK!

we are strong women

Friends Chemistry 04 (Moe-Chib, Ely, Sun-Tea, D-vi, Iefa, Ucwah, Atus, Fatimah, Hairi, Ndes, Faijal, Topik, Mike) yang udah buat jeda

tak lagi kosong.. Lophe U

Mb Nurul, Mb Susi, MbCici, Mb Akyun, Mas Abi, Mas Nain, Mas Taufik..Makacih nyak

Adek-adek chemistry yang selalu memberikan doa serta semangat, Tetep Semangat!!, perjalanan baru dimulai

Girls in EBLAZ (Intan, Lyly, Rini, Rizka and Fha) yang udah nemenin and jadi saksi hidup sebuah perjalanan yang tak

tergantikan. teterere reret..ehem-ehem

Kost 48 (R-lina, Mamuk, Rida, Dina, Ratih, Menyun, Eka and Maya) Kebersamaan adalah segalanya.

Thanks for All

Kost 15 (Junet, Mama, Aicho, Anik, Za, Mb Siti, Dian, Bu Nyai, Riris, and Yuyun) yang udah mau berbincang-bincang dengan makhluk

setengah Dewi. tengkyu very much-much

Lalake lan Bebini yang da di IKMASS, makasih buat sekelumit cerita

yang sungguh menarik.

ForBidden..yang telah memberi warna dan celah tuk berhenti sejenak.

Uncle Sam yang telah membantu dengan tulus untuk

mendapatkan sampel.

Serta rekan-rekan dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu penulis dari awal kuliah hingga

tersusunnya skripsi ini. Terimakasih..

MOTTO

u u % ! $# t y tst7 9 $# (# = 2' tG9 $Vss9 $w s (# _ tG n@u Zpi u= m $y t t6 = s? ts?u = 9$# tz#ut (#tF7 tF9 u & # s 6= ys9 u 3 s?

Artinya:

Dan Dia-lah, Allah yang menundukkan lautan (untukmu), agar kamu dapat memakan daripadanya daging yang segar (ikan), dan kamu mengeluarkan dari

lautan itu perhiasan yang kamu pakai; dan kamu melihat bahtera berlayar padanya, dan supaya kamu mencari (keuntungan) dari karunia-Nya, dan supaya

kamu bersyukur. (QS.An-Nahl:14)

Walaupun berada di tempat segelap dan serendah apapun...Walaupun berada di tempat segelap dan serendah apapun...Walaupun berada di tempat segelap dan serendah apapun...Walaupun berada di tempat segelap dan serendah apapun...

Tak ada kehidupan yang tak bisa diperbaikiTak ada kehidupan yang tak bisa diperbaikiTak ada kehidupan yang tak bisa diperbaikiTak ada kehidupan yang tak bisa diperbaiki

Karena masih ada pelangi sehabis hujan...Karena masih ada pelangi sehabis hujan...Karena masih ada pelangi sehabis hujan...Karena masih ada pelangi sehabis hujan...

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Segala puji bagi Allah SWT karena atas limpahan nikmat-Nya, penulis

dapat menyelesaikan penulisan skripsi sebagai salah satu syarat memperoleh gelar

Sarjana Sains (S.Si). Penulis menyadari bahwa banyak pihak yang berpartisipasi

dan membantu dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini. Penulis sampaikan

terimakasih yang sebesar-besarnya teriring doa Jazakumullah ahsanal jazaa

kepada:

1. Prof. Dr. H. Imam Suprayogo selaku rektor Universitas Islam Negeri

Malang.

2. Prof. Dr. Sutiman Bambang Sumitro, SU, DSc selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi UIN Malang.

3. Diana Candra Dewi, M.Si. selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas Sains

Dan Teknologi UIN Malang.

4. Akyunul Jannah, MP, Elok Kamilah Hayati, M. Si, dan Ahmad barizi, MA

selaku dosen pembimbing selaku dosen pembimbing yang dengan

kesabarannya memberikan bimbingan dan arahan serta masukan-masukan

yang sangat berarti kepada penulis selama penyusunan skripsi ini.

5. Abi dan Umi tercinta yang dengan sepenuh hati memberikan dukungan

baik moril maupun sprituil sehingga penulisan skripsi ini dapat

terselesaikan.

6. Bapak-Ibu Dosen dan seluruh civitas akademik Fakultas Sains dan

Teknologi yang telah memberikan ilmu dan kemudahan selama penulis

berada di Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Malang.

7. Kakak-kakak serta adik-adikku yang telah banyak memberikan doa,

motivasi, dan dorongan dalam penyelesaian skripsi ini serta semua saudara

di rumah.

8. Teman-teman Kimia04 seperjuangan, Kimia05, Kimia06-08, baik yang

sama-sama sedang berjuang maupun yang akan berjuang dan teman-teman

kosan.

9. Serta seluruh pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis mengakui bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, kelemahan,

dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik

dan saran yang membangun guna perbaikan ke depan.

Akhirnya semoga karya ini diterima di sisi Allah SWT. dan semoga

mendapatkan balasan yang setimpal dari-Nya. Harapan penulis semoga karya tulis

ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penyusun khususnya, dan para pembaca pada

umumnya, untuk dijadikan bahan pertimbangan dalam pengembangan pendidikan

Islam ke depan dan dapat memperluas cakrawala ke-Islaman terutama untuk ilmu.

Wassalamualaikum Wr. Wb.

Malang, 16 April 2009

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ...................................................................................... i DAFTAR ISI .................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ............................................................................................ v DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ vi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... vii ABSTRAK ...................................................................................................... viii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1 1.1. Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah .......................................................................... 5 1.3 Tujuan ............................................................................................. 6 1.4 Batasan Masalah ............................................................................. 6 1.5 Manfaat ........................................................................................... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 8 2.1 Kekayaan Laut ................................................................................ 8 2.2 Alga (Rumput Laut) Merah ............................................................ 10 2.2.1 Alga Merah Eucheuma spinosum................................................. 13 2.2.2 Alga Merah Gracillaria verrucosa .............................................. 15 2.3 Karaginan ........................................................................................ 17 2.3.1 Struktur dan Sifat Karaginan ........................................................ 17 2.3.2 Manfaat Karaginan ....................................................................... 23 2.3.3 Isolasi, Fraksinasi dan Pemurnian Karaginan .............................. 25 2.3.4 Pemisahan Karaginan dengan Kromatografi Lapis Tipis Preparatif (KLTP) ......................................................................... 27 2.4 Antioksidan ..................................................................................... 28 2.4.1 Mekanisme Antioksidan............................................................... 30 2.4.2 Antioksidan Alami ....................................................................... 33 2.4.3 Antioksidan Sintetik ..................................................................... 36 2.5 Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan metode DPPH ................ 37 2.6 Identifikasi Spektofotometer UV-Vis ............................................. 40

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 43 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian .......................................................... 43 3.2 Bahan-Bahan Penelitian .................................................................. 43 3.2.1 Bahan Sampel .............................................................................. 43 3.2.2 Bahan Kimia ................................................................................ 43 3.2.3 Alat-Alat Penelitian ...................................................................... 44 3.3 Tahapan Penelitian .......................................................................... 44

3.4 Rancangan Penelitian ...................................................................... 45 3.5 Cara Kerja ....................................................................................... 46 3.5.1 Preparasi Sampel .......................................................................... 46 3.5.2 Penentuan Kadar Air Secara Thermogravimetri .......................... 46 3.5.3 Ekstraksi Karaginan dengan Metode Maserasi ............................ 46 3.5.4 Uji Aktivitas Antioksidan Hasil Ekstraksi Dengan Metode DPPH .............................................................................. 47 3.5.5 Fraksinasi dengan Larutan KCl 2,5% .......................................... 48 3.5.6 Pemurnian Karaginan dengan larutan H2O2 30% ........................ 49 3.5.7 Pemisahan Karaginan dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ........................................................................ 49 3.5.7.1 KLT Analitik ............................................................................. 49 3.5.7.2 KLT Preparatif .......................................................................... 50 3.5.8 Uji Aktivitas Antioksidan Hasil Ekstraksi Dengan Metode DPPH .............................................................................. 51 3.6 Analisis Data ................................................................................... 51

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 52 4.1 Ekstraksi Karaginan Dengan Metode Maserasi .............................. 54 4.2 Uji Aktivitas Antioksidan Hasil Ekstraksi Dengan Metode DPPH ................................................................................. 58 4.3 Fraksinasi dengan Larutan KCl 2,5% ............................................. 58 4.4 Pemisahan Karaginan dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ........................................................................... 61 4.5 Uji Aktivitas Antioksidan Hasil Ekstraksi Dengan Metode DPPH ................................................................................. 65

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 67 5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 67 5.2 Saran ................................................................................................ 68

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 69 LAMPIRAN ..................................................................................................... 74

DAFTAR TABEL

No Judul Halaman

2.1 Kandungan Unsur-Unsur Mikro Dalam Alga Merah.................................... 13 2.2 Komposisi Nilai Nutrisi Alga Merah Eucheuma spinosium...........................15 2.3 Komposisi Nilai Nutrisi Alga Merah Gracillaria verrucosa ............... .........16 2.4 Unit-Unit Monomer Karaginan ............................................................ .........20 2.5 Daya Kelarutan Karaginan pada Berbagai Media Pelarut ................... .........21 2.6 Stabilitas Karaginan dalam Berbagai Media Pelarut......................................22 4.1 Perubahan Warna dan Perhitungan Kadar Air pada Alga Merah...........51 4.2 Data Rendemen Karaginan Hasil Ekstraksi Alga Merah............55 4.3 Aktivitas Antioksidan (%) Ekstrak Kasar dan Pembanding...........................56 4.4 Nilai Hasil Fraksinasi Karaginan dengan Larutan KCl 2,5%.........................59 4.5 Nilai Hasil Pemurnian Karaginan dengan larutan H2O2 30%.........................61 4.6 Nilai Rf Karaginan dengan Variasi Eluen.......................................................62 4.7 Nilai Rf dan Penampak Noda pada Kromatogram Hasil KLT Preparatif Ekstrak Alga Merah dengan Eluen Metanol:Air (5:1

vv ).......................................................................................64

4.8 Perbandingan Presentasi Aktivitas Antioksidan Antara Ekstrak Kasar dan Fraksi Aktif Masing-Masing Sampel Alga Merah ....65

DAFTAR GAMBAR

No. Gambar Halaman

2.1 Alga Merah Eucheuma spinosium..............................................................14 2.2 Alga Merah Gracillaria verrucosa.............................................................15 2.3 Struktur Dasar Karaginan...........................................................................17 2.4 Struktur -Karaginan..................................................................................18 2.5 Struktur -Karaginan...................................................................................19 2.6 Struktur -Karaginan..................................................................................19 2.7 Struktur dari -Karaginan...........................................................................20 2.8 Struktur dari -Karaginan...........................................................................20 2.9 Struktur Silika Gel......................................................................................28 3.0 Reaksi Penghambatan Antioksidan Primer Terhadap Radikal Lipida.......32 3.1 Reaksi Penghambatan Antioksidan Antar Radikal Antioksidan................32 3.2 Antioksidan Bertindak sebagai Prooksidan pada Konsentrasi Tinggi........33 3.3 Struktur Kimia Asam Askorbat..................................................................35 3.4 Struktur BHT (Butyl Hydroxy Toluen)......................................................36 3.5 Reaksi Antara Antioksidan dengan Molekul DPPH..................................39 4.1 Aktivitas Penangkapan Radikal Bebas dengan Berbagai Konsentrasi.......57 4.2 Mekanisme penambahan ion K+ pada molekul karaginan..........................59 4.3 Hasil KLT Analitik Masing-Masing Sampel......62 4.4 Hasil Identifikasi KLT dengan lampu UV dengan eluen metanol:air

(5:1v

v )......................................................................................................63 4.5 Hasil Identifikasi KLT dari masing-masing sampel dengan eluen

metanol:air (5:1v

v )...................................................................................64

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

Lampiran 1 Skema Kerja Prosedur Penelitian ................................................ ..74 Lampiran 2 Pembuatan Larutan dan Bahan ................................................... ..84 Lampiran 3 Perhitungan kadar air alga merah ................................................ ..88 Lampiran 4 Perhitungan rendemen karaginan hasil ekstraksi alga merah ................................................................................... ..89 Lampiran 5 Data hasil pengukuran aktivitas antioksidan dengan metode DPPH ............................................................................. ..90 Lampiran 6 Perhitungan nilai Rf masing-masing alga merah ........................ ..94 Lampiran 7 Reaksi dugaan antara antioksidan (ekstrak karaginan,

vitamin C dan BHT) dengan molekul DPPH.................................95 Lampiran 8 Dokumentasi Penelitian .............................................................. ..97

ABSTRAK

Hijaz, M. N., 2009, Uji Aktivitas Antioksidan Karaginan dalam Alga Merah Jenis Eucheuma spinosium dan Gracillaria verrucosa.

Pembimbing Utama : Akyunul Jannah, M.P Pembimbing Kedua : Ahmad Barizi, MA

Sumber daya laut merupakan kekayaan alam yang memiliki peluang besar untuk dimanfaatkan. Allah telah menjelaskan dalam al-Quran surat An-Nahl [16] ayat 14; Dan Dia-lah, Allah yang menundukkan lautan (untukmu), agar kamu dapat memakan daripadanya daging yang segar (ikan), dan kamu mengeluarkan dari lautan itu perhiasan yang kamu pakai; dan kamu melihat bahtera berlayar padanya, dan supaya kamu mencari (keuntungan) dari karunia-Nya, dan supaya kamu bersyukur.. Salah satunya adalah alga merah. Alga merah yang digunakan adalah jenis Eucheuma spinosium dan Gracillaria verrucosa. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas antioksidan ekstrak kasar dan fraksi aktif karaginan dalam alga merah jenis Eucheuma spinosum dan Gracillaria verrucosa dengan metode DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil).

Ekstraksi bahan aktif ekstrak karaginan dilakukan dengan metode maserasi menggunakan etanol, uji identifikasi kualitatif karaginan dilakukan dengan menggunakan metode pemisahan KLT. Uji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH ((1,1-difenil-2-pikrilhidrasil) dengan berbagai konsentrasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa alga merah Eucheuma spinosium memiliki kadar air 12,01% dan Gracillaria verrucosa 12,08%. Rendemen yang dihasilkan adalah sebesar 35% untuk Eucheuma spinosium dan 25,4% untuk Gracillaria verrucosa. Pada uji KLT telah didapatkan satu noda senyawa karaginan dengan nilai Rf 0,74 pada masing-masing alga merah serta standart yang menggunakan fase gerak metanol:air (5:1

vv ). Ekstrak kasar karaginan

dalam alga merah jenis Eucheuma spinosium, Gracillaria verrucosa, vitamin C serta BHT mengalami peningkatan konsentrasi pada semua perlakuan sehingga menyebabkan peningkatan aktivitas antioksidan. Adapun aktivitas antioksidan ekstrak kasar yang diperoleh adalah Eucheuma spinosum pada 750 ppm sebesar 83,37%, Gracillaria verrucosa pada 750 ppm sebesar 85,79%, vitamin C pada 500 ppm sebesar 83,03% dan BHT pada 350 ppm sebesar 77,34%. Aktivitas antioksidan ekstrak fraksi aktif karaginan pada konsentrasi 750 ppm yang diperoleh adalah Eucheuma spinosum sebesar 54,04%, Gracillaria verrucosa sebesar 55,35% dan standar sebesar 38,12%.

Kata kunci: karaginan, Alga Merah Eucheuma spinosium, Alga Merah Gracillaria verrucosa, antioksidan

ABSTRACT

Hijaz, M. N., 2009, Antioxidant Activities Test of Carrageenan in Red Seaweed of The Kind Eucheuma spinosium dan Gracillaria verrucosa.

Main Conselor : Akyunul Jannah, M.P Second Conselor : Ahmad Barizi, MA

Ocean research as natural weath has a great oppurtinity to be useful. Allah has explained in Al-Quran section An-Nahl subsection 14 That is HIM Allah who defeates ocean for you in order to eat from it fresh meat of fish, and you take of the ocean the jewelry you wear and you see boat sailing on it and you take benefit of god blessing and you be grateful. One of them is red seaweed. The red seaweed that has been used is the kind of Eucheuma spinosium and Gracillaria verrucosa. The aim of the research is to know the activities of crude extract antioxidant and carrageenan active fraction in red seaweed of the kind of Eucheuma spinosium and Gracillaria verrucosa with DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil) methode. Carrageenan extraction is executed with maceration methode by using ethanol, quality identification test of carrageenan is executed by using KLT separation methode. Antioxidant activities test uses DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil) methode with varietes concentration. Research result indicates that red seaweed Eucheuma spinosum has water level 12,01% and Gracillaria verrucossa 12,08%. The sample is 35% for Eucheuma spinosum and 25,4 % for Gracillaria verrucossa. In KLT test has gotten spot of carrageenan with the values of Rf 0,74 in each red seaweed as the standard that uses water:methanol movement phase (5:1

vv ). Carrageenan crude

extract in red seaweed of the kind Eucheuma spinosum, Gracillaria verrucossa, vitamine C and BHT has increasing concentration in every antioxidant activities. Crude extract antioxidant activities of Eucheuma spinosum is 83,37% in 750 ppm, Gracillaria verrucosa is 85,79% in 750 ppm, vitamine C is 83,03% in 500 ppm and BHT is 77,79% in 350 ppm. Antioxidant activities carrageenan extract active fraction in 750 ppm of Eucheuma spinosum is 54,04%, Gracillaria verrucosa is 55,35% and standard is 38,12%.

Key word : carrageenan, red saweed of Eucheuma spinosu, red seaweed of Gracillaria verrucosa, antioxidant

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu Negara bahari terbesar di dunia.

Karakteristik geografis Indonesia struktur dan tipologi ekosistemnya yang

didominasi oleh lautan telah menjadikan Indonesia sebagai pemilik

keanekaragaman hayati terbesar dunia. Sumber daya kelautan merupakan

kekayaan alam yang memiliki peluang besar untuk dimanfaatkan.

Dalam surat an-Nahl/16 ayat 14 Allah berfirman :


Dan Dia-lah, Allah yang menundukkan lautan (untukmu), agar kamu dapat memakan daripadanya daging yang segar (ikan), dan kamu mengeluarkan dari lautan itu perhiasan yang kamu pakai; dan kamu melihat bahtera berlayar padanya, dan supaya kamu mencari (keuntungan) dari karunia-Nya, dan supaya kamu bersyukur. (QS.16:14).

Makna dari firman Allah SWT sakhkhara al-bahra menerangkan bahwa

Laut juga ditundukkan sebagai sumber daya alam yang tak ternilai harganya. Laut

adalah lambang dari kesuburan sekaligus kemakmuran. Di laut terdapat beraneka

ragam potensi sumberdaya alam yang dapat diperbaharui (renewable resources)

seperti ikan, udang, kepiting, rumput laut dan lain sebagainya serta potensi

sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable resources) seperti

gas dan minyak bumi, mineral dan aneka bahan tambang serta enersi ramah

lingkungan.

Menurut Ibnu Katsir Penciptaan laut sebagai tempat penyimpanan yang

tidak pernah kering merupakan nikmat yang besar dari Allah SWT. Laut tidak

pernah kering dari sumber-sumber makanan yang merupakan hal yang mendasar

dalam kehidupan semua bangsa. Laut juga dapat dijadikan sebagai cadangan

makanan untuk manusia (Djamil,A., 2004:71).

Dalam kitab Al-Mawa Al-Hayat baina Al-Ilm wa Al-Quran disebutkan,

kalau kemajuan dalam produksi pangan secara kimiawi telah memungkinkan

berdirinya pabrik-pabrik makanan baru hingga maraknya pengeksploitasian

sumber daya laut yang menghasilkan kekayaan melimpah dan dapat memacu

perkembangan zaman, maka dalam waktu dekat laut akan menjadi sumber

penghasilan yang padat protein.

Salah satu sumber daya alam laut yang dapat dimanfaatkan adalah rumput

laut. Rumput laut adalah nama umum dalam dunia perdagangan yang digunakan

untuk menyebutkan kelompok alga laut yang hidup di laut. Alga merupakan salah

satu sumber devisa negara dan sumber pendapatan bagi masyarakat pesisir. Selain

dapat digunakan sebagai bahan makanan, minuman dan obat-obatan, beberapa

hasil olahan alga seperti agar-agar, alginat dan karaginan merupakan senyawa

yang cukup penting dalam industri (Istini, 1998).

Pemanfaatan alga masih perlu dikembangkan lagi agar memberikan nilai

tambah, baik secara ekonomi maupun lingkungan. Seiring dengan perkembangan

teknologi, alga telah ditingkatkan pemanfaatannya sehingga memberikan nilai

yang lebih tinggi. Salah satu pemanfaatannya adalah sebagai antioksidan.

Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat spesies oksigen

reaktif/spesies nitrogen aktif (ROS/RNS) dan juga radikal bebas sehingga

antioksidan dapat mencegah penyakit-penyakit yang dihubungkan dengan radikal

bebas seperti karsinogenesis, kardiovaskuler dan penuaan. Antioksidan alami

secara toksikologi lebih aman untuk dikonsumsi dan lebih mudah diserap oleh

tubuh daripada antioksidan sintesis (Madhavi et al, 1996).

Antioksidan sintetik BHA, BHT, PG dan TBHQ sering digunakan untuk

mengontrol terjadinya oksidasi. Akan tetapi tidak menutup kemungkinan

antioksidan tersebut menyebabkan efek karsinogenik. Oleh karena itu penelitian

dan pengembangan antioksidan yang berasal dari alam sedang banyak dilakukan

sebagai alternatif pengganti antioksidan sintetik. Penelitian menunjukkan bahwa

antioksidan alami memiliki aktivitas antioksidatif lebih tinggi daripada

antioksidan sintetis. Karena itu, antioksidan alami mulai meningkat

penggunaannya dan menggantikan antioksidan sintesis (Paiva dan Robert, 1999).

Pemanfaatan alga sebagai antioksidan telah dilakukan oleh beberapa

peneliti, Omar, dkk (2007) melakukan penelitian menggunakan alga coklat jenis

Padina antillarium yang menghasilkan ekstrak fukoidan (polisakarida kompleks

pada dinding sel alga) sebagai antioksidan dengan nilai EC50 sebesar 0,337 g/mL

dengan metode DPPH. Cristiane, dkk (2006) menggunakan alga coklat jenis

Fucus vesiculosus yang menghasilkan ekstrak fukoidan (polisakarida kompleks

pada dinding sel alga) sebagai antioksidan dengan nilai EC50 sebesar 2,341

g/mL, alga merah jenis Gigartina acicularis yang menghasilkan ekstrak lambda

karaginan sebagai antioksidan dengan nilai EC50 sebesar 0,323 g/mL, alga merah

jenis Eucheuma cottoni yang menghasilkan ekstrak kappa karaginan sebagai

antioksidan dengan nilai EC50 sebesar 2,697 g/mL, serta alga merah jenis

Eucheuma spinosium yang menghasilkan ekstrak iota karaginan sebagai

antioksidan dengan nilai EC50 sebesar 0,830 g/mL dengan metode TBA (asam 2-

tiobarbiturat).

Salah satu jenis rumput laut yang banyak dibudidayakan di Indonesia

terutama kabupaten Probolinggo adalah alga merah jenis Eucheuma spinosium

dan Gracillaria verrucosa. Penelitian ini salah satunya dilakukan untuk

memanfaatkan alga merah jenis Eucheuma spinosium dan Gracillaria verrucosa

yang banyak dibudidayakan di kabupaten Probolinggo. Kandungan kimia dari

alga merah jenis Eucheuma spinosium adalah iota karaginan adalah 65,75%

(Mubarak, 1982). Kandungan kimia dari alga merah jenis Gracillaria verrucosa

adalah karaginan (47,34%) (Istini, 1998). Iota karaginan merupakan polisakarida

tersulfatkan dimana kandungan ester sulfatnya adalah 28-35%. Adanya atom

sulfur (S) dan oksigen (O) pada ester sulfat, -OH dan COOH pada polisakarida,

merupakan situs aktif tempat berinteraksi dengan radikal bebas (Atmadja, 1996).

Beberapa senyawa sulfur pada iota karaginan merupakan pemecah peroksida yang

efektif. Peranan ini dapat berupa reaksi transfer satu elektron, dan struktur

permulaannya mungkin hanya prekusor inhibitor aktif (Cahyadi, 2006).

Pada penelitian Cristiane, dkk (2006) dilakukan uji aktivitas antioksidan

karaginan dengan menggunakan metode TBA, sehingga pada penelitian ini

dilakukan uji aktivitas antioksidan karaginan dengan menggunakan metode lain

yaitu metode DPPH, dikarenakan setiap metode memberikan hasil yang berbeda

pula. Metode DPPH digunakan untuk mengukur daya antioksidan yang diperoleh

dengan menghitung jumlah pengurangan atau peluruhan warna ungu DPPH yang

sebanding dengan pengurangan konsentrasi larutan DPPH melalui pengukuran

absorbansi larutan uji. Metode DPPH dipilih karena sederhana, mudah, cepat dan

peka serta hanya memerlukan sedikit sampel walaupun terbilang harganya mahal.

Metode DPPH juga merupakan metode yang tidak terbatas untuk mengukur

komponen yang larut dalam pelarut yang digunakan dalam analisa (dapat

mengukur aktivitas total antioksidan baik dalam pelarut polar maupun nonpolar)

(Hafid, 2003).

Penelitian mengenai penangkapan radikal bebas oleh suatu senyawa

antioksidan ini juga perlu untuk dilakukan mengingat efek negatif yang dapat

ditimbulkan oleh suatu radikal bebas jika berada di dalam tubuh. Berdasarkan

penelitian Cristiane, dkk (2006) tersebut, maka dilakukan penelitian uji aktivitas

antioksidan karaginan dari dua jenis alga merah jenis Eucheuma spinosium dan

Gracillaria verrucosa dengan metode DPPH karena dimungkinkan dalam alga

merah jenis Eucheuma spinosium dan Gracillaria verrucosa terkandung

karaginan yang merupakan senyawa antioksidan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah disampaikan diatas maka dapat

diambil rumusan masalah yaitu :

1. Bagaimana aktivitas antioksidan ekstrak kasar karaginan dalam alga merah

jenis Eucheuma spinosum dan Gracillaria verrucosa dengan metode DPPH

(1,1-difenil-2-pikrilhidrasil)?

2. Bagaimana aktivitas antioksidan ekstrak fraksi aktif karaginan dalam alga

merah jenis Eucheuma spinosum dan Gracillaria verrucosa dengan metode

DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil)?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan diadakannya penelitian ini adalah :

1. Mengetahui aktivitas antioksidan ekstrak kasar karaginan dalam alga merah

jenis Eucheuma spinosum dan Gracillaria verrucosa dengan metode DPPH

(1,1-difenil-2-pikrilhidrasil).

2. Mengetahui aktivitas antioksidan ekstrak fraksi aktif karaginan dalam alga

merah jenis Eucheuma spinosum dan Gracillaria verrucosa dengan metode

DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil).

1.4 Batasan Masalah

1. Pada penelitian ini, sampel yang digunakan adalah alga merah jenis Eucheuma

spinosum yang berasal dari perairan Mayangan dan Gracillaria verrucosa

yang berasal dari tambak pada daerah Kraksaan Kabupaten Probolinggo yang

berumur 49 hari (7 minggu).

2. Metode untuk uji aktivitas antioksidan ekstrak karaginan dalam dua jenis alga

merah adalah DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil) dengan menggunakan

pembanding BHT serta vitamin C.

1.5 Manfaat Penelitian

Dengan diadakannya penelitian ini, diharapkan dapat memberikan

pengetahuan kepada masyarakat tentang manfaat alga merah jenis Eucheuma

spinosum dan Gracillaria verrucosa yang tidak hanya untuk bahan makanan

tetapi mengandung senyawa antioksidan yang baik bagi kesehatan yaitu

karaginan. Selain itu, memberikan informasi tentang aktivitas antioksidan

karaginan menggunakan metode DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil) dengan

menggunakan pembanding BHT serta vitamin C.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kekayaan Laut

Indonesia merupakan negara dengan wilayah laut yang lebih besar

dibanding darat (75% laut). Laut adalah lambang dari kesuburan sekaligus

kemakmuran karena mempunyai potensi sumberdaya alam yang tak ternilai

harganya. Laut mempunyai peranan penting dalam kehidupan manusia.

Dalam surat an-Nahl/16 ayat 14 Allah berfirman :


Dan Dia-lah, Allah yang menundukkan lautan (untukmu), agar kamu dapat memakan daripadanya daging yang segar (ikan), dan kamu mengeluarkan dari lautan itu perhiasan yang kamu pakai; dan kamu melihat bahtera berlayar padanya, dan supaya kamu mencari (keuntungan) dari karunia-Nya, dan supaya kamu bersyukur. (QS.16:14).

Apabila dicermati ayat-ayat tersebut di atas tampak bahwa Allah SWT

menciptakan laut dengan beberapa kandungan kekayaan yang terdapat di

dalamnya. Adapun tiga kandungan kekayaan laut :

1. Kekayaan makanan, hal ini terdapat dalam firman Allah SWT $ w s $Vs s9 ( # = 2' tG9 menjelaskan bahwa laut menyediakan sumber makanan/daging yang

segar (Faathir/35:12) diantaranya ikan, udang, kepiting, rumput laut dan lain

sebagainya yang penting bagi kehidupan manusia karena makanan yang segar

memiliki nilai positif bagi kesehatan. Pengelolaan kekayaan tersebut bisa

berupa penjaringan ikan, atau pembudidayaan kelautan lainnya yang bisa

dijadikan komoditas perdagangan di tingkat nasional ataupun internasional.

2. Kandungan kekayaan laut yang kedua yaitu kekayaan berupa perhiasan, hal ini

terdapat dalam firman Allah SWT $y t t6 = s? Zpi u = m #_ tG n@u menjelaskan

bahwa Allah SWT memberikan manusia tidak saja sarana untuk mencari

kebutuhan pokok, seperti air dan makanan, tapi juga memberinya bahan-bahan

perhiasan (Faathir/35:12) seperti mutiara (Ar-Rahman/55:19-24), timah, emas,

perak dan lain sebagainya. Seolah-olah Al-Quran mengatakan, Agar kalian

dapat menambang mutiara berharga yang terdapat di dasar laut, dengan cara

menyelam, demi menghiasi pakaian kalian serta istri-istri kalian: dan kamu

mengeluarkan dari lautan itu perhiasan yang kamu pakai. Laut menyediakan

manusia perhiasan alamiah terbaik.

3. Kandungan kekayaan laut yang ketiga yaitu kekayaan berupa sarana

transportasi, hal ini terdapat dalam firman Allah SWT tz#u t = 9$# ts? u

menjelaskan bahwa Allah SWT memberikan manusia alat transportasi yaitu

kapal (Luqman/3:31 dan Al-Jatsiyah/45:12) untuk berlayar di laut.

Pengelolaan kekayaan tersebut bisa digunakan untuk kegiatan pelayaran dan

juga untuk mata pencaharian (bagi nelayan).

8

Sehingga dari ayat di atas dapat ditemukan secara jelas tentang potensi

kekayaan laut, serta kemungkinan pengelolaan dan pemanfataanya bagi keperluan

manusia karena sumber daya alam itu baru dikatakan bermanfaat setelah

dirasakan atau digunakan oleh manusia. Salah satu sumber kekayaan laut yang

dapat dimanfaatkan adalah alga (rumput laut).

2.2 Alga (Rumput Laut) Merah

Alga (jamak Algae) adalah biota laut yang umumnya tumbuh melekat pada

substrat tertentu, tidak mempunyai akar, batang maupun daun sejati tetapi hanya

menyerupai batang yang disebut thallus. Alga tumbuh dengan mendekatkan

dirinya pada karang lumpur, pasir, batu dan tumbuhan lain secara spesifik

(Anggadiredja, dkk, 2006). Untuk susunan tubuhnya, umumnya bersel banyak

(multiseluler), tetapi ada juga yang bersel tunggal (uniseluler) dan sering juga

membentuk filamen (benang) (Hidayat, 2006).

Proses metabolisme alga memerlukan kesesuaian faktor-faktor fisika dan

kimia perairan seperti gerakan air, suhu, kadar garam, nutrisi atau zat hara seperti

nitrat dan fosfat, dan pencahayaan sinar matahari. Pada masa pertumbuhannya, zat

hara diserap dari media air melalui thallus, sedangkan proses fotosintesis

berlangsung dengan bantuan sinar matahari yang menembus ke perairan di tempat

pertumbuhannya (Atmadja, 2007). Setiap jenis alga mempunyai perbedaan dalam

proses metabolismenya. Pertumbuhan alga yang mempunyai perbedaan dalam

kesesuaian faktor-faktor fisika dan kimia dapat dijelaskan dalam firman Allah

surat Al Furqon/25 ayat 53 :

* u u %! $# yltt tst7 9 $# # x y > t N# t # x yu x = l% y` & yy_u $ y s]"t/ % Y{ y t/ # \fm u # Y f t

Dan Dialah yang membiarkan dua laut yang mengalir (berdampingan); yang ini tawar lagi segar dan yang lain asin lagi pahit; dan Dia jadikan antara keduanya dinding dan batas yang menghalangi(QS.25:53).

Dari ayat di atas dapat dijelaskan bahwa dua lautan yang bertemu dan

dipisahkan oleh dinding batas. Akibat adanya batas ini, menjadikan laut yang satu

mempunyai karakter yang berbeda, yaitu dalam suhu, kadar keasinan (salinitas),

berat jenis, dan tekanan dengan laut yang berdampingan dengannya. Oleh

karenanya, makhluk hidup seperti alga mempunyai karakter yang berbeda pula

antara jenis satu dengan lainnya ataupun dari tempat satu dengan lainnya.

Alga merah merupakan salah satu hasil perikanan yang penting di

Indonesia. Alga merah mempunyai nilai ekonomi tinggi dibandingkan jenis alga

merah yang lain karena mengandung karaginan dan agar. Jenis-jenis alga merah

antara lain Gracilaria gigas, Gracilaria salicornia, Gracillaria verrucosa,

Amphiroa rigida, Hypnea asperi, Eucheuma denticulatum, Eucheuma edule,

Kappaphycus alvarezii, Eucheuma spinosum, Laurencia elata, Gelidium

latifolium dan lain sebagainya.

Alga kelompok merah memiliki pigmen fikoeretrin (phycoerethrin) dan

fikosianin (phycocyanin) yang struktur dasarnya pirol dan berprotein. Fikoeretrin

adalah pigmen yang berwarna merah cerah dan memancarkan warna oranye,

sedangkan fikosianin berwarna biru dan memancarkan warna merah tua. Alga

merah mempunyai sifat adaptik kromatik, yaitu mempunyai penyesuaian antara

proporsi pigmen dengan berbagai kualitas pencahayaan sehingga pada kenyataan

di alam, alga merah menunjukkan variasi warna lain seperti pirang, violet, merah

tua, merah muda, cokelat, kuning dan hijau (Atmadja, 2007).

Fikosianin merupakan salah satu dari tiga pigmen (klorofil, fikosianin dan

karotenoid) yang mampu menangkap radiasi yang tersedia dari matahari paling

efisien. Fikosianin bermanfaat dalam proses fotosintesis karena merupakan

prekursor bagi klorofil dan hemoglobin dengan kandungan magnesium dan besi

(Suhartono, 2000 dalam Arlyza, 2005).

Perbedaan warna yang didasarkan atas perbedaan kandungan pigmen

tersebut telah dijelaskan dalam surat Az-Zumar/39 ayat 21 tentang tanaman yang

memiliki bermacam-macam warna:

s9r& ts? r& !$# tt r& z !$ y 9$# [!$ t s3 n= | s y6ot F{$# O l / %Y y $ =tG u9r& O k t 1u1 tIs #vx O & # ygs $s m 4 ) 9s

3 t. % s! < ' T{ = t7 9F{$#

Apakah kamu tidak memperhatikan, bahwa Sesungguhnya Allah menurunkan air dari langit, Maka diaturnya menjadi sumber-sumber air di bumi kemudian ditumbuhkan-Nya dengan air itu tanam-tanaman yang bermacam-macam warnanya, lalu menjadi kering lalu kamu melihatnya kekuning-kuningan, kemudian dijadikan-Nya hancur berderai-derai. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat pelajaran bagi orang-orang yang mempunyai akal. (QS.39:21).

Perkembangbiakan dari alga merah, umumnya secara vegetatif (tidak

melalui proses perkawinan) yaitu dengan fragmentasi, sporik dan gametik.

Kelompok tumbuhan ini mempunyai peranan yang sangat besar di lingkungan

laut, karena hanya merekalah yang dapat menghasilkan oksigen yang sangat

dibutuhkan oleh semua penghuni laut (Hidayat, 2006).

Adapun kandungan unsur-unsur mikro dalam alga merah terdapat dalam

tabel di bawah ini :

Tabel 2.1 Kandungan unsur-unsur mikro dalam alga merah

Komponen Jumlah (%) Air 27,8

Karbohidrat 33,3 Protein 5,4 Lemak 8,60

Abu 22,25 Cl 1,5-3,5 K 1,0-2,2 Na 1,0-7,9 Mg 0,3-1,0 S 0,5-1,8 Si 0,2-0,3 P 0,2-0,3

Ca 0,4-1,5 Fe 0,1-0,15 I 0,1-0,15

Br 0,005 Sumber : Winarno, 1990

2.2.1 Alga Merah Eucheuma spinosum

Genus ini mempunyai thallus berwarna kuning kecoklat-coklatan sampai

merah keungu-unguan, berbentuk agak pipih dan bercabang-cabang tidak

beraturan. Percabangan yang terjadi pada genus ini adalah dua (dichotome) atau

tiga (trichotome) buah (Hidayat, 2006). Ciri khusus secara morfologis, jenis ini

memiliki duri-duri yang tumbuh berderet melingkari thallus dengan interval yang

bervariasi sehingga terbentuk ruas-ruas thallus di antara lingkaran duri.

Percabangan berlawanan atau berselang-seling dan timbul teratur pada deretan

duri antar ruas dan merupakan perpanjangan dari duri tersebut. Ujung

percabangan mudah melekat pada substrat (Anggadiredja, dkk, 2006).

Gambar 2.1 Alga Eucheuma spinosum (Anggadiredja, dkk, 2006)

Eucheuma spinosum mempunyai taksonomi sebagai berikut

(Anggadiredja, dkk, 2006) :

Divisio : Rhodophyta Kelas : Rhodophyceae Bangsa : Gigartinales Suku : Solierisceae Marga : Eucheuma Jenis : Eucheuma Spinosum

Eucheuma spinosum tumbuh melekat pada rataan terumbu karang, batu

karang, batuan, benda keras dan cangkang kerang (epilitic). Eucheuma spinosum

memerlukan sinar matahari untuk proses fotosintesis sehingga hanya hidup pada

lapisan fotik (permukaan atas laut) dan karena pertumbuhannya membutuhkan

salinitas 28-33 per mil (Anggadiredja, dkk, 2006). Adapun komposisi nilai nutrisi

alga merah Eucheuma spinosium terdapat dalam tabel di bawah ini :

Tabel 2.2 Komposisi nilai nutrisi alga merah Eucheuma spinosium

Komponen Jumlah Kadar air (%) 12,90 Karbohidrat (%) 5,12 Protein (%) 0,13 Lemak (%) 13,38 Serat kasar (%) 1,39 Abu (%) 14,21 Mineral : Ca (ppm) 52,820 Fe (ppm) 0,0108 Cu (ppm) 0,768 Pb (ppm) - Vitamin B1 (Thiamin) (mg/100 g) 0,21 Vitamin B2 (Riboflavin) (mg/100 g) 2,26 Vitamin C (mg/100 g) 43,00 Karaginan (%) 65,75

Sumber : Mubarak, 1982

2.2.2 Alga Merah Gracillaria verrucosa

Genus ini mempunyai thallus berbentuk silindris, permukaannya licin,

warna kuning-coklat atau kuning-hijau. Percabangan berlawanan atau berselang-

seling tidak beraturan, memusat kerah pangkal. Cabang lateral memanjang

menyerupai rambut, ukuran panjang sekitar 25 cm dengan diameter thallus 0,5-1,5

mm (Anggadiredja, dkk, 2006).

Gambar 2.2 Alga Gracillaria verrucosa (Anggadiredja, dkk, 2006)

Gracillaria verrucosa mempunyai taksonomi sebagai berikut

(Anggadiredja, dkk, 2006) :

Divisio : Rhodophyta Kelas : Rhodophyceae Bangsa : Gigartinales Suku : Gracilariaceae Marga : Glacillaria Jenis : Gracillaria verrucosa

Gracillaria verrucosa tumbuh melekat pada substrat karang di terumbu

karang berarus sedang (epizoic) dan dapat dibudidayakan di tambak. Alga merah

ini membutuhkan salinitas 15 per mil dan juga dapat terlindungi dari hempasan

gelombang air laut karena Gracillaria verrucosa mempunyai thalli yang mudah

patah dan mudah lepas atau dipatahkan gelombang (Anggadiredja, dkk, 2006).

Adapun komposisi nilai nutrisi alga merah Gracillaria verrucosa terdapat dalam

tabel di bawah ini :

Tabel 2.3 Komposisi nilai nutrisi alga merah Gracillaria verrucosa

Komponen Jumlah Kadar air (%) 12,90 Karbohidrat (%) 4,94 Protein (%) 7,30 Lemak (%) 0,09 Serat kasar (%) 2,50 Abu (%) 12,54 Mineral : Ca (ppm) 29,925 Fe (ppm) 0,701 Cu (ppm) 3,581 Pb (ppm) 0,190 Vitamin B1 (Thiamin) (mg/100 g) 0,019 Vitamin B2 (Riboflavin) (mg/100 g) 4,00 Vitamin C (mg/100 g) 12,00 Karaginan (%) 47,34

Sumber : Istini, 1998

2.3 Karaginan

2.3.1 Struktur dan Sifat Karaginan

Karaginan merupakan hasil ekstraksi getah rumput laut dalam air atau

larutan alkali dari sepsies tertentu alga merah (Rhodophyceae), yang termasuk

senyawa golongan polisakarida galaktan sulfat. Karaginan merupakan penyusun

utama dinding sel tanaman alga merah. Struktur dasar karaginan adalah ester

sulfat kalium, natrium, kalsium, magnesium, atau amonium dari polimer

D-galatosa yang terikat secara -1,3 dan -1,4. Struktur dasar seperti terlihat pada

gambar 2.3 (cPKelco ApS, 2004):

O

H HH

ORH

CH2OH

HRO

O

O

H

HH

ORH

OH

CH2OSO3-

HO

O

R = H atau SO3-

Gambar 2.3. Struktur dasar karaginan (cPKelco ApS, 2004)

Berdasarkan strukturnya, karaginan dibagi menjadi lima jenis yaitu kappa

(), iota (), lamda (), mu (), dan nu (). Kelima jenis karaginan tersebut

mempunyai sifat kimia dan fisika yang berbeda. Faktor penyebabnya adalah

gugus sulfat yang jumlah dan letaknya bervariasi. Di samping itu, adanya gugus

sulfat yang terikat pada atom C-6 unit D-galaktosa ikatan 1,4 yang dapat

dikonversi secara enzimatis di dalam tanaman itu maupun secara kimia

membentuk 3,6-anhidro- D-galaktosa (cPKelco ApS, 2004).

Berikut diuraikan secara umum kelima jenis karaginan :

a. -Karaginan

-Karaginan merupakan kopolimer linier yang disusun oleh residu

D-galaktosa-4-sulfat dengan ikatan pada posisi 1,3 dan residu 3,6-anhidro-

D-galaktosa dengan ikatan pada posisi 1,4. Beberapa satuan yang berikatan pada

posisi 1,4 kadang-kadang sebagai 3,6-anhidro-D-galaktosa-2-sulfat, D-galaktosa-

2,6-disulfat atau D-galaktosa-6-sulfat. -Karaginan disusun oleh 38,1%

D-galaktosa, 28,1% 3,6-anhidro-D-galaktosa dan 25-28% sulfat sebagai OSO3Na.

Struktur -Karaginan ditunjukkan pada gambar 2.4 (cPKelco ApS, 2004):

OOSO3-

H

H

HO

H

HOHH

O

OH

O

H

O

OH

O

HH

HCH2

Gambar 2.4 Struktur -Karaginan (cPKelco ApS, 2004)

b. -Karaginan

Struktur -Karaginan hampir sama dengan struktur -Karaginan,

perbedaannya hanya pada kandungan sulfatnya. Pada -Karaginan terdapat gugus

sulfat pada posisi C-2 residu 3,6-anhidro-D-galaktosa. Adanya gugus sulfat

tambahan tersebut menyebabkan sifat gel dan -karaginan berbeda (Booth,

1975). Menurut Winarno (1990), -Karaginan ditandai dengan adanya ester

4-sulfat pada setiap residu D-galaktosa dan gugusan ester 2-sulfat pada setiap

gugusan 3,6-anhidro-D-galaktosa. Struktur -Karaginan terlihat pada gambar 2.5

(cPKelco ApS, 2004):

OOSO3-

H

H

HO

H

HOHH

O

OH

O

H

O

OSO3-

O

HH

HCH2


c. -Karaginan

-Karaginan disusun oleh residu D-galaktosa-2-sulfat dengan ikatan

pada posisi 1,3 dan residu D-galaktosa-2,6-disulfat dengan ikatan pada posisi

1,4. Beberapa satuan -Karaginan kadang-kadang tidak mengandung gugus sulfat

atau sebagai 3,6-anhidro-D-galaktosa. Jumlah ester sulfat dalam -Karaginan

sekitar 35%. Struktur dari -Karaginan terlihat pada gambar 2.6 (cPKelco ApS,

2004):

OHO

H

H

HOH

HOSO3-H

O

OH

O O

OSO3-

OH

HH

HH

CH2OSO3-


d. dan -Karaginan

dan -Karaginan relatif jarang ditemukan dalam tanaman alga merah,

-Karaginan terdapat dalam jumlah relatif kecil dalam spesies Chondrus crispus,

sedangkan -Karaginan ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil pada spesies

Eucheuma uncinatium. Dalam fraksinasi karaginan dengan larutan KCl 2,5%

dan -Karaginan terdapat bersama-sama -Karaginan sebagai fraksi larut.

Struktur dari -Karaginan tampak pada gambar 2.7 dan struktur -Karaginan

tampak pada gambar 2.8 (cPKelco ApS, 2004):

OOSO3-

H

H

HOH

HOHH

O

OH

O

H

O

OH

O

HH

H

CH2OSO3-

Gambar 2.7 Struktur dari -Karaginan (cPKelco ApS, 2004)

OOSO3-

H

H

HO

H

HOHH

O

OH

O

H

O

OSO3-

O

HH

H

CH2OSO3-

Gambar 2.8 Struktur dari -Karaginan (cPKelco ApS, 2004)

Adapun unit-unit monomer karaginan terdapat dalam tabel di bawah ini :

Tabel 2.4 Unit-unit monomer karaginan

Fraksi Karaginan

Monomer

Kappa D-galaktosa 4-sulfat 3,6-anhidro-D-galaktosa

Iota D-galaktosa 4-sulfat 3,6-anhidro-D-galaktosa 2-sulfat

Lambda D-galaktosa 2-sulfat D-galaktosa 2,6-sulfat

Sumber : Towle, 1973

Sifat dasar karaginan terdiri dari tiga tipe yaitu kappa, iota dan lambda.

Sifat-sifat karaginan meliputi kelarutan, viskositas, pembentukan gel dan stabilitas

pH.

- Kelarutan

Kelarutan karaginan dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor

diantaranya tipe karaginan, temperatur, pH, dan zat-zat terlarut lainnya. Gugus

hidroksil dan sulfat pada karaginan bersifat hidrofilik sedangkan gugus 3,6-

anhidro-D-galaktosa lebih hidrofobik. Lambda karaginan mudah larut pada semua

kondisi karena tanpa unit 3,6-anhidro-D-galaktosa dan mengandung gugus sulfat

yang tinggi. Karaginan jenis iota bersifat lebih hidrofilik karena adanya gugus

2-sulfat dapat menetralkan 3,6-anhidro-D-galaktosa yang kurang hidrofilik.

Karaginan jenis kappa kurang hidrofilik karena lebih banyak memiliki gugus 3,6-

anhidro-D-galaktosa (Towle, 1973). Daya kelarutan karaginan pada berbagai

media dapat dilihat pada Tabel 2.5 :

Tabel 2.5 Daya kelarutan karaginan pada berbagai media pelarut

Sifat-sifat Kappa Iota Lambda Air panas Larut suhu >

60C Larut suhu > 60C

Larut

Air dingin Larut Na Larut Na Larut garam Susu panas Larut Larut Larut Susu dingin Kental Kental Lebih kental Larutan gula Larut (panas) Susah larut Larut (panas) Larutan garam Tidak larut Tidak larut Larut (panas) Larutan organik Tidak larut Tidak larut Tidak larut

Sumber: cPKelco ApS (2004)

- Stabilitas pH

Karaginan dalam larutan memiliki stabilitas maksimum pada pH 8,5 dan

akan terhidrolisis pada pH dibawah 3,5. Hidrolisis dipercepat oleh panas pada pH

rendah. Penurunan pH menyebabkan terjadinya hidrolisis dari ikatan glikosidik

yang mengakibatkan kehilangan viskositas. Stabilitas karaginan dalam berbagai

media pelarut dapat dilihat pada Tabel 2.6 :

Tabel 2.6 Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut

Stabilitas Kappa Iota Lambda pH netral dan alkali

Stabil Stabil Stabil

pH asam Terhidrolisis jika dipanaskan. Stabil dalam bentuk gel

Terhidrolisis jika dipanaskan. Stabil dalam bentuk gel

Terhidrolisis

Sumber: Glicksman (1983)

- Viskositas

Viskositas adalah daya aliran molekul dalam sistem larutan. Viskositas

suatu hidrokoloid dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu konsentrasi karaginan,

temperatur, jenis karaginan, berat molekul dan adanya molekul-molekul lain

(Towle, 1973). Viskositas larutan karaginan terutama disebabkan oleh sifat

karaginan sebagai polielektrolit. Gaya tolakan (repulsion) antar muatan-muatan

negatif gugus sulfat sepanjang rantai polimer, mengakibatkan rantai molekul

menegang. Polimer tersebut bersifat hidrofilik karena dikelilingi oleh molekul-

molekul air yang terimobilisasi (tak bergerak), sehingga menyebabkan larutan

karaginan bersifat kental (Guiseley et al, 1980).

- Pembentukan Gel

Kappa-karaginan dan iota-karaginan merupakan fraksi yang mampu

membentuk gel dalam air dan bersifat reversible yaitu meleleh jika dipanaskan

dan membentuk gel kembali jika didinginkan. Kemampuan pembentukan gel pada

Kappa-karaginan dan iota-karaginan terjadi pada saat larutan panas yang

dibiarkan menjadi dingin karena mengandung gugus 3,6-anhidrogalaktosa. Pada

pH rendah akan menurunkan kemampuan pembentukan gel dan viskositas larutan

karaginan. Hal ini dikarenakan ion H+ membantu proses hidrolisis ikatan

glikosidik pada molekul karaginan. Karaginan dapat membentuk gel yang

bervariasi antara lain bentuk gel yang keras, rapuh, lunak dan elastis. Variasi

bentuk gel tersebut bergantung pada jenis karaginan, jenis ion yang dapat

berasosiasi, adanya solut senyawa lain dan adanya senyawa hidrokoloid lain yang

tidak dapat membentuk gel (Towle, 1973).

2.3.2 Manfaat Karaginan

Allah menciptakan semua yang ada di dunia ini tidaklah sia-sia dari yang

kecil hingga yang besar. Makhluk hidup (hewan, tumbuhan dan lain-lain)

semuanya dapat dimanfaatkan oleh manusia jika manusia itu berfikir. Seperti

dalam firman Allah dalam surat Yasiin/36 ayat 73:

m; u $p5 o t >$t tu ( sr& 3 o

Dan mereka memperoleh padanya manfaat-manfaat dan minuman. Maka Mengapakah mereka tidak bersyukur?(QS.36:73).

Makna dari firman Allah SWT m; u $p5 ot adalah bahwa Allah

menciptakan semua yang ada di dunia ini bermanfaat. Seperti halnya senyawa

karaginan yang terkandung dalam alga banyak memberikan manfaat jika

dikonsumsi oleh manusia.

Karaginan merupakan suatu jenis galaktan yang umum digunakan pada

industri makanan, industri minuman, industri kosmetik, tekstil, obat-obatan, dan

cat (Aslan, 1998). Pada bidang farmasi, karaginan banyak digunakan sebagai

stabilisator, emulsi, suspensi, pembentuk gel dan pengikat tablet. Penggunaan

karaginan yang paling luas adalah dalam bidang industri makanan dan minuman,

misalnya dalam industri es krim, susu, bir dan makanan kaleng. Pada industri

kosmetik, karaginan digunakan sebagai sediaan krem, master, pasta gigi dan

lotion. Pada bidang teknologi digunakan sebagai sediaan kultur bakteri dan

sebagai imobilisasi enzim. Di bidang industri kue dan roti, kombinasi garam

natrium dengan -Karaginan dapat meningkatkan mutu adonan. Pada jumlah kecil

karaginan juga dapat digunakan pada produk makanan lain, misalnya makaroni,

jelly, dan sari buah (Winarno, 1990).

Karaginan juga berpotensi sebagai antioksidan yang dapat mencegah

penyakit-penyakit yang dihubungkan dengan radikal bebas seperti karsinogenesis,

kardiovaskuler dan penuaan. Kita semua telah mengetahui bahwa kesehatan

merupakan salah satu nikmat besar yang Allah berikan kepada manusia. Dalam

sebuah hadits Rasulullah SAW bersabda Setiap penyakit ada obatnya. apabila

obat telah mengenai penyakit, maka akan mendatangkan kesembuhan dengan izin

Allah,. (HR Muslim). Di kesempatan lain Rasulullah bersabda dalam hadits yang

diriwayatkan oleh Abu Daud dan At Tirmidzi ..Allah menciptakan obat bagi

setiap penyakit yang Dia ciptakan...kecuali penyakit Tua. Oleh karena itu,

karaginan dapat bermanfaat bagi kesehatan.

Pada penelitian Cristiane, dkk (2006) alga merah jenis Gigartina

acicularis yang menghasilkan ekstrak lamda karaginan berpotensi sebagai

antioksidan. Alga merah jenis Eucheuma cottoni menghasilkan ekstrak kappa

karaginan juga berpotensi sebagai antioksidan. Alga merah jenis Eucheuma

spinosium menghasilkan ekstrak iota karaginan juga sebagai antioksidan.

2.3.3 Isolasi, Fraksinasi dan Pemurnian Karaginan

Prosedur isolasi karaginan dari berbagai alga telah banyak dikembangkan.

Umumnya prosedur ini terdiri dari tiga tahapan kerja yaitu : ekstraksi,

penyaringan dan pengendapan. Pada tahapan ekstraksi, kecepatan dan daya larut

karaginan dalam air dipengaruhi oleh temperatur dan waktu proses bergabungnya

seluruh fraksi karaginan dari alga dengan fraksi air yang digunakan sebagai media

pelarut. Di samping itu, stabilitas karaginan sangat ditentukan oleh pH larutan

(Sarjana, 1998).

Maserasi merupakan proses perendaman sampel dengan pelarut organik

yang digunakan pada temperatur ruangan. Proses ini sangat menguntungkan

dalam isolasi senyawa bahan alam. Pada proses perendaman, dinding serta

membran sel sampel tumbuhan akan terpecah akibat perbedaan tekanan antara di

dalam dan di luar sel. Hal tersebut mengakibatkan metabolit sekunder yang ada

dalam sitoplasma akan terlarut dalam pelarut organik. Lama perendaman yang

diatur akan menghasilkan ekstraksi yang sempurna. Pemilihan pelarut untuk

proses maserasi akan memberikan efektifitas yang tinggi dengan memperhatikan

kelarutan senyawa bahan alam pelarut tersebut (Indrayani, 2006).

Karaginan dapat dipisahkan menjadi fraksi larut dan fraksi tidak larut.

Fraksi yang tidak larut terdiri dari dan -karaginan yang dapat dibedakan

berdasarkan sifat fisik dan kimianya. Fraksi larut terdiri dari -karaginan dan

kadang-kadang dalam spesies tertentu juga dan -karaginan dalam jumlah yang

kecil (Booth, 1975).

Pemurnian bertujuan untuk menghasilkan karaginan yang putih. Derajat

putih merupakan gambaran secara umum dari warna suatu bahan pada

umumnya. Derajat putih karaginan diharapkan mendekati 100 % karena

karaginan yang bermutu tinggi biasanya tidak berwarna, sehingga

aplikasinya lebih luas. Tingginya nilai derajat putih pada tepung karaginan

komersial disebabkan karena bahan baku yang digunakan, penyaringan dan

pengendapan. Hal lain yang mempengaruhi nilai derajat putih yaitu

konsentrasi bahan pengekstrak karena selama proses berlangsung, suasana

basa dari bahan pengekstrak dapat mengoksidasi pigmen menjadi senyawa lain

yang tidak berwarna sehingga produk yang dihasilkan berwarna lebih putih.

2.3.4 Pemisahan Karaginan dengan Kromatografi Lapis Tipis Preparatif

(KLTP)

Kromatografi adalah suatu nama yang diberikan untuk teknik pemisahan

tertentu. Pada dasarnya semua cara kromatografi menggunakan dua fase yaitu fase

diam dan fase gerak. Pemisahan-pemisahan ini bergantung pada gerakan relatif

dari dua fase ini. Prinsip dari pemisahan adalah adanya perbedaan sifat fisik dan

kimiawi dari senyawa yaitu kecenderungan dari molekul untuk melarut dalam

cairan (kelarutan), kecenderungan molekul untuk melekat pada permukaan serbuk

halus (adsorpsi, penyerapan) (Sastrohamidjojo, 2005).

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dapat digunakan untuk tujuan analitik

dan preparatif. KLT analitik digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa

organik dalam jumlah kecil misalnya, menentukan jumlah komponen dalam

campuran dan menentukan pelarut yang tepat untuk pemisahan dengan KLT

preparatif. Sedangkan KLT preparatif digunakan untuk memisahkan campuran

senyawa dari sampel dalam jumlah besar berdasarkan fraksinya, yang selanjutnya

fraksi-fraksi tersebut dikumpulkan dan digunakan untuk analisa berikutnya

(Sastrohamidjojo, 2005).

Untuk identifikasi dari senyawa-senyawa yang terpisah dari lapisan tipis

menggunakan harga Rf. Harga Rf untuk senyawa-senyawa murni dapat

dibandingkan dengan harga Rf standart. Harga Rf didefinisikan sebagai berikut

(Sastrohamidjojo, 2005):

Harga Rf = asal titik daripelarut oleh digerakkan yangJarak

asal titik dari senyawaoleh digerakkan yangJarak .......................(2.1)

Adsorben yang digunakan pada KLT adalah silika gel. Silika gel secara

umum dibuat dengan menambahkan asam ke dalam larutan natrium silikat.

Natrium silikat tersebut diencerkan ke dalam air, sehingga dihasilkan asam

monosilikat (Hennisch, 1988 dalam Alviera, 2006) :

Na2SiO3 (aq) + 3H2O H4SiO4 (aq) + 2NaOH (aq)

Asam monosilikat selanjutnya membentuk polimer sehingga diperoleh sistem tiga

dimensi dengan rantai Si-O-Si. Air sebagai produk samping akan menguap

menyebabkan gel menyusut kemudian mengeras, seperti terlihat dalam reaksi

berikut :

OH OH OH OH

HO Si OH + HO Si OH HO Si O Si OH + H2O

OH OH OH OH

O O

HO Si O Si OH

O O

HO Si O Si OH

OH OH

Gambar 2.9 Struktur silika gel (Hennisch, 1988 dalam Alviera, 2006)

2.4 Antioksidan

Antioksidan adalah senyawa yang (dalam jumlah kecil dibanding substrat)

mampu untuk menunda atau mencegah terjadinya reaksi oksidasi dari substrat

yang mudah teroksidasi melalui reaksi oksidasi radikal bebas dengan zat

antioksidan (Hafid, 2003). Menurut Best (2006), antioksidan adalah molekul

yang menetralkan radikal bebas dengan cara menerima atau memberikan elektron

untuk mengeliminasi kondisi tidak berpasangan. Ini berarti antioksidan menjadi

radikal pada proses netralisasi molekul radikal bebas. Tetapi radikal antioksidan

lebih tidak reaktif dari pada radikal bebas yang akan dinetralisasi. Radikal

antioksidan ini dapat dinetralkan oleh antioksidan lain dan atau dengan

mekanisme lain yang menghentikan radikal (Best, 2006).

Menurut Coppen (1983), antioksidan diharapkan memiliki ciri-ciri sebagai

berikut (a) aman dalam penggunaan, (b) tidak memberi flavor dan warna pada

produk, (c) efektif pada konsentrasi rendah, (d) tahan terhadap proses pengolahan

produk (berkemampuan antioksidan yang baik), (e) tersedia dengan harga yang

murah. Ciri keempat merupakan hal yang sangat penting karena sebagian proses

pengolahan menggunakan suhu tinggi. Suhu tinggi akan merusak lipida dan

stabilitas antioksidan yang ditambahkan sebagai bahan tambahan pangan.

Kemampuan bertahan antioksidan terhadap proses pengolahan sangat diperlukan

untuk dapat melindungi produk akhir (Coppen, 1983).

Sebagaimana suatu benda pada umumnya, antioksidan juga memiliki

keterbatasan-keterbatasan. Keterbatasan tersebut meliputi (a) antioksidan tidak

dapat memperbaiki flavor lipida yang berkualitas rendah, (b) antioksidan tidak

dapat memperbaiki lipida yang sudah tengik, (c) antioksidan tidak dapat

mencegah kerusakan hidrolisis, maupun kerusakan mikroba (Coppen, 1983).

Sifat-sifat kimia pada antioksidan antara lain sinergisme dapat diartikan

sebagai peranan gabungan antara dua atau lebih agensia sedemikian rupa

sehingga masing-masing agensia bila tanpa dilakukan penggabungan. Kombinasi

beberapa jenis antioksidan memberikan perlindungan yang lebih baik

(sinergisme) terhadap oksidasi dibanding dengan satu jenis antioksidan saja.

Sebagai contoh asam askorbat seringkali dicampur dengan antioksidan yang

merupakan senyawa fenolik untuk mencegah reaksi oksidasi lemak (Cahyadi,

2006).

Fungsi Antioksidan digunakan untuk melindungi komponen-komponen

makanan yang bersifat tidak jenuh (mempunyai ikatan rangkap), terutama lemak

dan minyak. Meskipun demikian antioksidan dapat pula digunakan untuk

melindungi komponen-komponen lain seperti vitamin dan pigmen, yang juga

banyak mengandung ikatan rangkap di dalam strukturnya. Antioksidan efektif

dalam mengurangi ketengikan oksidatif dan polimerisasi tetapi tidak

mempengaruhi hidrolisis. Penggunaan antioksidan secara berlebihan

menyebabkan lemah otot, mual-mual, pusing, dan kehilangan kesadaran,

sedangkan penggunaan dosis rendah secara terus-menerus menyebabkan tumor,

kandung kemih, kanker sekitar lambung dan kanker paru-paru (Cahyadi, 2006).

2.4.1 Mekanisme Antioksidan

Menurut Kochar dan Rossel (1990) antioksidan dapat bekerja dengan dua

cara :

1) Berperan sebagai donor atom hidrogen pada radikal bebas lemak untuk

membentuk kembali molekul lemak. Dengan demikian jika antioksidan

diberikan maka akan menghambat proses autooksidasi.

2) Berperan sebagai donor atom hidrogen pada radikal bebas untuk

membentuk hidroperoksida dan sebuah radikal bebas antioksidan. Radikal

bebas antioksidan ini lebih stabil daripada radikal bebas lemak karena

struktur resonansi elektron dalam cincin aromatik antioksidan. Dengan

demikian akan menghentikan reaksi oksidasi berantai.

Mekanisme kerja antioksidan memiliki dua fungsi. Fungsi pertama

merupakan fungsi utama dari antioksidan yaitu sebagai pemberi atom hidrogen.

Antioksidan (AH) yang mempunyai fungsi utama tersebut sering disebut sebagai

antioksidan primer. Senyawa ini dapat memberikan atom hidrogen secara cepat ke

radikal lipida (R*, ROO*) atau mengubahnya ke bentuk lebih stabil, sementara

turunan radikal antioksidan (A*) tersebut memiliki keadaan lebih stabil dibanding

radikal lipida (Gordon, 1990). Menurut Gordon (1990), fungsi kedua merupakan

fungsi sekunder antioksidan, yaitu memperlambat laju autooksidasi dengan

berbagai mekanisme diluar mekanisme pemutusan rantai autooksidasi dengan

pengubahan radikal lipida ke bentuk lebih stabil.

Penambahan antioksidan (AH) primer dengan konsentrasi rendah pada

lipida dapat menghambat atau mencegah reaksi autooksidasi lemak dan minyak.

Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada tahap inisiasi

maupun propagasi (Gambar 3.0). Radikal-radikal antioksidan (A*) yang

terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak mempunyai cukup energi

untuk dapat bereaksi dengan molekul lipida lain membentuk radikal lipida baru

(Gordon, 1990).

Inisiasi : R* + AH -> RH + A*

Radikal lipida Propagasi : ROO* + AH -> ROOH + A*

Gambar 3.0 Reaksi Penghambatan antioksidan primer terhadap radikal lipida (Gordon, 1990)

Autooksidasi dapat dihambat dengan menambahkan antioksidan (AH)

dalam konsentrasi rendah yang dapat berasal dari penginterferensian rantai

propagasi atau inisiasi. Radikal-radikal antioksidan dapat saling bereaksi

membentuk produk non radikal (Hamilton, 1983).

ROO + AH ROOH + A A + ROO

A + A

Gambar 3.1 Reaksi penghambatan antioksidan antar radikal antioksidan (Hamilton, 1983)

Konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh pada laju

oksidasi. Pada konsentrasi tinggi, aktivitas antioksidan grup fenolik sering lenyap

bahkan antioksidan tersebut menjadi prooksidan (Gambar 3.2). Pengaruh jumlah

konsentrasi pada laju oksidasi tergantung pada struktur antioksidan, kondisi dan

sampel yang akan diuji (Gordon, 1990).

Produk non radikal

AH + O2 > A* + HOO*

AH + ROOH > RO* + H2O + A* Gambar 3.2 Antioksidan bertindak sebagai prooksidan pada konsentrasi tinggi

(Gordon, 1990)

Pada umumnya, antioksidan mengandung struktur inti yang sama yaitu

mengandung cincin benzena tidak jenuh disertai gugus hidroksil atau gugus

amino. Antioksidan digolongkan atas fenol, amin dan amino-fenol (Cahyadi,

2006).

Antioksidan dapat berperan sebagai inhibitor atau pemecah peroksida.

Pada umumnya antioksidan dapat menghentikan rantai reaksi oksidatif sebagai

berikut: (1) dengan donasi elektron pada radikal peroksi, (2) dengan donasi atom

hidrogen pada radikal peroksi, (3) dengan adisi pada radikal peroksi sebelum atau

sesudah terjadi oksidasi parsial, (4) dengan metode lain yang belum diketahui dan

memungkinkan dan berkaitan dengan radikal hidrokarbon bukannya radikal

peroksi (Cahyadi, 2006).

2.4.2 Antioksidan Alami

Berdasarkan sumbernya, antioksidan dibagi dalam dua kelompok, yaitu

antioksidan sintetik dan antioksidan alami. Antioksidan alami merupakan

antioksidan yang diperoleh dari hasil ekstrak bahan alami. Antioksidan alami

dalam makanan dapat berasal dari (a) senyawa antioksidan yang sudah ada dari

satu atau dua komponen makanan, (b) senyawa antioksidan yang terbentuk dari

reaksi-reaksi selama proses pengolahan, (c) senyawa antioksidan yang diisolasi

dari sumber alami dan ditambahkan ke makanan sebagai bahan tambahan pangan

(Pratt, 1992).

Menurut Pratt dan Hudson (1990), kebanyakan senyawa antioksidan yang

diisolasi dari sumber alami adalah berasal dari tumbuhan. Tumbuhan Angiosperm

memiliki kira-kira 250.000 sampai 300.000 spesies dan dari jumlah ini kurang

lebih 400 spesies yang telah dikenal dapat menjadi bahan pangan manusia.

Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik

atau polifenolik. Senyawa antioksidan alami polifenolik adalah multifungsional

dan dapat bereaksi sebagai (a) pereduksi (b) penangkap radikal bebas(c) pengkelat

logam (d) peredam terbentuknya singlet oksigen. Senyawa fenolik mencakup

sejumlah senyawa yang umumnya mempunyai sebuah cincin aromatik dengan

satu atau lebih gugus hidroksil (OHO), karboksil (COOH), metolenil (-O-CH3)

dan sering juga struktur cincin bukan aromatik. Senyawa fenol cenderung larut

dalam air, karena paling sering terdapat dalam bentuk senyawa glukosida dan

biasanya terdapat dalam rongga sel. Adanya ion logam, terutama besi dan

tembaga, dapat mendorong terjadinya oksidasi lemak. Ion-ion logam ini

seringkali diinaktivasi dengan penambahan senyawa pengkelat dapat juga disebut

bersifat sinergistik dengan antioksidan karena menaikkan efektivitas antioksidan

utamanya (Pratt dan Hudson, 1990).

Vitamin C (Asam Askorbat)

Vitamin C sebagai antioksidan berfungsi untuk mengikat oksigen sehingga

tidak mendukung reaksi oksidasi. Namun vitamin C bersifat tidak stabil, bila

terkena cahaya dan pada suhu tinggi mudah mengalami kerusakan. Vitamin C

selain sebagai senyawa antioksidan tetapi juga bersifat prooksidan (Cahyadi,

2006).

Vitamin C adalah kristal padat, berwarna putih, tidak berbau, mencair pada

suhu 190-192C. Asam askorbat berbentuk kristal stabil di udara sampai bertahun-

tahun, tetapi dalam bentuk larutan mudah teroksidasi dan ketidakstabilannya

meningkat dengan kenaikan pH larutan. Asam askorbat mudah larut dalam air (1 g

dalam 3 ml air), etil alkohol (1 g dalam 50 ml etil alkohol) dan gliserol (1 g dalam

1000 ml gliserol), tidak larut dalam benzene, eter, petroleum eter dan senyawa

organik lainnya. Larutan asam askorbat pada pH kurang dari 4,5 mempunyai

absorpsi maksimum pada panjang gelombang 265 nm dan sedikit pada panjang

gelombang 350 nm dan 400 nm (Cahyadi, 2006).

Adapun struktur kimia asam askorbat (Cahyadi, 2006):

OH

OH

HO

OO

HO

Gambar 3.3 Struktur kimia asam askorbat (Cahyadi, 2006).

Vitamin C sebagai sumber antioksidan memiliki manfaat bagi tubuh antara

lain membantu menjaga pembuluh-pembuluh kapiler, meningkatkan penyerapan

asupan zat besi, menghambat produksi nitrosamin, zat pemicu kanker dan

memperbaiki sistem kekebalan tubuh. Senyawa yang digunakan sebagai

pembanding (kontrol positif) dalam uji aktivitas penangkapan radikal hidroksil

dalam penelitian ini adalah vitamin C (Cahyadi, 2006).

2.4.3 Antioksidan Sintetik

Antioksidan sintetik merupakan antioksidan yang diperoleh dari hasil

sintesis reaksi kimia. Diantara beberapa contoh antioksidan sintetik yang diijinkan

untuk makanan, ada empat antioksidan yang penggunaannya meluas dan

menyebar di seluruh dunia, yaitu Butil Hidroksi Anisol (BHA), Butil Hidroksi

Toluen (BHT), propil galat, Tert-Butil Hidoksi Quinon (TBHQ) dan tokoferol.

Antioksidan tersebut merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara

sintesis untuk tujuan komersial (Trilaksani, 2003).

BHT (Butil Hidroksi Toluen)

BHT sebagai salah satu antioksidan sintetik. Adapun sifat-sifat antioksidan

BHT : mempunyai rumus kimia C15H24O, berat molekul 220,36, titik lebur 69-

70C, sinergis dengan BHA dan galat. (Hamilton dan Allen, 1994).

Adapun struktur dari BHT (Cahyadi, 2006) :

CH3

C(CH3)3(H3C)3C

OH

Gambar 3.4 Struktur BHT (Butyl Hydroxy Toluen) (Cahyadi, 2006).

Menurut Bennion (1980), senyawa fenolat berfungsi sebagai sumber

hidrogen dari group-group OH dalam posisi orto/para yang dapat menghentikan

reaksi berantai yang terjadi dalam autooksidasi. Reaksi berantai dari autooksidasi

dimulai saat mulai terbentuk radikal bebas. Antioksidan dari tipe fenolik

mensuplai H untuk bereaksi dengan radikal bebas sewaktu terbentuk pertama kali

dan memutuskan reaksi berantai yang terjadi sebelum produk akhir terbentuk.

Senyawa yang terbentuk pada struktur anti fenolik setelah pelepasan dari H adalah

stabil, tidak berbau dan tak berbahaya dalam jumlah yang tidak terlalu banyak.

2.5 Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan metode DPPH

Penangkap radikal bebas (radical scavenger) merupakan mekanisme

utama antioksidan bereaksi dalam makanan. Salah satu cara untuk menguji

aktivitas suatu senyawa sebagai zat antioksidan adalah dengan mereaksikannya

dengan reagen DPPH secara spektrofotometri. Penangkapan radikal DPPH

merupakan radikal sintesis dalam pelarut organik polar seperti metanol atau etanol

pada suhu kamar. Metode DPPH tidak spesifik untuk komponen antioksidan

tertentu, tetapi untuk semua senyawa antioksidan dalam sampel. Pengukuran

kapasitas total antioksidan akan membantu memahami sifat fungsional suatu

makanan (Prakash, 2001).

Metode DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil) digunakan secara luas untuk

menguji kemampuan senyawa yang berperan sebagai pendonor elektron atau

hidrogen. Metode DPPH merupakan metode yang dapat mengukur aktivitas total

antioksidan baik dalam pelarut polar maupun nonpolar. Beberapa metode lain

terbatas mengukur komponen yang larut dalam pelarut yang digunakan dalam

analisa. Metode DPPH mengukur semua komponen antioksidan, baik yang larut

dalam lemak ataupun dalam air (Prakash, 2001).

Metode DPPH dipilih karena sederhana, mudah, cepat dan peka serta

hanya memerlukan sedikit sampel. DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil) adalah

senyawa radikal bebas stabil kelompok nitrit oksid. Senyawa ini mempunyai ciri-

ciri padatannya berwarna ungu kehitaman, larut dalam pelarut DMF atau

etanol/metanol, titik didih 127-129C, panjang gelombang maksimal sebesar 517

nm, berat molekul 394,3 g/mol, rumus molekul C18H12N5O6 (Prakash, 2001).

Radikal bebas DPPH yang memiliki elektron tidak berpasangan

memberikan warna ungu dan menghasilkan absorbansi maksimum pada panjang

gelombang 517 nm. Warna akan berubah menjadi kuning saat elektron tidak

berpasangan. Pengurangan intensitas warna yang terjadi berhubungan dengan

jumlah elektron DPPH yang menangkap atom hidrogen. Sehingga peningkatan

Pengurangan intensitas warna mengindikasikan peningkatan kemampuan

antioksidan untuk menangkap radikal bebas (Prakash, 2001). Dengan kata lain,

daya antioksidan diperoleh dengan menghitung jumlah pengurangan intensitas

warna ungu DPPH yang sebanding dengan pengurangan konsentrasi larutan

DPPH melalui pengukuran absorbansi larutan uji (Prakash, 2001).

DPPH yang bereaksi dengan antioksidan akan menghasilkan bentuk

tereduksi difenilpikrilhidrazin dan radikal antioksidan (Prakash, 2001). Reaksi

antara antioksidan dengan molekul DPPH (Prakash, 2001):

Gambar 3.5 Reaksi antara antioksidan dengan molekul DPPH (Prakash, 2001)

Aktivitas antioksidan dapat dinyatakan dengan satuan % aktivitas. Nilai ini

diperoleh dengan rumus (Molyneux, 2003):

% Aktivitas anti radikal =

kontrolabsorbansixsampelkontrolabsorbansi 100)(

.............(2.2)

Absorbansi kontrol yang digunakan dalam prosedur DPPH ini adalah

absorbansi DPPH, sedangkan blanko yang digunakan adalah etanol 95%.

Berdasarkan rumus tersebut, semakin besar tingkat diskolorisasi (absorbansi

semakin kecil) maka semakin tinggi nilai aktivitas penangkapan radikal bebas

(Molyneux, 2003).

Absorbansi kontrol yang digunakan dalam prosedur DPPH ini adalah

absorbansi DPPH sebelum ditambahkan sampel. Kontrol digunakan untuk

mengkonfirmasi kestabilan sistem pengukuran. Nilai Absorbansi kontrol dapat

berkurang dari hari ke hari dikarenakan kehilangan aktivitasnya saat dalam stok

larutan DPPH, tetapi nilai absorbansi kontrol tetap dapat memberikan baseline

untuk pengukuran saat itu. Apabila tidak ada perubahan-perubahan nyata pada

nilai ini (seperti contoh, ketika mengulang pengukuran pada saat itu)

mengindikasikan bahwa sistem pengukuran tersebut (termasuk spektrofotometer

+ + RH R

atau fotometer) adalah sangat stabil. Kontrol juga berfungsi menjaga kekonstanan

total konsentrasi DPPH dalam serangkaian pengukuran.

2.6 Identifikasi Spektofotometer UV-Vis

Spektrofotometri merupakan suatu metode pengukuran yang mempelajari

interaksi antara atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik, berdasarkan

fakta bahwa substansi kimia secara selektif menghamburkan (scatter), menyerap

(absorb) atau mengemisi (emit) energi elektromagnetik pada panjang gelombang

yang digunakan dalan range ultraviolet (200-400 nm), sinar tampak (400-700 nm),

atau cahaya yang mendekati inframerah (700-800 nm). Namun sebagian besar

instrumen dioperasikan dalam range panjang gelombang sinar tampak (Khopkar,

1990). Spektrofotometer terdiri atas spektrometer untuk menghasilkan cahaya

dengan panjang gelombang terseleksi serta suatu fotometer yaitu piranti untuk

mengukur intensitas berkas cahaya monokromatik.

Warna merupakan pancaran cahaya yang mempunyai panjang gelombang

dan energi tertentu yang diteruskan ke retina mata, sehingga manusia/hewan dapat

mengidentifikasi warna dengan panjang gelombang masing-masing. Cahaya yang

diteruskan ke penglihatan mengakibatkan manusia dapat membedakan warna

yang terdapat dalam alam ini. Dalam firman Allah surat Faathir/35 ayat 27 :

s9r& ts? r& !$# ttr& z !$y9 $# [!$t $ o _ tz r' s / ;NtyrO $= tF $p u 9 r& 4 z u $t6 f 9 $# 7 y` / m u #= tF $ pu 9 r& = /# {

dan di antara gunung-gunung itu ada garis-garis putih dan merah yang beraneka macam warnanya dan ada (pula) yang hitam pekat.(QS. 35:27).

Allah SWT menjelaskan dalam Al-Quran bahwa Allah SWT menciptakan

berbagai warna di alam semesta ini untuk membedakan satu sama lain. Sinar atau

cahaya merupakan penyebab timbulnya warna dari benda tertentu yang dapat

memantulkan cahaya dan diteruskan ke penglihatan. Allah SWT menjadikan

proses penglihatan berkaitan secara langsung dengan jatuhnya cahaya ke benda

itu, kemudian ditangkap oleh mata. Kata-kata garis putih dan merah (bidh wa

humur) yang beraneka macam warnanya merupakan fenomena alam yang sudah

terlebih dahulu diungkapkan dalam al-Quran, kemudian disempurnakan dengan

penemuan Isaac Newton pada tahun 1665 tentang spektrum cahaya tampak. Teori

spektrum cahaya semakin mantap dengan dibuktikannya ciri panjang gelombang

untuk masing-masing spektrum.

Bila cahaya jatuh pada suatu senyawa, maka sebagian dari cahaya tersebut

akan diserap oleh molekul-molekul sesuai dengan struktur dari molekul itu

sendiri. Setiap senyawa mempunyai tingkatan tenaga yang spesifik. Bila cahaya

mempunyai tenaga yang sama dengan perbedaan tenaga antara tingkatan dasar

dan tenaga tingkatan tereksitasi pada senyawa, maka elektron-elektron pada

tingkatan dasar dieksitasikan ke tingkatan tereksitasi, dan sebagian tenaga cahaya

yang sesuai dengan panjang gelombang ini diserap. Elektron yang tereksitasikan

melepaskan tenaga dengan proses radiasi panas dan kembali ke tingkatan dasar

asal (Sastrohamidjojo, 2001).

Prinsip penentuan spektrofotometer UV-Vis adalah aplikasi dari Hukum

Lambert-Beer, yaitu (Day and Underwood, 1999) :

A = - log T = - log It / Io = . b . C ...........................................(2.3)

Dimana : A = Absorbansi dari sampel yang akan diukur T = Transmitansi Io = Intensitas sinar masuk It = Intensitas sinar yang diteruskan = Koefisien ekstingsi b = Tebal kuvet yang digunakan C = Konsentrasi dari sampel

Ada tiga macam distribusi elektron di dalam suatu senyawa organik secara

umum, yang selanjutnya dikenal sebagai orbital elektron pi (pi), sigma () dan

elektron non bonding (n). apabila pada molekul tersebut dikenakan radiasi

elektromagnetik maka akan terjadi eksitasi elektron ke tingkat yang lebih tinggi

yang dikenal sebagai orbital elektron anti bonding (Hayati, 2007).

Kebanyakan penerapan spektrofotometri ultraviolet dan cahaya tampak

(UV-Vis) pada senyawa organik didasarkan pada transisi n-pi* ataupun pi-pi* dan

karenanya memerlukan kehadiran gugus kromofor dalam molekul itu. Transisi ini

terjadi dalam daerah spektrum (sekitar 200 hingga 700 nm) yang praktis untuk

digunakan dalam eksperimen (Day and Underwood, 1999).

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini akan dilaksakan di Laboratorium Kimia Universitas Islam

Negeri Malang, Laboratorium Biologi dan Teknologi (BIOTEK) Universitas

Muhammadiyah Malang dan Laboratorium Teknologi Hasil Pangan (THP)

Universitas Brawijaya pada bulan Oktober 2008-Januari 2009.

3.2 Bahan-Bahan Penelitian

3.2.1 Bahan Sampel

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alga merah jenis

Eucheuma spinosum di dapat dari laut mayangan Probolinggo dan Gracillaria

verrucosa yang dikembangbiakkan di tambak daerah Kraksaan Probolinggo

karena tingkat toleransi hidup yang tinggi sampai pada salinitas 15 per mil yang

berumur 49 hari (7 minggu).

3.2.2 Bahan Kimia

Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah etanol 95%,

aquades, reagen DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrasil), vitamin C, BHT, natrium

hidroksida 2%, KCl 2,5%, metanol 90%, asam sulfat 10% dan NaCl 10%.

3.2.3 Alat-Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan meliputi seperangkat alat gelas, blender, kertas

saring Whatman No. 40, kertas pH, timbangan analitik, spektrofotometer UV-Vis

Shimadzu 1700 pharmaspek, penangas air merk SABINCO L32, sentrifuge,

desikator, desikator vakum, inkubator, rotary evaporator, magnetic

Documents

Alga Merah