6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Uraian Tumbuhan 2.1.1 Habitat

Tumbuhan pisang klutuk merupakan tumbuhan yang mudah diperoleh

dapat tumbuh dimana saja, biasanya sebagai tanaman liar atau dibudidayakan.

Pisang yang umum dibudidayakan sekarang yaituMusa balbisiana BB dan Musa

acuminatacolla yang banyak memiliki keanekaragaman di Indonesia, Malaysia

dan Papua Nugini (Anonim, 2015). Tumbuhan pisang klutuksebaiknya ditanam di

dataran rendah, ketinggian 1000 meter di atas permukaan laut (Prahasta, 2009).

2.1.2 Morfologi tumbuhan

Tumbuhan pisang klutuk memiliki ciri-ciri yaitu tumbuhan semak,

berumpun, tinggi tanaman kurang lebih 3 meter dengan lingkar batang 60-70 cm,

memiliki batang semu, berpelepah, berwarna hijau, memiliki daun tunggal yang

panjangnya 60-200 cm, bentuk lansetmemanjang, Tandan buah mencapai panjang

80-100 cm. Bunga pisang klutuk berbentuk lonjong dengan ujung meruncing,

panjang bunga pisang klutuk 40-55 cm, lebar 10-15 cm.memiliki daun pelindung

berwarna ungu kemerahan, mahkota bunga berwarna putih kekuningan (Anonim,

2015). Menurut I Wayan Mudita (2012), akhir pertumbuhan vegetatif, batang

pisang akan menghasilkan pertumbuhan memanjang untuk membentuk rangkaian

bunga yang terdiri atas beberapa baris bunga, masing-masing ditutupi dengan

seludang. Bunga pisang tergolong sebagai bunga unisexualis berumah satu, bunga

Universitas Sumatera Utara

7

pisang juga termasuk dalam golongan bunga majemuk dengan karangan bunga

berbentuk bulir (Spica) yang diselubungi.Bagian sphata adalah bagian dari bunga

yang paling sering dimanfaatkan sebagai obat (Wardhany, 2014).

2.1.3 Sistematika tumbuhan

Menurut Prahasta (2009), sistematika dari tumbuhan pisang klutuk adalah

sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatopyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Monocotyledonae

Bangsa : Zingiberales

Suku : Musaceae

Marga : Musa

Species : Musa balbisiana BB

2.1.4 Nama daerah

Gedang (Jawa), Cau (Sunda), Biu (Bali), Puti (Lampung), Wusak lambi, Lutu

(Gorontalo), Kulo (Ambon), Uki (Timor).

2.1.5 Nama asing

Banana (Inggris, Jepang) Tsiu, Cha (Cina), Pisyanga, Kila (India), Klue

(Thailand), Pyaw, Nget (Burma).

2.1.6 Kandungan kimia dan kegunaan

Bagian tumbuhan yang digunakan sebagai obat adalah bunga. Bunga yang

diambil yaitu bunga setelah pisang terbentuk. Bunga mengandung senyawa kimia

seperti Flavonoida dan tannin yang dapat berpotensi sebagai antioksidan.

digunakan untuk mengobati beberapa penyakit seperti diabetes,melancarkan asi,

Universitas Sumatera Utara

8

stroke, hipertensi, diare, diabetes, dan mencegah kanker (Wardhany, 2014).

2.2 Ekstraksi

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan kandungan senyawa kimia dari

jaringan tumbuhan maupun hewan dengan pelarut yang sesuai. Sebelum

ekstraksidilakukan biasanya bahan dikeringkan terlebih dahulu kemudian

dihaluskan pada derajat kehalusan tertentu (Harborne, 1996).

Tujuan utama dari ekstraksi adalah untuk mendapatkan atau memisahkan

sebanyak mungkin zat-zat yang memiliki khasiat pengobatan yang terdapat dalam

simplisia tersebut (Depkes, RI., 2000).

Hasil ekstraksi disebut ekstrak, yaitu sediaan kental atau cair yang

diperoleh dengan cara mengekstraksi zat aktif dengan pelarut yang sesuai

kemudian menguapkan semua atau hampir semua pelarut yang digunakan pada

ekstraksi (Depkes, RI., 1995).

Menurut Depkes, RI (2000), ada beberapa metode ekstraksi yang sering

digunakan yaitu:

2.2.1 Cara dingin

a. Maserasi

Maserasi adalah penyarian simplisia dengan cara perendaman

menggunakan pelarut disertai sesekali pengadukan pada temperatur kamar.

Maserasi yang dilakukan pengadukan secara terus menerus disebut maserasi

kinetik sedangkan yang dilakukan penambahan ulang pelarut setelah dilakukan

penyaringan terhadap maserat pertama dan seterusnya disebut remaserasi. Metode

maserasi digunakan untuk menyari simplisia yang mengandung komponen kimia

yang mudah larut dalam cairan penyari.

b. Perkolasi

Universitas Sumatera Utara

9

Perkolasi adalah proses penyarian simplisia menggunakan alat perkolator

dengan pelarut yang selalu baru sampai terjadi penyarian sempurna yang

umumnya dilakukan pada temperatur kamar.Proses perkolasi terdiri dari tahap

pengembangan bahan, tahap maserasi antara, tahap perkolasi sebenarnya

(penetesan/penampungan perkolat) terus menerus sampai diperoleh ekstrak.

Keuntungan proses perkolasi adalah proses penyarian sempurna.

2.2.2 Cara panas

a. Refluks

Refluks adalah proses penyarian simplisia pada temperatur titik didihnya

menggunakan alat dengan pendingin balik dalam waktu tertentu dimana pelarut

akan terkondensasi menuju pendingin dan kembali ke labu.

b. Sokletasi

Sokletasi adalah proses penyarian menggunakan pelarut yang selalu baru,

dilakukan dengan menggunakan alat khusus (soklet) dimana pelarut akan

terkondensasi dari labu menuju pendingin, kemudian jatuh membasahi sampel.

c. Digestiasi

Digestiasi adalah proses penyarian dengan pengadukan kontinu pada

temperatur lebih tinggi dari temperatur kamar, yaitu secara umum dilakukan pada

temperatur 40-500C.

d. Infundasi

Infundasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut air pada

temperatur 900C selama 15 menit.

e. Dekoktasi

Dekoktasi adalah proses penyarian dengan menggunakan pelarut air pada

temperatur 900C selama 30 menit.

Universitas Sumatera Utara

10

2.3 Radikal bebas

Radikal bebas adalah setiap molekul yang mengandung satu atau lebih

elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas sangat reaktif dan dengan mudah

menjurus ke reaksi yang tidak terkontrol menghasilkan ikatan silang pada DNA,

protein, lipida atau kerusakan oksidatif pada gugus fungsional yang penting pada

biomolekul. Perubahan ini akan menyebabkan proses penuaan. Radikal bebas juga

terlibat dan berperan dalam patologi penyakit degeneratif, yakni kanker,

aterosklerosis, rematik, jantung koroner, katarak(Silalahi, 2006).

Radikal bebas ini antara lain radikal superoksida, hidroksil, peroksil,

alkoksil, hidroperoksil, nitrit oksida, nitrogen dioksida, lipid peroksil dan

kelompok non-radikal yang kurang reaktif namun masih tergolong radikal bebas

seperti hidrogen peroksida, asam hipoklorit, oksigen singlet, peroksinitrat, asam

nitrit, dinitrogen trioksida dan lipid peroksida (Sen, dkk., 2010). Berdasarkan

sumbernya jenis radikal bebas dalam tubuh ada dua macam yaitu:

1. Radikal Bebas Endogen

Merupakan bentuk radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh yaitu:

a. Oksidasi Enzimatik

Radikal bebas ini dihasilkan oleh enzim, misalnya pada proses sintesis

prostaglandin, oksidasi aldehida, oksidasi xantin, oksidasi asam amino.

b. Autoksidasi

Radikal bebas yang berasal dari proses metabolisme aerobik, misalnya pada

hemoglobin, katekolamin.

c. Respiratory Burst

Radikal bebas berasal dari hasil sampingan proses pernapasan.

Universitas Sumatera Utara

11

2. Radikal Bebas Eksogen

Merupakan bentuk radikal bebas yang berasal dari luar tubuh yaitu:

a. Asap Rokok

Asap rokok mengandung epoksida, aldehida, peroksida, dan radikal bebas

lainnya yang dapat menyebabkan kerusakan pada alveoli di paru- paru.

b. Polusi Udara.

Polusi udara yang berasal dari asap pabrik, asap kenderaan bermotor dan debu

merupakan bentuk radikal bebas yang dapat mengganggu metabolisme tubuh.

c. Radiasi Ultraviolet

Pancaran sinar matahari yang mengandung ultraviolet merupakan sumber

radikal bebas yang masuk melalui kulit (Irmawati, 2014).

Menurut Kumalaningsih (2006), radikal bebas terbentuk dari 3 tahapan reaksi

berantai berikut:

a. Tahap Inisiasi yaitu tahap awal terbentuknya radikal bebas.

b. Tahap Propagasi, yaitu tahap perpanjangan radikal berantai, terjadi reaksi

antara radikal bebas dengan senyawa lain dan menghasilkan radikal baru.

c. Tahap Terminasi, yaitu tahap akhir, terjadi pengikatan suatu radikal bebas

dengan radikal bebas yang lain sehingga membentuk senyawa non-radikal

yang biasanya kurang reaktif dari radikal induknya.

Reaktivitas radikal bebas merupakan upaya untuk mencari pasangan

elektron. Sebagai dampak kerja radikal bebas tersebut, akan terbentuk radikal

bebas baru yang berasal dari atom atau molekul yang elektronnya diambil untuk

berpasangan dengan radikal sebelumnya (Winarsi, 2007).

Universitas Sumatera Utara

12

Meningkatnya jumlah radikal bebas dalam tubuh yang dikenal sebagai

kondisi stress oksidatif, akan memulai oksidasi asam lemak tidak jenuh, protein,

DNA, dan sterol didalam tubuh. Meningkatnya jumlah protein teroksidasi, DNA

teroksidasi, sterol teroksidasi dan lipid teroksidasi, seiring dengan bertambahnya

umur, mendukung hipotesis bahwa ROS dan radikal bebas tersangkut dalam

proses penuaan. Konsumsi sayuran dan buah-buahan yang kaya akan nutraceutical

antioksidatif berhubungan dengan status keseimbangan antara radikal bebas dan

antioksidan, yang membantu meminimumkan stress oksidatif dalam tubuh

(Muchtadi, 2013).

Radikal bebas dapat merusak membran sel, kemudian merusak komponen

sel termasuk inti sel dan berakibat mati nya sel. Proses ini akan berlangsung terus

menerus dalam tubuhsehingga menimbulkan penyakit, Reaktivitas radikal bebas

ini dapat diredam oleh antioksidan (Winarsi, 2007).

2.4 Antioksidan

Antioksidan adalah molekul yang dapat menetralkan radikal bebas dengan

cara menerima atau mendonorkan satu elektron sehingga radikal bebas menjadi

tidak reaktif dan stabil (Muchtadi, 2013). Antioksidan atau reduktor berfungsi

untuk mencegah terjadinya oksidasi atau menetralkan senyawa yang telah

teroksidasi, dengan cara menyumbangkan hidrogen atau elektron. Antioksidan

pangan adalah suatu zat dalam makanan yang menghambat akibat buruk dari efek

senyawa oksigen reaktif, senyawa nitrogen reaktif dalam fungsi fisiologis normal

pada manusia. Antioksidan dalam makanan dapat berperan dalam pencegahan

berbagai penyakit meliputi penyakit kardiovaskular, kanker dan penyakit yang

berkaitan dengan proses penuaan (Silalahi, 2006).

Universitas Sumatera Utara

13

Menurut Kumalaningsih (2006) dan Winarsi (2007), antioksidan dapat

dikelompokkan menjadi 3 kelompok berdasarkan fungsinya, yaitu:

a. Antioksidan primer

Antioksidan primer adalah antioksidan yang berfungsi untuk mencegah

terbentuknya radikal bebas baru atau mengubah radikal bebas yang telah

terbentuk menjadi molekul yang kurang reaktif. Antioksidan ini berupa enzim

yang diproduksi oleh tubuh, meliputi: SOD (superoksida dismutase), CAT

(katalase) dan GSH-Px (glutation peroksidase). Enzim SOD berperan dalam

mengubah radikal superoksida (O2•‾) menjadi hidrogen peroksida (H2O2), enzim

CAT dan GSH-Px akan mengubah hidrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O).

b. Antioksidan sekunder

Antioksidan ini adalah senyawa fenol yang berfungsi untuk menangkap radikal

bebas dan menghentikan reaksi berantai.Antioksidan sekunder disebut juga

sebagai antioksidan preventif, dimana pembentukan senyawa oksigen reaktif

dihambat dengan cara pengkelatan metal. antioksidan ini meliputi:

- Antioksidan golongan vitamin, contoh: vitamin A, C, E.

- Antioksidan alamiah, contoh: flavonoid, katekin, karotenoid, β-karoten.

- Antioksidan sintetik, contoh: BHA (butylated hydroxyl anisole), BHT

(butylated hydroxyrotoluene), PG (propyl gallate).

c. Antioksidan tersier.

Antioksidan tersier merupakan senyawa yang dapat memperbaiki sel-sel

jaringan yang rusak akibat radikal bebas. Senyawa yang termasuk dalam jenis ini

adalah jenis enzim misalnya metionin sulfoksidan reduktase yang mampu

memperbaiki DNA dalam inti sel. Enzim ini sangat bermanfaat untuk perbaikan

DNA pada penderita kanker.

Universitas Sumatera Utara

14

2.4.1 Vitamin C

Vitamin C atau asam askorbat mempunyai berat molekul 176,13 dengan

rumus molekul C6H8O6. Pemerian vitamin C adalah hablur atau serbuk berwarna

putih atau agak kekuningan. Pengaruh cahaya lambat laun menyebabkan berwarna

gelap, dalam keadaan kering stabil di udara namun dalam larutan cepat teroksidasi

Vitamin C mudah larut dalam air, agak sukar larut dalam etanol, praktis tidak

larut dalam kloroform, dalam eter dan dalam benzen (Depkes, RI., 1979).

Rumus bangun vitamin C dapat dilihat pada Gambar 2.1 berikut:

Gambar 2.1 Rumus vitamin C

Vitamin C (asam ascorbat) merupakan suatu antioksidan penting yang

larut dalam air. Vitamin C secara efektif menangkap radikal-radikal seperti

peroksil dan oksigen singlet, dan juga berperan dalam regenerasi vitamin E.

Vitamin C dapat melindungi membran biologis dan LDL dari kerusakan oksidatif

(Silalahi, 2006).Vitamin C mampu bereaksi dengan radikal bebas dan

mengubahnya menjadi radikal ascorbil yang kurang reaktif, kemudian membentuk

asam monodehidroaskorbat atau asam dehidroaskorbat. Bentuk tereduksi ini dapat

diubah kembali menjadi asam askorbat oleh enzim monodehidroaskorbat

reduktase dan dehidroaskorbat reduktase (Packer, 2002).Vitamin C dapat

mencegah timbulnya penyakit kanker, penyakit jantung, dan influenza. Pemberian

vitamin C dapat mengurangi kerusakan oksidatif pada tubuh (Muchtadi, 2013).

Universitas Sumatera Utara

15

2.4.2 Flavonoid

Flavonoid adalah suatu senyawa polifenol. Polifenol sangat tersebar di

alam, dan dilaporkan lebih dari 8000 struktur polifenol tanaman telah

diidentifikasi (Muchtadi, 2013). Senyawa flavonoid mengandung 15 atom karbon

dalam inti dasarnya, terdiri dari dua cincin benzene yang dihubungkan menjadi

satu oleh rantai linier yang terdiri dari 3 atom karbon, tersusun dalam konfigurasi.

Menurut Robinson (1995) Rumus bangun turunan flavonoid dapat dilihat pada

Gambar 2.2 berikut:

Gambar 2.2 Rumus flavonoid

Umumnya senyawa flavonoid dalam tumbuhan terikat dengan gula yang

disebut dengan glikosida sehingga untuk menganalisis flavonoid, lebih baik

ekstrak tumbuhan dihidrolisis terlebih dahulu untuk memecah ikatan gula dengan

aglikon. Flavonoida berkhasiat sebagai antioksidan, antibakteri dan antiinflamasi

(Harborne, 1996).

Senyawa flavonoid berperan sebagai penangkap radikal bebas karena

mengandung gugus hidroksil dan bersifat reduktor, dan dapat bertindak sebagai

donor hidrogen terhadap radikal bebas. senyawa flavonoid seperti quarsetin,

morin, mirisetin, kaemferol, asam tanat, dan asam elegat merupakan antioksidan

kuat yang dapat melindungi makanan dari kerusakan oksidatif. (Silalahi, 2006).

Universitas Sumatera Utara

16

2.4.3 Vitamin E

Vitamin E atau tokoferol berupa minyak kental jernih, warna kuning atau

kuning kehijauan, dengan rumus kimia C29H50O2 dan bobot molekul 430,71.

Vitamin E tidak larut dalam air, larut dalam etanol, dalam minyak nabati, sangat

mudah larut dalam kloroform (Depkes, RI., 1995).Rumus bangun vitamin E dapat

dilihat pada Gambar 2.3 berikut:

Gambar 2.3 Rumus vitamin E

Fungsi terpenting vitamin E adalah sebagai antioksidan, adapun fungsi lain yaitu

menstimulasi respon imunologi. Vitamin E bekerja sebagai antioksidan karena

vitamin E mudah teroksidasi, dengan demikian dapat melindungi senyawa lain

dari oksidasi (Silalahi, 2006). Vitamin E berfungsi sebagai donor hidrogen yang

mampu mengubah radikal peroksil menjadi radikal tokoferol yang kurang reaktif

sehingga tidak mampu merusak rantai asam lemak (Winarsi, 2007).

Vitamin E dapat mencegah serangan jantung, penyumbatan pembuluh

darah perifer, dan stroke. Selain menghambat oksidasi kolesterol LDL vitamin E

juga memperlambat agregasi alamiah. Sebagai antikanker vitamin E akan

meningkatkan sistem kekebalan tubuh dan menghambat pertumbuhan sel kanker.

Khasiat lain adalah menunda terjadinya katarak, memperlambat kemunduran

fungsi otak, dan berkhasiat pada kesuburan. Vitamin E juga berperan mengatasi

gangguan fungsi sistem saraf akibat tekanan oksidatif (Silalahi, 2006).

Universitas Sumatera Utara

17

2.5 Spektrofotometer UV-Visibel

Prinsip kerja Spektrofotometer UV-Visibel adalah sinar/cahaya dilewatkan

melalui sebuah wadah (kuvet) yang berisi larutan. Dimana akan menghasilkan

spektrum. Alat ini menggunakan hukum Lamber Beer sebagai acuan.

Spektrofotometer UV-Visibel terdiri dari sumber sinar monokromator, tempat sel

untuk zat yang diperiksa, detektor, penguat arus dan alat ukur atau pencatat.

Panjang gelombang untuk sinar ultraviolet antara 200-400 nm sedangkan panjang

gelombang untuk sinar tampak antara 400-800 nm (Rohman, 2007)

Spektrofotometer UV-Visibel pada umumnya digunakan untuk:

1. Menentukan jenis kromofor, ikatan rangkap yang terkonjugasi dan auksokrom

dari suatu senyawa organik

2. Menjelaskan informasi dari struktur berdasarkan panjang gelombang

maksimum suatu senyawa

3. Menganalisis senyawa organik secara kuantitatif.

Berdasarkan aspek kuantitatif, suatu berkas radiasi dikenakan pada

cuplikan (larutan sampel) dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur

besarnya. Radiasi yang diserap oleh cuplikan kemudian ditentukan dengan

membandingkan intensitas sinar yang diteruskan dengan intensitas sinar yang

diserap (Rohman, 2007).

2.6 Metode Pemerangkapan Radikal Bebas DPPH

DPPH pertama kali ditemukan pada tahun 1922 oleh Goldschmidt dan

Renn. DPPH bersifat tidak larut dalam air, memberikan serapan maksimum pada

panjang gelombang 516 nm, berwarna ungu pekat seperti KMnO4, warna ini akan

berubah menjadi jingga kekuningan setelah tereduksi, hasil tereduksinya yaitu

Universitas Sumatera Utara

18

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazine (DPPH-H) (Ionita, 2005). Metode pemerangkapan

radikal bebas DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazil) merupakan metode yang

sederhana untuk mengukur kemampuan berbagai senyawa dalam memerangkap

radikal bebas serta untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan pada bahan makanan

(Marinova dan Batchvarov, 2011).Rumus bangun DPPH dapat dilihat pada

Gambar 2.4 berikut:

Gambar 2.4 Rumus DPPH

DPPH merupakan radikal bebas yang stabil pada suhu kamar. Prinsip

metode pemerangkapan radikal bebas DPPH, yaitu elektron ganjil pada molekul

DPPH memberikan serapan maksimum pada panjang gelombang 516 nm.

Interaksi antioksidan dengan DPPH akan menetralkan karakter radikal bebas dari

DPPH (Molyneux, 2004). Warna ungu larutan DPPH akan berubah menjadi

kuning lemah apabila elektron ganjil tersebut berpasangan dengan atom hidrogen

yang dari senyawa antioksidan (Prakash, 2001).

Mekanisme reaksi antioksidan dengan radikal bebas DPPH dapat dilihat pada

Gambar 2.5 berikut:

Gambar 2.5 Mekanisme reaksi antioksidan dengan radikal bebas DPPH

AH + A• +

H

Universitas Sumatera Utara

19

Parameter yang dipakai untuk menunjukkan aktivitas antioksidan adalah

harga konsentrasi efisien atau Efficient Concentration (EC50) atau Inhibitory

Concentration (IC50) yaitu konsentrasi suatu zat antioksidan yang dapat

menyebabkan 50% DPPH kehilangan karakter radikal atau konsentrasi suatu zat

antioksidan yang memberikan persen peredaman sebesar 50% (Molyneux, 2004).

2.6.1 Pelarut DPPH

Metode DPPH akan memberikan hasil yang baik dengan menggunakan pelarut

metanol atau etanol karena kedua pelarut ini tidak mempengaruhi dalam reaksi

antarasampel uji antioksidan dengan radikal bebas DPPH (Molyneux, 2004).

2.6.2 Pengukuran panjang gelombang

Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis kuantitatif adalah

panjang gelombang yang mempunyai absorbansi maksimal (Gandjar dan Abdul,

2007). Panjang gelombang maksimum (ʎmaks) yang digunakan dalam pengukuran

sampel uji pada metode pemerangkapan radikal bebas DPPH sangat

bervariasi.Menurut beberapa literatur, panjang gelombang maksimum untuk

DPPH antara lain 515-520 nm (Molyneux, 2004)

2.6.3 Waktu pengukuran

Waktu pengukuran atau waktu kerja (operating time) bertujuan untuk

mengetahui waktu yang tepat dalam melakukan pengukuran, yakni saat sampel

telah mencapai kesetimbangan sehingga dalam kondisi stabil. Waktu pengukuran

yang digunakan dalam beberapa penelitian sangatlah bervariasi, yaitu 1-240

menit. Waktu pengukuran yang paling banyak direkomendasikan adalah 60 menit.

Kecepatan reaksi dipengaruhi oleh sifat dari aktivitas antioksidan yang terdapat di

dalam sampel (Molyneux, 2004; Rosidah, dkk., 2008).

Universitas Sumatera Utara