i
vi
Riesky Beksono yang selalu mendukung dan menyayangi saya sehingga
saya dapat menyelesaikan penelitian ini.
6. Suryani, S.Si yang sangat membantu saya dengan mengarahkan dan
menyemangati saya dalam melakukan penelitian ini sehingga penelitian ini
bisa selesai pada waktunya.
7. Lisna, S.Far yang mengajarkan saya dalam menjalankan penelitian ini.
8. Nilam Fajarwati selaku kakak tingkat yang membantu saya dalam
penelitian ini.
9. Bimo Dwi Pramesta, Muhammad Fahreza Kautsar, Dimas Bagus
Pamungkas, Andhika Pangestu, Muhammad Arif Rahman, Nurul Khafidz,
dan Lintang Suryaning Bumi selaku teman satu kontrakan GPL F45 yang
selalu mendukung, membantu dan menyemangati saya dalam melakukan
penelitian ini.
10. Muflikha Mayazi, Rahman Mukti Aji, Nurrohimah Fuad, Nurhabiba
Edriana, dan Faizal Rachman selaku kelompok riset yang selalu
memberikan semangat dalam menyelesaikan penelitian ini.
11. Nadisha Refira, Tiara Putri Methas, Ulfa Rosliana Putri, Aditya Bagus
Wicaksono, Niken Nurul Paramesti, yang selalu menyemangati dan
mambantu saya dalam melakukan penelitian ini.
12. Teman – teman SCORP CIMSA UIN.
13. Seluruh mahasiswa PSPD 2011 serta teman – teman yang tidak bisa saya
sebutkan namanya satu persatu
Saya menyadari laporan penelitian ini masih jauh dari sempurna. Maka, penulis
menerima adanya kritik dan saran yang berguna untuk penelitian ini.
Demikian laporan penelitian ini saya tulis, semoga bermanfaat bagi masyarakat
dan para pembaca pada umumnya.
Ciputat, September 2014
Penulis
vii
ABSTRAK
Hanindyo Riezky. Program Studi Pendidikan Dokter. Uji aktivitas
antioksidan ekstrak biji kopi robusta (Coffea canephora) dengan metode
DPPH.
Radikal bebas adalah molekul yang dapat menyebabkan berbagai kerusakan
molekular pada tubuh, sehingga dapat menimbulkan berbagai macam penyakit.
Oleh karena itu banyak dilakukan penelitian mengenai radikal bebas dan
antioksidan. Biji kopi robusta (Coffea canephora) diduga memiliki aktivitas
antioksidan yang kuat sehingga mampu meredam aktivitas radikal bebas pada
tubuh. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas antioksidan dari
ekstrak biji kopi robusta dengan metode DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl).
Cara maserasi dengan pelarut etanol dan air digunakan untuk membuat ekstrak.
Konsentrasi yang digunakan pada uji aktivitas antioksidan ekstrak biji kopi
robusta dimulai dari 50 ppm, 100 ppm, dan 200 ppm. Ekstrak biji kopi robusta
dicampurkan dengan DPPH. Vitamin C dipilih sebagai kontrol positif.
Spektrofotometer digunakan untuk pengukuran absorbansi dengan panjang
gelombang 516 nm. Hasil penelitian ini menunjukan perubahan warna secara
kualitatif pada ekstrak biji kopi dan vitamin C. Nilai IC50 ekstrak biji kopi robusta
senilai 140,24 ppm dan termasuk aktivitas antioksidan sedang berdasarkan
klasifikasi Blois.
Kata Kunci : antioksidan, ekstrak biji kopi robusta (Coffea canephora), DPPH
ABSTRACT
Hanindyo Riezky. Medical Student Study Program. Antioxidant Activity
Assay of Robusta Coffee Beans (Coffea canephora)Extract by DPPH Method.
Free radicals can cause molecular damage to the body. The damage would cause
various disease, so that many recent studies focused on antioxidant. Robusta
coffee beans (Coffea canephora) is thought to have strong antioxidant activity that
can reduce free radical activity in the body. The aim of this study is to know the
antioxidant activity of extracts of Robusta coffee beans with DPPH (1,1-diphenyl-
2-picrylhydrazyl). The extract was made by maceration with ethanol and water.
The concentration used in the test of antioxdant activity of robusta coffee beans
extract is strarting from 50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm. Robusta coffee
beans extract was added with DPPH. Spectrophotometer UV – Vis used to
measure in maximum wave length 516 nm. Result of this study show color
changed qualitatively both on coffee and vitamin C. IC50 value of robusta coffee
beans is 140,24 ppm and classified as medium antioxidant according to Blois
classification.
Keywords : Antioxidant, Coffee Robusta Beans (Coffea canephora) Extract,
DPPH
viii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL...................................................................................................i
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................ ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ........................................................ iii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv
KATA PENGANTAR ............................................................................................ v
ABSTRAK ............................................................................................................ vii
ABSTRACT .......................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
BAB 1...................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN................................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang.......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3
1.3.1. Tujuan Umum ................................................................................... 3
1.3.2. Tujuan khusus ................................................................................... 3
1.4. Manfaat penelitian .................................................................................... 3
1.4.1. Untuk Institusi ................................................................................... 3
1.4.2. Untuk Mahasiswa .............................................................................. 3
1.4.3. Untuk Masyarakat ............................................................................. 3
BAB 2...................................................................................................................... 4
TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................................... 4
2.1. Kopi .......................................................................................................... 4
2.2. Simplisia ................................................................................................... 6
2.3. Ekstrak dan Ekstraksi ............................................................................... 6
2.3.1. Ekstrak............................................................................................... 6
2.3.2. Ekstraksi ............................................................................................ 6
ix
2.4. Antioksidan............................................................................................... 7
2.4.1. Vitamin C .......................................................................................... 8
2.5. Radikal Bebas ........................................................................................... 9
2.6. Uji Aktivitas Antioksidan ....................................................................... 11
2.6.1. Metode DPPH ................................................................................. 11
2.6.2. Metode ABTS ................................................................................. 12
2.6.3. Metode Deoksiribosa ...................................................................... 12
2.7. Spektrofotometer UV – VIS ................................................................... 12
2.8. Kerangka Teori ....................................................................................... 13
2.9. Kerangka Konsep ................................................................................... 14
2.10. Definisi Operasional ........................................................................... 15
BAB 3.................................................................................................................... 16
METODE PENELITIAN ...................................................................................... 16
3.1. Desain Penelitian .................................................................................... 16
3.2. Waktu dan Tempat penelitian ................................................................. 16
3.3. Sampel .................................................................................................... 16
3.4. Alat dan Bahan Penelitian ...................................................................... 16
3.4.1. Alat Penelitian ................................................................................. 16
3.4.2. Bahan Penelitian.............................................................................. 16
3.5. Cara Kerja Penelitian .............................................................................. 17
3.5.1. Penyiapan Sampel ........................................................................... 17
3.5.2. Pembuatan ekstrak biji kopi ............................................................ 17
3.5.3. Pembuatan Larutan.......................................................................... 17
3.6. Pengukuran Absorbansi .......................................................................... 18
3.7. Manajemen Analis Data Antioksidan ..................................................... 19
BAB 4.................................................................................................................... 20
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 20
4.1. Hasil Ekstraksi Biji Kopi Robusta .......................................................... 20
4.2. Absorbansi dan Persen Penghambatan ................................................... 20
4.3. Penetapan Nilai IC50 ............................................................................... 23
BAB 5.................................................................................................................... 26
SIMPULAN DAN SARAN .................................................................................. 26
x
5.1. Simpulan ................................................................................................. 26
5.2. Saran ....................................................................................................... 26
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 27
LAMPIRAN .......................................................................................................... 30
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Pembuatan larutan seri ekstrak biji kopi ................................. 18
Tabel 3.2 Pembuatan larutan seri vitamin C ........................................... 18
Tabel 3.3 Klasifikasi aktivitas antioksidan .............................................. 19
Tabel 4.1 Nilai absorbansi dan % penghambatan ekstrak biji kopi
robusta ...................................................................................... 22
Tabel 4.2 Nilai absorbansi dan % penghambatan vitamin C ................... 22
Tabel 4.3 Nilai IC50 .................................................................................. 24
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tanaman kopi robusta .............................................................. 4
Gambar 2.2 Biji kopi robusta ....................................................................... 4
Gambar 2.3 Tanaman kopi arabika .............................................................. 5
Gambar 2.4 Biji kopi arabika ....................................................................... 5
Gambar 2.5 Radikal DPPH dan bentuk stabilnya ........................................ 11
Gambar 4.1 Larutan seri ekstrak konsentrasi
50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm ..................................... 20
Gambar 4.2 Larutan seri vitamin C 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm .............. 21
Gambar 4.3 Persamaan regresi linear ekstrak biji kopi robusta ................... 23
Gambar 4.4 Persamaan regresi linear vitamin C .......................................... 23
Gambar 6.1 Hasil determinasi ...................................................................... 30
Gambar 6.2 Larutan hasil maserasi .............................................................. 31
Gambar 6.3 Proses evaporasi ....................................................................... 31
Gambar 6.4 Ekstrak biji kopi robusta .......................................................... 31
Gambar 6.5 Penimbangan ekstrak................................................................ 31
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Kopi merupakan tanaman yang banyak ditemukan pada beberapa negara di
belahan dunia dan telah dikonsumsi sebagai minuman. Negara maju dan negara
berkembang, tidak ingin ketinggalan untuk mengkonsumsi kopi. Kopi yang paling
sering beredar dipasaran berasal dari biji kopi robusta (Coffea canephora) dan biji
kopi arabika (Coffea arabica).1 Kopi robusta memliki ketahanan yang lebih tinggi
dibanding kopi arabika. Kopi robusta lebih tahan terhadap hama dan penyakit
dibandingkan kopi arabika. Selain itu kopi robusta dapat tumbuh di iklim apapun,
tidak seperti kopi arabika yang sangat tergantung iklim dan cuaca.2
Begitu banyak orang yang mengkonsumsi kopi tetapi juga tidak sedikit orang
yang menghindari kopi karena hanya mengetahui efek negatif kopi. Beberapa
laporan penelitian menyebutkan efek negatif dari kopi tersebut namun pada
penelitian lainnya menunjukan bahwa kopi memiliki efek yang cukup baik bagi
kesehatan. Kopi diteliti memiliki efek antimikroba seperti mengambat
pertumbuhan bakteri Escherchia coli.3 Kandungan kafein dalam kopi diduga
berperan dalam sistem saraf simpatik dan berperan dalam peningkatan tekanan
darah dan terjadinya hipertensi pada beberapa orang.4 Penelitian epidemiologis
sebelumnya menyebutkan bahwa kopi memiliki beberapa manfaat untuk
kesehatan yaitu dapat mencegah penyakit kronik.5 Salah satu zat dari kopi yang
bermanfaat bagi kesehatan yaitu kandungan antioksidan kopi yang cukup tinggi.6
Antioksidan merupakan pertahanan pertama tubuh kita terhadap kerusakan sel
yang disebabkan oleh radikal bebas dan sangat penting untuk menjaga kesehatan
tubuh agar optimum. Antioksidan mampu menginaktivasi atau menstabilisasi
radikal bebas sebelum radikal bebas menyerang sel. Antioksidan sangat penting
dalam menjaga sel dan kesehatan sistemik. Secara keseluruhan radikal bebas
terlibat dalam patogenesis kebanyakan penyakit, namun pembentukan radikal
bebas (dalam tubuh kita) dapat dikontrol oleh antioksidan dalam tubuh kita.
Ketika kadar antioksidan dalam tubuh kita tidak terlalu banyak kerusakan yang
2
ditimbulkan oleh radikal bebas dapat berakumulasi dan menimbulkan dampak
yang cukup serius terhadap kesehatan. Antioksidan dapat ditemukan dalam
berbagai zat seperti vitamin C, vitamin E atau beberapa sumber makanan
contohnya kopi.7
Beberapa penelitian menyebutkan kopi memiliki kandungan polifenol yang
tinggi yang memainkan peran penting dalam kandungan antioksidan pada kopi.
Zat seperti polifenol dan juga melanoid pada kopi ternyata memilik efek
antioksidan yang tinggi. Zat polifenol tersebut terkandung dalam kopi seperti pada
biji kopi robusta dan biji kopi arabika.8
Polifenol diteliti memiliki efek
antioksdian yang baik untuk kesehatan yaitu sebagai pencegahan terhadap
penyakit kardiovaskular, kanker, dan osteoporosis serta diduga berperan dalam
pencegahan penyakit neuro degeneratif dan diabetes mellitus.6
Kandungan
polifenol pada kopi juga diteliti berbeda beda bergantung pada wilayah dimana
kopi ditanam. Kandungan asam klorogenik pada kopi yang berasal dari Meksiko
dan India lebih tinggi dibanding yang terdapat di Cina.9
Berdasarkan uraian di atas telah jelas bahwa kopi selain memiliki beberapa
efek negatif terhadap kesehatan akibat kandungan kafeinnya, ternyata kopi juga
memiliki efek yang baik terhadap kesahatan terutama karena kandungan
antioksidannya.6 Beberapa penelitian diluar negeri menyatakan bahwa biji kopi
memiliki kandungan antioksidan didalamnya, namun di Indonesia belum ada
penelitian yang menjelaskan mengenai kandungan antioksidan pada kopi robusta
yang ditanam di indonesia. Oleh karena itu penulis ingin membuktikan apakah biji
kopi robusta memiliki kandungan antioksidan atau tidak.
1.2.Rumusan Masalah
Apakah biji kopi robusta memiliki kandungan antioksidan ?
3
1.3.Tujuan Penelitian
1.3.1. Tujuan Umum
Untuk mengetahui kadar antioksidan pada ekstrak biji kopi robusta dengan
metode DPPH dengan berbagai konsentrasi larutan uji
1.3.2. Tujuan khusus
Untuk mengetahui apakah kopi robusta tergolong menjadi antioksidan kuat,
sedang atau lemah.
1.4.Manfaat penelitian
1.4.1. Untuk Institusi
Memberi informasi mengenai kandungan antioksidan biji kopi robusta
sehingga dapat bermanfaat untuk penelitian selanjutnya
1.4.2. Untuk Mahasiswa
Untuk meningkatkan kemampuan penggunaan alat didalam laboratorium
Menambah pengetahuan peneliti mengenai kandungan antioksidan pada
kopi
1.4.3. Untuk Masyarakat
Memberikan informasi kepada masyarakat bahwa kopi mengandung
antioksidan
Mengetahui kandungan antioksidan kopi robusta yang biasa dikonsumsi
masyarakat
5
6
2.2. Simplisia
Simplisia terbagi menjadi 2 yaitu simplisia hewani dan simplisia nabati.
Simplisia merupakan bahan dari alam baik dari tumbuhan ataupun hewan yang
mengandung bahan aktif yang belum mengalami pemrosesan sama sekali kecuali
dikeringkan.11
2.3. Ekstrak dan Ekstraksi
2.3.1. Ekstrak
Ekstrak merupakan sediaan pekat yang berasal dari simplisia. Simplisia
mengandung senyawa aktif dan pelarut yang diuapkan hingga tersisa senyawa
yang dibutuhkan. Simplisia dapat berasal dari simplisia hewani dan simplisia
nabati.11
2.3.2. Ekstraksi
Ekstraksi merupakan pemisahan bagian bagian tanaman atau bahan bahan
lain dari bagian inaktif dengan menggunakan pelarut selektif sesuai dengan
prosedurnya. Ekstraksi dapat berupa dari solid menjadi liquid, liquid menjadi
liquid dan juga ekstraksi asam basa. Pelarut yang biasanya digunakan dapat
berupa metanol, etanol, dll.11
Beberapa metode uang biasa digunakan untuk ekstraksi adalah
Maserasi
Maserasi merupakan teknik perendaman dimana zat yang sudah diperhalus
(dalam partikel yang lebih kecil) direndam menggunakan pelarut seperti
metanol dengan beberapa kali diaduk atau dikocok pada suhu ruangan,
dengan metode ini tidak semua bahan aktif terekstraksi.11
Perkolasi
Prosedur ini paling sering digunakan untuk bahan ekstrak yang berupa
cairan. Dengan metode ini bahan yang ingin diekstraksi direndam dalam
pelarut hingga seluruh bahan aktifnya tertarik. Salah satu ciri khas dari
7
metode ini adalah pelarut yang digunakan selalu baru. Metode ini biasanya
dilakukan pada suhu kamar.11
Infusi
Dilakukan dengan cara memaserasi material menggunakan air dingin atau
air panas dalam waktu yang singkat.11
Digesti
Bentuk dari maserasi dengan pemanasan selama proses ekstraksi.11
Dekoktasi
Metode ini menggunakan cara perebusan material menggunakan air pada
volume tertentu dan waktu yang telah ditetapkan selanjutnya didinginkan
dan disaring.11
2.4. Antioksidan
Antioksidan merupakan senyawa dalam tubuh kita yang berperan sebagai
pertahanan pertama tubuh terhadap radikal bebas, dan sangat penting untuk
menjaga kondisi optimum dalam tubuh kita. Kebutuhan terhadap antioksidan
menjadi sangat penting seiring dengan meningkatnya kadar radikal bebas oleh
karena rokok, polusi, stres dll.7
Radikal bebas mampu menyerang sel pada tubuh, menyebabkan sel - sel
tersebut kehilangan struktur dan fungsinya. Kerusakan sel akibat radikal bebas
merupakan kontributor yang cukup besar terhadap penuaan dan atau penyakit
degeneratif seperti penyakit kardiovaskular, katarak, penurunan sistem imun dan
kanker. Untungnya pembentukan radikal bebas dalam tubuh kita dikontrol oleh
antioksidan. Antioksidan mampu untuk menstabilkan atau menginaktivasi radikal
bebas sebelum radikal bebas menyerang sel. Beberapa contoh antioksidan alami
adalah vitamin E (tokoferol) yang larut dalam lemak serta vitamin C yang larut
air.12
8
Antioksidan secara umum terbagi menjadi dua :
1. Antioksidan enzimatis
Contohnya superoksida dismutase, katalase dan glutation peroksidase.
Superoksida dismutase berkerja dengan cara mengkonversi anion
superoksida menjadi hidrogen peroksida dan O2, sering juga disebut
pertahanan primer terhadap stress oksidatif karena superoksida adalah
inisiator kuat reaksi berantai.
Hidrogen peroksida sekali terbentuk harus direduksi menjadi air untuk
mencegah terbentuknya radikal hidroksil. Salah satu enzim yang mampu
mengurangi pembentukan hidrogen peroksida adalah katalase.
Glutation merupakan salah satu zat yang berperan penting dalam
perlindungan akibat kerusakan oksidatif. 12
2. Antioksidan Non Enzimatis
Antioksidan non enzimatis merubah radikal bebas menjadi bentuk yang
non radikal dan tidak toksik melalui cara non enzimatik, antioksidan non
enzimatik menetralkan radikal bebas dengan menyumbangkan satu atom
hidrogen kepada radikal bebas tersebut sehingga mengurangi radikal
bebas dan mereka ikut teroksidasi bersama reaksi. Antioksidan non
enzimatis dapat diperoleh secara endogen maupun dalam asupan makanan
sehari hari. Asupan makanan sehari hari seperti vitamin E, vitamin C,
karotenoid, dan flavonoid dan endogen berupa urat dan melatonin.12
2.4.1. Vitamin C
Meskipun vitamin C atau asam askorbat merupakan koenzim oksidasi –
reduksi yang berfungsi dalam sintesis kolagen dan reaksi lainnya, vitamin C juga
berperan dalam pertahanan terhadap radikal bebas. Pengurangan askorbat dapat
meregenerasi bentuk tereduksi dari vitamin E melalui donasi elektron pada reaksi
redoks. Vitamin C merupakan zat larut air dan bersirkulasi tanpa terikat pada
darah dan cairan ekstraseluler, dan memiliki akses ke vitamin E melalui membran
dan partikel lipoprotein.12
,
9
2.5. Radikal Bebas
Radikal bebas didefinisikan sebagai suatu molekul yang mengandung satu
atau lebih elektron yang tidak berpasangan yang menempati molekul orbitalnya
sendiri.13
Radikal bebas dan ROS lainnya merupakan derivat dari proses esensial
metabolit normal pada tubuh manusia atau dari eksternal seperi paparan sinar X,
ozon, merokok, polusi udara, dan zat kimia industri.7
Pembentukan radikal bebas pada sel terus menerus terjadi sebagai
konsekuensi kedua reaksi enzimatik ataupun non enzimatik. Reaksi enzimatik
yang menyebabkan sumber terbentuknya radikal bebas mencakup reaksi
respiratori, fagositosis, sintesis prostaglandin dan sistem sitokrom P450. Radikal
bebas juga dapat terbentuk melalui reaksi non - enzimatik oksigen dengan
komponen organik.13
Beberapa sumber radikal bebas internal:
Fagosit
Xantin oksidase
Reaksi yang melibatkan besi dan metal lainnya
Jalur arakidonat
Peroksisom
Inflamasi
Iskemik
Beberapa sumber radikal bebas eksternal
Merokok
Polusi lingkungan
Radiasi
Sinar UV
Beberapa obat, pestisida dan anestesi
Ozon
10
Beberapa contoh pembentukan radikal bebas
Pembentukan radikal bebas enzimatik
xantinoksdase
Xanthine + O2 + H2O urat + O2- + 2H
+
NADPH + 2O2 NADPH oksidase
NADP+
+ 2O2-
+H+
Pembentukan radikal bebas non enzimatik
Fe2+
+ H2O2 Fe3+
+ OH- + OH
Fe2+
+ O2 Fe3+
+ O2-
Radikal bebas dapat menyebabkan berbagai kerusakan molekular pada
tubuh seperti pada lemak, protein, karbohidrat dan DNA.14
Penyakit yang dapat
ditimbulkan pun dapat bermacam macam seperti :
Penyakit kardiovaskular
Penyakit kardiovaskular dapat disebabkan oleh karena kerusakan pada
endotel, yang dapat menyebabkan terjadinya hipertensi.14
Penyakit Neurodegeneratif
Jaringan saraf termasuk otak sangat rentan terpapar oleh radikal bebas,
diakibatkan karena tingginya kadar asam lemak tak jenuh.14
Keganasan
DNA merupakan target utama dari radikal bebas. Kerusakan ini dapat
menyebabkan terjadinya mutasi pada DNA tersebut sehingga memicu
keganasan pada sel somatik.
Radikal bebas tidak hanya memberikan efek negatif pada tubuh, jumlah sedikit
dari radikal bebas dalam tubuh dapat berfungsi sebagai :
1. Fosforilasi oksidatif
2. Apoptosis sel
3. Membunuh mikroorganisme.14
11
12
Keuntungan metode ini adalah DPPH dapat direaksikan dengan bahan apapun dan
dapat mendeteksi kadar antioksidan yang lemah sedikitpun. Konsentrasi awal
DPPH yang diberikan harus memberikan hasil kurang dari 1 (50 - 100 μM).
Molekul DPPH mudah terdegradasi sehingga harus dikerjakan dengan cepat dan
hati – hati. 15
2.6.2. Metode ABTS
ABTS atau 2,2’-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)
merupakan metode lain yang dapat digunakan untuk mengukur kadar antioksidan.
ABTS dan pottasium persulfat akan dicampur diruang gelap dengan temperatur
ruangan selama 16 jam sebelum digunakan, nantinya akan menghasilkan radikal
ABTS. Nantinya zat yang akan diuji direaksikan dengan radikal ABTS dan
hasilnya akan diukur menggunakan spektrofotometer dan dibaca setelah 6 menit.17
2.6.3. Metode Deoksiribosa
Deoksiribosa akan teroksidasi ketika terpapar radikal hidroksil yang
dihasilkan oleh reagen fenton. Hasilnya dapat dideteksi dengan pemanasan
menggunakan 2 - thiobarbituric acid (TBA) dalam kondisi asam agar muncul
warna merah muda chromogen dan absorbansinya diukur pada panjang
gelombang 532 nm.18
2.7. Spektrofotometer UV – VIS
Spektrofotometer UV – Vis merupakan alat analisa kuantitatif dan
semikualitatif yang sering digunakan. Bekerja dengan transisi molekul elektron
dari cahaya yang diserap pada ultraviolet dan pada sinar yang tampak pada
spektrum elektromagnetik. Panjang gelombang yang diukur menggunakan
spektorfotometer diukur dalam satuan nanometer (nm). Pengukuran absorbansi
oleh spektrofotometer berdasarkan hukum Lambert – Beer dimana absorbansi
tergantung oleh cahaya yang melewati substansi, produk koefisien absorbansi dari
substansi dan juga jarak cahaya melalui material.19
13
2.8. Kerangka Teori
Antioksidan
Endogen
Non
enzimatis
Enzimatis
Eksogen
Kandungan
melanoid dan
polifenol
Ekstrak Biji Kopi
DPPH+
+ antioksidan DPPH2
Terdapat elektron
bebas
Metode DPPH
DPPH
Bersifat
antioksidan
Aktivitas antioksidan
semakin banyak terhadap
DPPH
Perubahan warna
dari violet menjadi
kuning
Metode
Deoksiribosa
Metode ABTS
14
2.9. Kerangka Konsep
Ekstrak Biji kopi mengandung
antioksidan
analisis
Spektrofotometer
Metode DPPH
15
2.10. Definisi Operasional
NO Variabel
Definisi Cara Ukur Alat Ukur Skala Ukur Hasil ukur
1 Konsentr
asi
ekstrak
biji kopi
Konsentrasi
larutan yang
diuji dalam ppm
Rumus
V1 x M1=
V2 x M2
- numerik 50 ppm
100 ppm
150 ppm
200 ppm
2 Absorba
nsi
sampel
Nilai absorbansi
tiap sampel
Diukur
mengguna
kan
spektrofoto
meter
spektrofotometer numerik Nm
3 IC50
Kemampuan
substrat atau
ekstrak untuk
menghambat
reaksi biologi
atau biokimia
sebesar 50%
Mengguna
kan
persamaan
regresi
linier
- Kategorik
ordinal
Klasifikasi
Blois:
IC50 < 50
μg/ml =
sangat kuat
IC50 50-100
μg/ml = kuat
IC50 101-
150 μg/ml=
sedang IC50
151-200
μg/ml =
lemah IC50>
200 μg/ml =
tidak aktif
16
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Desain Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian observasional untuk mengetahui kadar
antioksidan biji kopi dengan menggunakan metode DPPH.
3.2. Waktu dan Tempat penelitian
Penelitian di laksanakan di Laboratorium Biologi Fakultas Kedokteran dan
Ilmu Kesehatan Uin Syarif Hidayatullah Jakarta. Penelitian dimulai dari bulan
Januari hingga Agustus 2014.
3.3. Sampel
Biji kopi robusta ini dideterminasi oleh Pusat Penelitian Biologi Lembaga
Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bogor. Determinasi dilakukan untuk
menentukan apakah spesies yang digunakan sesuai dengan bahan yang
dibutuhkan dalam penelitian ini. Hasil determinasi menunjukan bahwa sampel
yang diuji benar yaitu biji kopi robusta. Biji kopi robusta kemudian dibuat larutan
ekstraknya dalam berbagai konsentrasi.
3.4. Alat dan Bahan Penelitian
3.4.1. Alat Penelitian
Timbangan analitik; tabung reaksi; tabung Erlenmeyer; cawan; gelas ukur;
labu ukur 10 ml; kaca arloji; batang pengaduk; botol gelap; gelas beaker;
mikropipet; tip; alumunium foil; kuvet; spektrofotometer UV-Vis Hitachi 2,2
solution 17; kertas saring; evaporator; shaker waterbath; termometer; dan hotplate
with magnetic stirer.20
3.4.2. Bahan Penelitian
Biji kopi robusta, etanol, metanol, DPPH, vitamin C, dan air aquades
17
3.5. Cara Kerja Penelitian
3.5.1. Penyiapan Sampel
Biji kopi robusta yang didapatkan di pasar dan sudah dideterminasi untuk
selanjutnya disiapkan untuk diekstraksi.
3.5.2. Pembuatan ekstrak biji kopi
Pembuatan ekstrak biji kopi dilakukan oleh peneliti di laboratorium
biologi. Biji kopi pertama digiling lalu disimpan dalam lemari pendingin sampai
dilakukannya analisis. Sampel kopi selanjutnya diekstrak dengan menggunakan
pelarut etanol dan juga air, rasio perbadingan antara etanol dan air adalah 600 ml
: 400 ml. Kopi sebanyak 20 gram dilarutkan dengan 1 liter (L) etanol dan air,
dengan perbandingan yang telah disebutkan diatas, setelah itu larutan
dihomogenkan menggunakan hot plate with magnetic stirer selama 3 jam dengan
suhu 60° C setelahnya lakukan penyaringan dengan kertas saring. Setelah disaring
lakukan evaporasi menggunakan evaporator.20
3.5.3. Pembuatan Larutan
a) Pembuatan Larutan DPPH
Timbang 0,0007 gram DPPH
Larutkan dalam metanol sebanyak 14 ml
Kocok larutan hingga homogen lalu masukan ke dalam botol gelap
Ukur absorbansi dengan menggunakan spektrofomotometer agar
mendapatkan panjang gelombang maksimum. 20
b) Pembuatan Larutan kontrol negatif
2500 μl metanol dicampur dengan 500 μl larutan DPPH
Kocok larutan hingga homogen.
18
c) Pembuatan Larutan uji
1. Larutan Induk (1000 ppm)
10 g ekstrak biji kopi dilarutkan kedalam 10 ml etanol = 1000 ppm
2. Larutan Seri
Tabel 3.1 Pembuatan larutan seri ekstrak biji kopi
Konsentrasi
(ppm)
Larutan Induk Biji
Kopi (μl)
Etanol (μl) DPPH (μl)
50 ppm 600 μl 1900 μl 500 μl
100 ppm 450 μl 2050 μl 500 μl
150 ppm 300 μl 2200 μl 500 μl
200 ppm 150 μl 2350 μl 500 μl
a. Pembuatan Larutan Kontrol Positif
Vitamin C (Nabavi sf 2011)
1. Larutan Induk (100 ppm)
1 mg Vitamin C murni dilarutkan dalam 10 ml etanol
2 Larutan seri (2,4,6,8 ppm)
3.6. Pengukuran Absorbansi
Seluruh larutan kontrol, larutan ekstrak biji kopi dan larutan standar positif
(vitamin C) dikocok menggunakan shaker waterbath dan diinkubasi pada suhu
37oC selama 30 menit dalam keadaan gelap (ditutup alumunium foil). Hal ini
dilakukan karena radikal DPPH mudah didegradasi oleh cahaya.2 Ketika DPPH
bereaksi dengan komponen, terjadi perubahan warna dan akan terbaca pada
spektrofotometer dengan panjang gelombang 516 nm. Selanjutnya ketika hasilnya
sudah didapat dicari persen hambat masing masing larutan dengan menggunakan
rumus16
:
Konsentrasi
(ppm)
Larutan Induk Biji
Kopi (μl)
Etanol (μl) DPPH (μl)
2 ppm 60 μl 2440 μl 500 μl
4 ppm 120 μl 2380 μl 500 μl
6 ppm 180 μl 2320 μl 500 μl
8 ppm 240 μl 2260 μl 500 μl
Tabel 3.2 Pembuatan larutan seri vitamin C
19
% penghambatan =
x 100%
Setelah didapatkan % aktivitas hambatan dicari nilai IC50 melalui persamaan
regresi linier y = a + bx
3.7. Analis Data Antioksidan
Data antioksidan pada radikal DPPH (% penghambatan) ekstrak biji kopi
dianalisis dan dihitung nilai IC50 nya. Semakin kecil nilai IC50 maka aktivitas
antioksidan semakin kuat. Penelitian ini menghitung dan menganalisis nilai IC50
dengan mengunakan persamaan regresi linear.16
Data % hambatan dan
konsentrasi larutan digunakan untuk mencari nilai IC50 dengan persamaan regresi
linear y = a + bx, dimana y adalah % hambat (senilai 50) dan x adalah nilai IC50.21
Dibawah ini tabel mengenai klasifikasi aktivitas antioksidan menurut Blois:
Tabel 3.3 Klasifikasi aktivitas antioksidan16,22
:
No. Nilai IC50 Antioksidan
1.
< 50 ppm Sangat kuat
2.
50-100 ppm Kuat
3.
100-150 ppm Sedang
4. 151-200 ppm Lemah
21
22
Setelah dilihat secara kualitatif, seluruh larutan diukur absorbansinya
menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 516 nm. Panjang
gelombang 516 merupakan panjang gelombang maksimum dari DPPH, bertujuan
untuk mendapatkan nilai absorbansi maksimum pada larutan yang akan diuji.
Setelah didapatkan absorbansi dicari persentase penghambatan masing - masing
konsentrasi.
Tabel 4.1 Nilai absorbansi dan persentase penghambatan ekstrak biji kopi
NO Konsentrasi
(ppm)
Rata – rata nilai
absorbansi
% Penghambatan
1 50 ppm 0,294 8,97 %
2 100 ppm 0,198 38,69 %
3 150 ppm 0,152 52,94 %
4 200 ppm 0,0843 73,90/%
*Larutan kontrol = 0,323 nm
Tabel 4.2 Nilai absorbansi dan persentase penghambatan vitamin C
NO Konsentrasi
(ppm)
Rata – rata nilai
absorbansi
% Penghambatan
1 2 ppm 0,1923 40,46%
2 4 ppm 0,166 48,60%
3 6 ppm 0,113 65,01%
4 8 ppm 0,073 77,39%
*Larutan kontrol = 0,323 nm
Berdasarkan tabel 4.1 dan 4.2 menunjukan bahwa semakin besar
konsentrasi semakin kecil absorbansinya karena semakin tinggi konsentrasi
larutan maka aktivitas antioksidan semakin tinggi. Ditandai dengan warna larutan
DPPH yang semakin pucat dan semakin besarnya nilai % penghambatan.
Setelah mendapatkan hasil persentase penghambatan, dibuat grafik anatara
konsentrasi larutan (x) dan % penghambatan (y), sehingga diapatkan persamaaan
regresi linear. Grafik dibawah menunjukan persamaan regresi linear ekstrak biji
kopi dan vitamin C.
23
Gambar 4.3 Persamaan regresi linear ekstrak biji kopi
Gambar 4.4 Persamaan regresi linear vitamin C
4.3. Penetapan Nilai IC50
Nilai IC50 didapatkan melalui persamaan regresi linear dengan
menggunakan microsoft excel agar didapatkan persamaan regresi linear. Nilai
IC50 yang semakin kecil menunjukan aktivitas antioksidan yang lebih besar.16
y = 0,4181x - 8,635 R² = 0,9804
0
20
40
60
80
0 50 100 150 200 250
% p
engh
amb
atan
konsentrasi (ppm)
y = 6,36x + 26,065 R² = 0,9853
0
20
40
60
80
100
0 2 4 6 8 10
% p
engh
amb
atan
konsentrasi (ppm)
24
Setelah dilakukan perhitungan, nilai IC50 dari biji kopi robusta dan vitamin C
didapatkan data sebagai berikut :
Tabel 4.3 Nilai IC50
NO Bahan Nilai IC50
1 Ekstrak Biji Kopi Robusta 140,24 ppm
2 Vitamin C 3,76 ppm
Pada tabel 4.3 menunjukan biji kopi robusta memiliki nilai IC50 sebesar
140,24 ppm. Berdasarkan klasifikasi Blois maka aktivitas antioksidan dari biji
kopi robusta tergolong dalam kategori antioksidan sedang. Hasil ini berbeda
dengan penelitian Antonio Zuoro dkk yang menjelaskan bahwa aktivitas
antioksidan biji kopi robusta dengan pelarut etanol dan air didapatkan nilai EC50
sebesar 0,86 – 7,53% dan tergolong ke dalam antioksidan sangat kuat.20
Lama
penyimpanan dari biji kopi robusta juga mempengaruhi kandungan antioksidan
yang terkandung dalam biji kopi robusta. Kadar polifenol dalam kopi akan
semakin tinggi pada kopi yang disimpan dalam waktu singkat dibandingkan kopi
yang disimpan dalam waktu yang lama.23
Biji kopi robusta memiliki kandungan
antioksidan karena kandungan polifenolnya. Polifenol merupakan mikronutrien
yang terdapat pada beberapa asupan makanan, dan flavonoid merupakan salah
satu metabolit sekunder dari senyawa polifenol dan cenderung larut dalam pelarut
polar.24,25
Polifenol bersifat antioksidan sehingga dapat meredam radikal bebas.6
Tabel diatas juga menunjukan nilai IC50 dari vitamin C sebesar 3,76 ppm yang
menunjukan bahwa vitamin C tergolong sebagai antioksidan yang sangat kuat.
Miguel dkk dalam penelitiannya menjelaskan bahwa aktivitas antioksidan
biji kopi arabika dengan metode ABTS dengan pelarut metanol dan air tergolong
sebagai antioksidan kuat.26
Metode ABTS merupakan metode yang hampir mirip
dengan metode DPPH. keduanya menggunakan radikal bebas, namun radikal
ABTS harus dibuat dengan cara mencampurkan ABTS dengan kalium persulfat
terlebih dahulu sebelum direaksikan dengan zat yang telah diekstraksi.17
Penelitian lain juga menyebutkan bahwa kadar antioksidan biji kopi
robusta lebih tinggi dibandingkan biji kopi arabika. Namun ketika dilakukan
25
pemanggangan, kadar aktivitas antioksidan biji kopi arabika akan lebih tinggi
dibandingkan dengan biji kopi robusta.27
Uji aktivitas antioksidan pada biji kopi arabika dan biji kopi robusta yang
masih hijau dengan metode DPPH, menunjukan kadar antioksidan yang lebih
tinggi dibandingkan dengan biji kopi arabika dan biji kopi robusta yang telah
melalui proses pemanggangan.28
26
BAB 5
SIMPULAN DAN SARAN
5.1.Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, pada berbagai konsentrasi
larutan uji ekstrak biji kopi robusta didapatkan aktivitas antioksidan dengan nilai
IC50 sebesar 140,24 ppm dan tergolong sebagai antioksidan sedang menurut
Kriteria Blois.
5.2.Saran
1. Perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui senyawa apa pada biji kopi
robusta yang bersifat antioksidan.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap kandungan lain dari biji
kopi robusta seperti kafein.
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai manfaat biji kopi robusta
sebagai antibakterial.
4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut apakah biji kopi robusta dapat
dijadikan obat.
27
DAFTAR PUSTAKA
1. Wang, Kan. Agrobacterium protocols. Edisi 2. Totowa New Jersey : Humana
press inc 2006
2. Farah, A., Donangelo, C. M. Phenolic compounds in coffee. Braz. J. Plant
Physiol 2006; 18, 23–36.
3. Fardiaz, srikandi. Antimicrobial activity of coffee (Coffea robusta) extract.
ASEAN Food Journal 1995
4. Robertson D, Frolich JC, Carr RK, et al. Effects of caffeine on plasma renin
activity, catecholamines and blood pressure. N Engl J Med 1978 ; 298:181–
186
5. Jane V. Higdon, Balz frei. Coffee and health: A review of recent human
research. Taylor and Francis Group, LLC 2006; 101–123.
6. Claudia Anesini, Graciela E. Ferraro , Rosana Fillip. Total polyphenol content
and antioxidant capacity of commercially available tea (Camellia sinensis) in
argentina. Jurnal of Agricurtural and Food Chemistry 2008; 9225 – 9229.
7. Percival, Marks. Clinical nutrition insight. Advanced Nutrition Publications,
Inc 1996.
8. Camerrer bettina, Lothar W. Kroh. Antioxidant activity of coffee brews.
Springer-Verlag. 2006; 496 – 474.
9. Mullen, W. Nemzer, B. Stalmach, A. Ali, S. Combet, E. Polyphenolic and
hydroxycinnamate contents of whole coffee fruits from China, India, and
Mexico. J. Agric. Food Chem 61 2013; 5298–5309
10. Aak. Budidaya tanaman kopi. Jogjakarta : Kanisius. 1988
11. Sukhdev Swami Handa, Suman Preet Singh Khanuja, Gennaro Longo, Dev
Dutt Rakesh. Extraction technologies for medicinal and aromatic plants.
International centre for science and high technology 2008
12. Marks. Marks' essential medical biochemistry, 2nd Edition. Lippincott
Williams & Wilkins 2007
13. Yun Zhong et al. Free radicals, antioxidants, and nutrition. Elsevier Science
Inc 2002;18:872–879
28
14. Devasagayam et al. Free radicals and antioxidants in human health: Current
status and future prospects. Jounal of the Association of Physician of India;
2004
15. Kadare, Sagar B. Genesis and development of DPPH method of antioxidant
assay. Journal of Food Science and Technology August 2011;48(4): 412–422.
16. Molyneux P. The use of the stable free radical diphenylpicrylydrazyl (DPPH)
for estimating antioxidant activity. Jurnal Science Technology Mar-Apr 2004;
26(2): 212-8
17. Thaipong, Kriengsak et al. Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC
assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts. Journal of
Food Composition and Analysis 19 2006; 669–675.
18. Cheng zhiyong, Yuanzong Li. Antioxidant activity of selected phenols
estimated by ABTS and FRAP methods. Analytica Chimica Acta 2003; 129 –
137.
19. Rouessac Francis, Rouessac Annick. Chemical analysis modern
instrumentation methods and techniques second edition. John Willey and Sons
France 2007
20. Antonio Zuorro, Lavecchia Roberto. Influence of extraction conditions on the
recovery of phenolic antioxidants from spent coffee grounds. American
Journal of Applied Sciences 10 2013; (5): 478-486,
21. Reddy LJ, Jalli RD, Jose B, Gopu S. Evaluation of antibacterial & antioxidant
activities of the leaf essential oil & leaf extract of citrus aurantifolia. Asian
Journal of Biochemical and Pharmaceutical Research May 2012;2:346-53
22. Blois, MS. Antioxidant determinations by the use of a stable free radical,
nature. 1958;1199-200
23. Votavová, L. Changes of antioxidant capacity of robusta coffee
during roasting. Prague : Journal Food Science 2009
24. Nabavi SF, Nabavi SN, Ebrahimzadeh MA, Asgarirad H. The antioxidant
activity of wild medlar (Mespilus germanical) fruits, stem bark and leaf.
African Journal of Biotechnology 10 January 2011;Vol.10(2): 283-9.
25. Claudine, Manach. Polyphenols : food sources and bioavailability. American
Society for Clinical Nutrition. 2004
29
26. Arellano-González, Miguel Angel. Antioxidant activity of fermented and
nonfermented coffee (Coffea arabica) pulp extracts. Mexico : Department of
Biotechnology, Metropolitan Autonomous University. 2011
27. Yashin, Alexander, et al. Antioxidant and antiradical activity of coffee.
Moscow. 2013.
28. Hernández, et al. Phenolic characterization, melanoidins, and antioxidant
activity of some commercial coffees from Coffea arabica and Coffea
canephora. Sociedad Química de México. 2012
30
31
32
Lampiran 3
Riwayat Penulis
IDENTITAS
Nama : Hanindyo Riezky Beksono
Jenis Kelamin : Laki – Laki
Tempat, Tanggal Lahir : Surabaya, 03 Maret 1994
Agama : Islam
Alamat : Kota Wisata Monaco W.1/36 RT01 RW15
Kab. Bogor
Email : [email protected]
RIWAYAT PENDIDIKAN
1997 – 1999 : TK Tadika Puri Surabaya
1999 – 2005 : SDN Kertajaya XII Surabaya
2005 – 2008 : SMPN 147 Cibubur Jakarta Timur
2008 – 2011 : SMAN 39 Cijantung Jakarta Timur
2011 – Sekarang : Program Studi Pendidikan Dokter FKIK UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta