ISOLASI LIKOPEN DAN UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DALAM

ISOLASI LIKOPEN DAN UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DALAM
KULIT PUTIH DAN DAGING BUAH SEMANGKA (Citrullus lanatus)
Hesti Dianing Tyas, Drs. Husain Nashrianto, M. Si., Drs. Agus Taufiq, M. Si.
Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Pakuan Bogor
ABSTRAK
Semangka merupakan buah dengan komoditas tinggi di daerah tropis.
Buah semangka hanya biasa dikonsumsi pada daging buah berwarna mencolok.
Lapisan putih pada kulit semangka sebenarnya banyak mengandung zat-zat yang
bermanfaat bagi kesehatan diantaranya antioksidan. Likopen adalah karoten
merah terang dan karotenoid pigmen dan fitokimia yang ditemukan dalam tomat
dan buah-buahan berwarna merah . Kemampuannya untuk mengendalikan radikal
bebas 100 kali lebih efisien daripada vitamin E atau 12500 kali daripada
gluthation. Semangka (Citrullus lanatus) dipisahkan kulit dan daging buah
berwarna merah, kulit bagian dalam berwarna putih dipisahkan dari kulit luar
hijau. Likopen diisolasi dari sampel, dimaserasi menggunakan heksana selama
2x24 jam, dan disaponifikasi dengan KOH menggunakan pelarut isopropil alkohol
pada suhu 50-70 ˚C dengan pengadukan selama 60-180 menit. Ekstrak likopen
yang diperoleh disaring dan dikeringkan pada suhu 40 ˚C. Pengujian meliputi uji
fitokimia, uji identifikasi likopen (KLT dan spektrofotometer IR), penetapan
kadar likopen dalam isolat (spektrofotometer UV - VIS), dan uji aktivitas
antioksidan. Uji aktivitas antioksidan (IC50 metode DPPH), digunakan ektrak
metanol kulit putih dan daging buah semangka. Isolat likopen dalam kulit putih
diperoleh hasil sebanyak 0,018 % dengan kandungan likopen sebesar 0,502 %,
sedangkan isolat dari daging buah diperoleh sebanyak 0,054 % dengan kandungan
likopen sebesar 21,49 %. Dalam tes aktivitas antioksidan dalam kulit
menunjukkan nilai IC50 55,84 μg/mL dan daging buah memiliki nilai IC50 26,00
μg/mL.
Kata kunci: kulit putih, daging buah, semangka, likopen, pengujian, antioksidan
PENDAHULUAN
Buah semangka memiliki
daya
tarik
khusus.
Buahnya
tergolong mengandung banyak air
(sekitar 92 %) dan mengandung
likopen sebesar 48.8 % (Tadmor, Y
et al., 2005). Nilai gizi buahnya
termasuk rendah, hanya mengandung
7 % karbohidrat dalam bentuk gula.
Kandungan vitamin dan mineralnya
pun
tergolong
rendah.
Buah
semangka hanya dikonsumsi pada
bagian daging yang berwarna
mencolok (misalnya merah, merah
muda, dan kuning) sedangkan pada
bagian lapisan putih kurang diminati
masyarakat untuk dikonsumsi. Buah
semangka merupakan jenis khusus
dari buah yang dikenal oleh ahli
botani sebagai pepo, yaitu suatu
berry yang memiliki kulit tebal
(eksokarp) dan pusat
daging
(mesokarp dan endokarp) semangka
adalah salah satu buah yang kurang
banyak dimanfaatkan dan buah ini
ditanam di bagian hangat dunia. Jus
atau pulp dari semangka dikonsumsi
manusia, sementara kulit dan biji
adalah limbah padat utama. Kulit
digunakan untuk produk-produk
seperti acar dan diawetkan, serta
untuk ekstraksi pektin (Oseni dan
Okoye, 2013). Lapisan putih pada
kulit buah semangka ini sebenarnya
banyak mengandung zat-zat yang
berguna bagi kesehatan di antaranya
berupa
antioksidan
(Ismayanti,
2013).
Gambar 1. Bagian-bagian Buah
Semangka
Antioksidan adalah senyawasenyawa
yang
mampu
menghilangkan,
membersihkan,
menahan pembentukan ataupun
memadukan efek spesies oksigen
reaktif (Lautan, 1997). Tubuh
manusia tidak mempunyai cadangan
antioksidan dalam jumlah berlebih,
sehingga jika terjadi paparan radikal
berlebih maka tubuh membutuhkan
antioksidan
eksogen.
Adanya
kekhawatiran akan kemungkinan
efek samping yang belum diketahui
dari
antioksidan
sintetik
menyebabkan antioksidan alami
menjadi alternatif yang sangat
dibutuhkan (Rohdiana, 2001 dan
Sunarni, 2005).
Likopen merupakan pigmen
karotenoid yang disintesis oleh
tanaman dan mikroorganisme yang
memberikan
warna
merah
kekuningan pada buah dan sayuran.
Gambar 2. Struktur Bangun Likopen
Karakteristik likopen menurut B.
Lockwood (2007):
Rumus molekul : C40H56
Berat molekul : 536,88 g/mol
Pemerian
: kristal seperti
jarum,
panjang
kecoklatan
Kelarutan
: tidak larut dalam
air, larut dalam
pelarut organik non
polar
Jarak lebur
: 172 – 175 ˚C
λ maks
: 446 – 506 nm
Penyimpanan
: 2 – 8 ˚C
Kemampuan likopen dalam
mengendalikan radikal bebas 100
kali lebih efisien daripada vitamin E
atau 12500 kali dari pada gluthation.
Selain sebagai anti skin aging,
likopen juga memiliki manfaat untuk
mencegah penyakit kardiovaskular,
kencing
manis,
osteoporosis,
infertilitas, dan kanker terutama
kanker prostat (Maulida, 2011).
Inhibition Concentration 50
(IC50) yaitu konsentrasi suatu zat
antioksidan yang dapat menyebabkan
50 % DPPH kehilangan karakter
radikal atau konsentrasi suatu zat
antioksidan
yang
memberikan
penghambatan 50 %. Zat yang
mempunyai antioksidan tinggi, akan
mempunyai nilai IC50 yang rendah
(Brand-Willams, 1995 dalam Satiti
2012).
Tabel 1. Nilai IC50 dan Sifat
Keaktifan Suatu Senyawa
Antioksidan (Chow et al, 2003)
Nilai IC50 (ppm)
< 50
50 – 100
100 – 1000
> 1000
Sifat Keaktifan
Antioksidan
Sangat aktif
Aktif
Kurang aktif
Tidak aktif
Adapun tujuan penelitian ini
adalah untuk mendapatkan isolat
likopen dan menguji aktivitas anti
oksidan yang terkandung dalam kulit
putih dan daging buah semangka.
Sehingga menambah pengetahuan
mengenai kandungan gizi dan
manfaat lain dari mengkonsumsi
semangka terutama bagian kulitnya.
METODE PENELITIAN
Alat
Alat yang digunakan antara
lain, pisau stainless steel, blender,
neraca digital, piala gelas, aluminium
foil, kertas saring, rotary evaporator,
erlenmeyer, termometer, hot plate
beserta stirrer, cawan penguap, labu
ukur, pipet volume, pipet serologi,
oven, eksikator, kaca arloji, gelas
ukur, tabung reaksi, plat KLT silica
gel 60 F254, pipa kapiler, plat tetes,
bejana kromatografi, kotak timbang,
spektrofotometer UV – Vis.
Bahan
Bahan yang digunakan antara
lain: Kulit bagian putih dan daging
buah semangka merah yang masih
segar, n-heksan, air suling, isopropil
alkohol, KOH 45 %, metanol, etanol,
asam askorbat, standar likopen, etil
asetat,
2,2-difenil-1-pikrilhidrazil
(DPPH) p.a.
METODE KERJA
Pembuatan Reagen
a.
b.
c.
Larutan induk standar likopen
100 μg/mL
Ditimbang 5,00 mg standar
likopen dilarutkan dengan nheksan sampai 50 ml.
Larutan induk asam askorbat
1000 μg/mL
Ditimbang 50 mg asam askorbat
dilarutkan
dengan
akuades
hingga 50 ml.
Larutan DPPH 1 mM
Ditimbang 39,5 mg DPPH
dilarutkan
dengan
metanol
hingga 100 ml.
Pengambilan Sampel
Sampel
semangka
yang
digunakan adalah semangka segar
yang buahnya didapatkan dari
pedagang buah di daerah Cicurug,
Sukabumi.
Identifikasi tanaman
Identifikasi/
determinasi
tanaman
dilakukan
di
Pusat
Penelitian Biologi Lembaga Ilmu
Pengetahuan
Indonesia
(LIPI),
Bogor.
Persiapan Sampel
Buah
semangka
utuh
dipisahkan daging buahnya dari
kulitnya dengan piasu. Kemudian
bagian kulit yang putih dipisahkan
kembali dengan bagian hijau. Dicuci
bersih dan dipotong kecil-kecil,
kemudian
dihaluskan
dengan
blender.
Isolasi Likopen
Ditimbang 100 g sampel
halus kemudian dimaserasi dengan nheksan sebanyak 300 ml selama 48
jam. Kemudian rendaman disaring
dengan
kertas
saring.
Filtrat
dipekatkan
dengan
rotary
evaporator. Ekstrak pekat (oleoresin)
selanjutnya disaponifikasi dengan
KOH 45 %, kemudian ditambahkan
pelarut saponifikasi isopropil alkohol
dan air dengan perbandingan (50 : 30
: 10 : 10). Reaksi dilakukan pada
suhu 50 – 70 ˚C dengan pengadukan
selama 60 – 180 menit. Selanjutnya
dilanjutkan dengan penambahan air
dua kali volume awal dan diaduk
selama 4 jam. Kemudian residu
dipisahkan dengan penyaringan dan
dikeringkan dalam oven suhu 40 ˚C.
Identifikasi Likopen
Dilarutkan seluruh isolat yang
didapatkan dengan n-heksan hingga
25 ml. Ditotolkan larutan pada fasa
diam lempeng KLT silica gel 60 F254
dan dielusikan dalam bejana
kromatofrafi dengan fasa gerak etil
asetat – metanol (40:60), kemudian
dihitung nilai faktor retensinya.
Identifikasi
dilanjutkan
dengan
menggunakan
metode
spektrofotometri IR, pengujian ini
dilakukan di Pusat Studi Biofarmaka,
Bogor.
Sejumlah
sampel
diaplikasikan pada plat kristal KBr
kemudian dibaca serapan gugus
fungsinya dengan spektrofotometer
IR.
Analisis Kadar Likopen
Dibuat deret standar likopen
dari larutan induk standar dengan
konsentrasi masing-masing sebesar
5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 μg/mL.
Larutan sampel dibuat dengan
melarutkan seluruh isolat dengan nheksan hingga 25 ml, dan dilakukan
pengenceran hingga memiliki nilai
absorbansi yang memenuhi range
absorbansi deret standar. Larutan
deret standar dan sampel diukur
dengan alat spektrofotometer UV –
Vis pada panjang gelombang 470
nm.
Uji Aktivitas Antioksidan
Ditimbang 250 gram sampel
halus dimaserasi dengan 250 ml
metanol selama 15 menit sambil
diaduk. Dilakukan sebanyak 3 kali
pengulangan, kemudian disaring dan
digabungkan filtrat. Gabungan filtrat
dipekatkan
dengan
rotary
evaporator, sebagian ekstrak pekat
digunakan untuk uji fitokimia dan
sebagian lagi digunakan untuk uji
aktivitas antioksidan.
Ditimbang 50 mg ekstrak
kental dilarutkan dengan etanol
hingga 50 ml (1000 μg/mL).
Kemudian dilakukan pengenceran
dengan
menambahkan
metanol
sehingga diperoleh sampel dengan
konsentrasi 100, 200, 300, 400, 500
μg/mL. Untuk pengukuran dipipet
masing-masing larutan sebanyak 1
ml ke dalam tabung reaksi, kemudian
ditambahkan 0,25 ml larutan DPPH 1
mM dan ditambahkan metanol
hingga volume 5 ml. Larutan
diinkubasikan pada suhu 37 ˚C
selama 45 menit. Serapan diukur
dengan alat spektrofotometer UV –
Vis pada panjang gelombang 515
nm. Untuk kontrol positif digunakan
asam askorbat yang dibuat deret
konsentrasi 5, 10, 15, 20, 25 μg/mL
dalam metanol, dilakukan dengan
perlakuan yang sama dengan sampel
uji.
Uji Fitokimia
a.
Uji Alkaloid
Digunakan pereaksi meyer,
wagner dan dragendorf. Hasil
positif bila pada pereaksi meyer
menghasilkan endapan putih,
pada
pereaksi
wagner
menghasilkan endapan coklat
dan pada pereaksi dragendorf
menghasilkan endapan coklat.
b. Uji Saponin
Dilakukan
tes
dengan
pengocokan,
apabila
menghasilkan buih yang stabil
selama > 10 menit maka positif
mengandung saponin.
c. Uji Tripterpenoid dan Steroid
Digunakan pereaksi Lieberman
Burchard,
warna
merah
menunjukkan adanya steroid,
sedangkan
warna
hijau
menunjukkan
adanya
triterpenoid.
d. Uji Flavonoid
Digunakan serbuk Mg dan amil
alkohol, warna merah pada
lapisan
amil
alkohol
menunjukkan adanya senyawaan
flavanoid.
e. Uji Tanin
Digunakan pereaksi FeCl3, hasil
positif apabila terjadi perubahan
warna hitam kehijauan.
yaitu senyawa dengan gugus – OH
yang terikat pada cincin aromatik
yang berfungsi sebagai antioksidan
yang efektif (Harbone, 1987).
Tabel 2. Hasil Uji Fitokimia Ekstrak
Kulit Putih dan Daging Buah
Semangka
Pengujian
Alkaloid:
- Meyer
-
Wagner
-
Dragendorf
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Uji Fitokimia
Hasil identifikasi tumbuhan
yang dilakukan di Pusat Penelitian
Biologi LIPI diperoleh hasil bahwa
semangka yang digunakan sebagai
sampel termasuk dalam jenis
Citrullus
lanatus
dari
suku
Cucurbitaceae. Bagian kulit putih
dan
daging
buah
diekstrak
menggunakan metanol dan diuji
kandungan fitokimianya. Hasil uji
fitokimia ini menunjukkan bahwa
sampel
mengandung
beberapa
senyawa
fitokimia
diantaranya
alkaloid, triterpenoid, flavonoid dan
tannin. Kandungan fitokimia dapat
mempengaruhi
nilai
aktivitas
antioksidan, contohnya kandungan
flavanoid dan tanin merupakan
senyawa yang berfungsi sebagai
antioksidan karena kedua senyawa
tersebut merupakan senyawa fenol,
Saponin
Triterpenoid
Flavanoid
Tannin
Hasil Pengamatan
Ekstrak
Ekstrak
Kulit Putih
Daging Buah
+
(endapan
putih
sedikit)
+
(endapan
coklat
bertahan
sebentar
kemudian
memudar)
+
(endapan
merah
sedikit)
(busa
hilang < 15
menit)
+
(terbentuk
warna
merah
sekilas
kemudian
menghilang
)
+
(terbentuk
warna
merah
kejinggaan
pada
lapisan
amil
alkohol)
+
(terbentuk
warna hijau
tua)
+
(endapan putih
lebih banyak)
+
(endapan
coklat lebih
pekat dan
bertahan lebih
lama)
+
(endapan
merah lebih
banyak)
(busa hilang <
15 menit)
+
(terbentuk
warna merah
sekilas
kemudian
menghilang)
+
(terbentuk
warna merah
muda pada
lapisan amil
alkohol)
+
(terbentuk
warna hijau
tua)
Pada
isolasi
likopen
didapatkan hasil isolat berupa granul
lengket berwarna kuning kemerahan
dengan rata-rata rendemen 0,018 %
pada kulit putih sedangkan pada
daging buah didapatkan isolat berupa
granul lengket berwarna merah
kecoklatan
dengan
rata-rata
rendemen 0,054 %.
sampel memiliki gugus karbon
rangkap dua (alkena) C=C. Dari
profil FTIR dapat dilihat bahwa baik
isolat kulit putih maupun daging
buah semangka memiliki profil FTIR
yang sama dengan standar likopen.
Tabel 3. Hasil Isolasi Likopen dalam
Kulit Putih dan Daging Buah
Semangka
Sampel
K1
K2
B1
B2
A (g)
100,66
100,90
100,61
100,40
B (mg)
21,00
16,20
34,30
72,90
C (%)
0,021
0,016
0,034
0,073
Keterangan :
K1-K2 : Kulit Putih 1-2
B1-B2 : Daging Buah 1-2
A : Bobot sampel
B : Bobot setelah pengeringan
C : Rendemen
Pada uji identifikasi tidak
ditemukan spot pada penotolan
sampel isolat likopen yang berasal
dari kulit putih, sedangkan pada
penotolan larutan sampel didapatkan
spot dengan nilai faktor retensi (Rf)
yang sama dengan Rf standar, hal ini
dapat disebabkan karena intensitas
warna larutan contoh yang tidak
sebanding dengan standar. Hasil
identifikasi
menggunakan KLT
ditemui banyak kekurangan sehingga
memberikan hasil yang kurang
akurat,
sehingga
identifikasi
dilanjutkan dengan menggunakan
spektrofotometri
IR.
Hasil
identifikasi dengan spekrofotometer
IR menunjukkan pada rentang
bilangan gelombang 4000 – 2500
terjadi serapan yang menunjukkan
bahwa baik standar dan sampel
mengandung gugus alkana (C-H) dan
pada rentang panjang gelombang
2000 – 1500 terjadi serapan yang
menunjukkan bahwa standar dan
Gambar 3. Profil FTIR Likopen (Standar,
Daging Buah dan Kulit Putih Semangka)
Analisis likopen dilakukan
dengan
mengunakan
metode
spektrofotometri, standar likopen
dibuat
deret
standar
dengan
konsentrasi 5; 10; 15; 20; 25 μg/mL,
diukur pada area panjang gelombang
470 nm. Melalui pengukuran
diperoleh hasil kadar likopen dalam
isolat 0,502% untuk isolat dari kulit
putih dan 21,49 % untuk isolat dari
daging buah.
Tabel 4. Hasil Analisis Kadar
Likopen dalam Isolat
W
Abs
[ ] (%)
Sampe (mg)
l
21,00 0,072
0,455
K1
16,20 0,066
0,550
K2
34,40 0,690
22,31
B1
72,90 0,677
20,67
B2
Keterangan :
K1-K2 : Isolat Likopen dari Kulit
Putih 1-2
B1-B2 : Isolat Likopen dari Daging
Buah 1-2
W : Bobot Isolat
Abs : Absorbansi
[ ] : Kadar Likopen
Uji aktivitas antioksidan pada
kulit putih didapatkan nilai IC50
sebesar 55,84 μg/mL dan pada
daging buah sebesar 26,00 μg/mL.
Kemampuan bagian kulit putih dan
daging buah menangkal radikal
bebas masih di bawah vitamin C
(IC50 = 11,73 μg/mL), namun masih
tergolong jenis antioksidan aktift
karena memiliki nilai IC50 kurang
dari 100 μg/mL (Chow et al, 2003).
Menurut Harbone (1987), flavonoid
dan tanin merupakan senyawa yang
berfungsi sebagai antioksidan karena
kedua senyawa tersebut adalah
senyawa fenol yang mengandung
gugus antioksidan, sehingga selain
dari
kandungan
likopennya
antioksidan dalam semangka juga
semakin diperkuat dari kandungan
senyawa-senyawa fitokimia lainnya.
Tabel 5. Hasil Uji Aktivitas
Antioksidan dalam Vitamin C
(Kontrol Positif), Kulit Putih dan
Daging Buah Semangka
No
1
2
3
Sampel
Vitamin C
(kontrol positif)
Kulit putih
semangka
Daging buah
semangka
Nilai IC50
(μg/mL)
11,73
55,84
26,00
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian
yang berjudul “Isolasi Likopen dan
Uji Aktivitas Antioksidan dalam
Kulit Putih dan Daging Buah
Semangka” ini adalah:
a. Pada kulit putih semangka
didapatkan isolat likopen sebesar
0,018 % dengan kadar likopen
0,502 % sedangkan pada daging
buah semangka didapatkan isolat
likopen sebesar 0,054 % dengan
kadar likopen sebesar 21,49 %.
b. Kulit putih dan daging buah
semangka memiliki nilai IC50
masing-masing sebesar 55,04
μg/mL dan 26,00 μg/mL, nilai
ini menunjukkan bahwa baik
bagian kulit putih maupun
daging buah semangka memiliki
aktivitas antioksidan yang aktif
karena memiliki nilai IC50
kurang dari 100 μg/mL.
Saran
Saran dari penelitian yang
berjudul “Isolasi Likopen dan Uji
Aktivitas Antioksidan dalam Kulit
Putih dan Daging Buah Semangka”
ini
yaitu,
untuk
penelitian
selanjutnya
perlu
dilakukan
penelitian lebih lanjut mengenai
kandungan likopen pada semangka
jenis lain, juga dilakukan penelitian
lanjutan
mengenai
kandungan
senyawa fitokimia dan antioksidan
yang juga terdapat dalam kulit
lapisan hijaunya.
DAFTAR PUSTAKA
Chow, S. T., W. W. Chaw and Y. C.
Chung, 2003. Antioxidant
Activity and Safety of 50 %
Ethanolic Red Bean Extract
(Phaceolus raditus L., Var
Aurea). Journal of Food
Science. 68 (1).
Harborne, J. B. 1987. Metode
Fitokimia. Ed ke-2. Bandung:
ITB.
Ismayanti, Nurhaeni dan Syaiful
Bahri, 2013. Kajian Kadar
Fenolat
dan
Aktivitas
Antioksidan Jus Kulit Buah
Semangka (Citrullus lanatus).
Online Journal of Natural
Science 2 (2). hal. 36-45.
Lautan, J., 1997. Radikal Bebas pada
Eritrosit
dan
Leukosit.
Cermin Dunia Kedokteran.
hal. 49-52.
Lockwood, B. 2007. Nutraceuticals
2nd
Edition.
USA:
Pharmaceutical Press.
Maulida,
Dewi
dan
Naufal
Zulkarnaen, 2011. Ekstraksi
Antioksidan (Likopen) dari
Buah
Tomat
dengan
Menggunakan
Solvent
Campuran
n-Heksana,
Aseton dan Etanol. Jurusan
Teknik
Kimia
Fakultas
Teknik
Universitas
Diponegoro.
Oseni, O. A. and Okoye, V. I., 2013,
Studies of Phytochemical and
Antioxidant properties of the
Fruit of Watermelon (Cutrullus
lanatus). (Thunb.). Journal of
Pharmaceutical and Biomedical
Sciences. 27 (27). hal. 508-514.
Rohdiana, D., 2001. Aktivitas Daya
Tangkap Radikal Polifenol
dalam Daun Teh. Majalah
Jurnal Indonesia 12 (1). hal.
53-58.
Sunarni,
T.,
2005.
Aktivitas
Antioksidan
Penangkap
Radikal Bebas Beberapa
Kecambah dari Biji Tanaman
Familia
Papilionaceae.
Jurnal Farmasi Indonesia 2
(2). hal. 53-61.
Tadmor, Y. et al, 2005. Comparative
Fruit
Colouration
in
Watermelon and Tomato. J.
Food Int. 38. hal. 837-841.