Aktivitas Antioksidan dan Tabir Surya Tongkol dan Rambut Jagung Zea Mays

95

Indo. J. Phar. Scie. Tech. Vol. 4, No. 1, 10-17 (2017). http://dx.doi.org/10.15416/ijpst.v4i1.10428

Herni Kusriani, Lia Marliani, Erlina Apriliani

Show more

Sekolah Tinggi Farmasi Bandung, Bandung, Indonesia
Korespondensi : herni.kusriani@gmail.com (Herni Kusriani)

[collapse]

Download citation | PDF (492 kb)

Abstrak/Abstract

Kata Kunci: Tongkol dan rambut jagung (Zea mays L.), kadar fenol, antioksidan dan tabir surya.

Pendahuluan

Kecenderungan masyarakat untuk kembali menggunakan bahan-bahan alam untuk pengobatan maupun pencegahan penyakit akhir-akhir ini cukup meningkat, seperti penggunaannya sebagai antioksidan dan tabir surya. Dari sekian banyak tanaman yang ada di Indonesia salah satunya tumbuhan yang berpotensi untuk digunakan sebagai antioksidan dan tabir surya adalah Jagung (Zea mays L.)

Zea mays L. dengan nama Indonesia Jagung adalah tanaman yang banyak dibudidayakan di Indonesia. Berdasarkan penelitian mengungkapkan bahwa rambut jagung memiliki komponen senyawa fenol, flavonoid dan karoten yang memiliki aktivitas antioksidan dan tabir surya. 1,11,12 Selain itu Lumempouw dkk. (2012) dalam penelitiannya juga mengungkapkan bahwa ekstrak tongkol jagung memiliki kandungan senyawa fenol dan flavonoid yang dapat memberikan aktivitas antioksidan dan tabir surya.6

Antioksidan adalah senyawa yang digunakan untuk mencegah terjadinya penyakit degeneratif yang disebabkan oleh radikal bebas. Pemicu dari adanya radikal bebas adalah asap rokok, radiasi, polusi udara dari pabrik-pabrik dan makanan yang telah terkontaminasi radikal bebas. Radikal bebas ini bersifat reaktif dan berbahaya, jika jumlah radikal bebas didalam tubuh berlebih maka perlu adanya asupan antioksidan dari luar. Antioksidan bermanfaat menetralkan radikal bebas yang sifatnya reaktif, antioksidan akan melumpuhkan radikal bebas dan menghambat proses kerusakan. Antioksidan merupakan senyawa yang akan menghambat atau menunda proses oksidasi substrat pada konsentrasi yang rendah.15 Salah satu sumber antioksidan alami adalah sayuran, buah-buahan dan daun yang kaya senyawa fenol.

Sejumlah besar pasokan antioksidan dalam makanan dapat diperoleh dari konsumsi sayuran dan buah. Tumbuhan umumnya memiliki kandungan senyawa aktif antioksidan seperti halnya senyawa fenolik, bioflavonoid, vitamin C, vitamin E dan β-karoten. Bahan yang berasal dari bahan alam merupakan sumber antioksidan yang efektif dan aman, sehingga banyak dilakukan penelitian tentang kandungan antioksidan bahan alam. Senyawa fenol banyak digunakan sebagai antioksidan dengan cara menghambat terbentuknya radikal bebas dengan mendonorkan proton (H+) pada senyawa radikal bebas tersebut.12,13,14

Sinar UV berlebih merupakan salah satu sumber radikal bebas. Selain menggunakan antioksidan untuk mencegah penyakit degeneratif dapat juga digunakan senyawa tabir surya. Tabir surya adalah senyawa yang dapat melindungi kulit dari paparan sinar matahari yang efeknya sangat buruk terhadap kulit manusia. Sinar UV yang merupakan bagian terkecil dari spektrum sinar matahari yang dapat memberikan perubahan akut terhadap kulit seperti eritema, pigmentasi, penuaan dini hingga dapat menyebabkan kanker kulit. Sehingga upaya untuk melindungi kulit salah satunya dengan menggunakan tabir surya. Antioksidan dan tabir surya tersebut dapat diperoleh dari tanaman yang mengandung senyawa flavonoid, fenol dan karoten sebagai tabir surya alami salah satunya adalah tanaman jagung.8 Dalam tongkol dan rambut jagung berdasarkan penelitian Guo, J. dkk pada tahun 2009 mengungkapkan bahwa terdapat beberapa kandungan senyawa antara lain senyawa fenol, flavonoid, karoten, quersetin, alkaloid, fenol sederhana seperti p-kumarik, saponin, tanin, antosianin, dan protokatekin.4

Senyawa fenolik memiliki ikatan yang saling berkonjugasi dalam inti benzena dimana saat terkena sinar UV akan terjadi resonansi dengan cara transfer elektron sehingga menyebabkan senyawa ini berpotensi sebagai fotoprotektif dalam tabir surya. Bagian tanaman jagung yaitu tongkol dan rambut jagung dapat dimanfaatkan sebagai antioksidan dan tabir surya. Daya proteksi terhadap sinar UV dinyatakan dengan SPF. SPF merupakan perbandingan ukuran berapa banyak UV yang diperlukan untuk membakar kulit ketika kulit dilindungi dengan kulit yang tidak dilindung tabir surya.5,8,9

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antioksidan dan tabir surya serta kandungan senyawa fenol dari rambut dan tongkol jagung agar dapat diperoleh manfaat yang optimal dan tidak terbuang sebagai limbah.

Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental laboratorium untuk memperoleh data hasil. Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap yaitu pengumpulan bahan meliputi tongkol dan rambut jagung, determinasi tanaman, pengolahan bahan, skrining fitokimia, ekstraksi, pengujian aktivitas antioksidan dan tabir surya. Proses ekstraksi dilakukan dengan metode maserasi menggunakan etanol sebagai pelarut. Ekstraksi masing-masing bahan dilakukan selama 3×24 jam. Fraksinasi dengan metode ekstraksi cair cair dilakukan menggunakan pelarut n Heksan dan etil asetat terhadap ekstrak yang paling aktif. Uji aktivitas antioksidan dilakukan dengan menggunakan metode DPPH baik secara kualitatif maupun uji kuantitatif. Uji secara kualitatif dengan menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT), hasil positif sebagai antioksidan ditandai dengan adanya bercak kuning berlatar ungu dari larutan DPPH yang dilihat dibawah lampu UV. Uji aktivitas secara kuantitatif adalah dengan menghitung nilai IC50 (Inhibitor Consentration) dari masing-masing sampel. Sampel direaksikan dengan larutan DPPH kemudian diukur menggunakan Spektrofotometri UV-Vis. Uji aktivitas tabir surya menggunakan penentuan nilai Sun Protection Factor (SPF). Pengukuran ini dilakukan pada menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis dengan panjang gelombang 290-400 nm (interval 5 nm). Penetapan kadar fenol pada ekstrak uji dilakukan dengan menggunakan reagen Folin Ciocalteu, dengan asam galat sebagai standar. Kadar fenol dianalisis dengan menggunakan Spektrofotometri UV-Vis pada λ 765 nm. Hasil pengukuran dihitung sebagai nilai mg/g asam galat (GAE mg) dari kurva kalibrasi yang di dapat.

Hasil dan Pembahasan

Tabel 1 Hasil Skrining Fitokimia

Keterangan :
(+) mengandung senyawa yang diuji (-) tidak mengandung senyawa yang diuji

Tabel 2 Rendemen Fraksinasi

Penyiapan Bahan

Penyiapan bahan tongkol dan rambut jagung (Zea mays L.) diperoleh dari daerah Sumedang, Jawa Barat. Berdasarkan dari data determinasi yang dilakukan di Herbarium Jatinangor, Laboratorium Taksonomi Tumbuhan Jurusan Biologi FMIPA Universitas Padjajaran Jatinangor, diperoleh informasi bahwa tanaman uji yang digunakan merupakan tanaman jagung manis dengan nama latin Zea mays L. dan nama sinonim Zea vulgaris Mill.

Tongkol dan rambut jagung dibersihkan terlebih dahulu dari pengotor – pengotor kemudian dilakukan pencucian. Selanjutnya dilakukan perajangan atau merubah sampel ke bentuk yang lebih kecil, selanjutnya dilakukan proses pengeringan dilakukan dengan cara diangin-anginkan.

Skrining fitokimia

Skrining Fitokimia dilakukan untuk mengetahui golongan senyawa yang terdapat dalam tongkol dan rambut jagung manis ( Zea mays L.). Skrining fitokimia ini meliputi pemeriksaan alkaloid, flavonoid, saponin, kuinon, tanin dan stroid/ triterpenoid. Adapun hasil dari penapisan fitokimia ini meliputi data berikut lihat tabel 1.

Pengolahan Bahan

Tongkol dan rambut jagung diekstraksi dengan metode maserasi selama 3×24 jam dengan pelarut etanol 96%. Ekstrak yang didapat kemudian dipekatkan dengan alat penguap berputar hampa udara dan didapatkan ekstrak kental tongkol jagung dengan rendemen 16,20% sedangkan rambut jagung sebanyak 14,84%.

Terhadap ekstrak  pekat  dilakukan ekstraksi cair-cair secara bertingkat, dengan pelarut n-heksan kemudian dilanjutkan dengan pelarut etil asetat. Setelah dilakukan fraksinasi, setiap fraksi yang diperoleh dipekatkan, dan dihitung % rendemen masing-masing fraksi (tabel 2).

Pengujian Aktivitas Antioksidan Pengujian aktivitas antioksidan secara kualitatif dilakukan dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dengan fase diam silika gel GF254 pra salut, fase gerak yang digunakan dengan tiga pengembang yang berbeda kepolarannya. Penampak bercak yang digunakan yaitu DPPH 0,2 %, FeCl3 10% dalam metanol dan H2SO4 10 %.

Dari hasil pengujian secara kualitatif setelah disemprot penampak bercak FeCl3 10% menunjukan hasil positif dengan munculnya warna (bercak) hitam pada sampel ekstrak dan fraksi untuk menunjukkan adanya senyawa fenolat, pereaksi DPPH 0,2% dalam metanol menunjukkan adanya senyawa antioksidan dengan adanya bercak berwarna kuning dengan latar ungu yang muncul.Dari hasil pengujian kualitatif dapat dilihat bahwa senyawa yang aktif sebagai antioksidan adalah golongan senyawa fenol.

Gambar 1 Kromatogram dengan Pengembang
 
Gambar 2 Kromatogram dengan (n-heksan : etil asetat 7:3)  Pengembang (kloroform : metanol 7:3)

Keterangan: (1); ekstrak tongkol jagung, (2); fraksi n-Heksana tongkol, (3); fraksi etil asetat tongkol, (4); fraksi metanol air tongkol, (5); ekstrak rambut jagung, (6); fraksi n-Heksana rambut, (7); fraksi etil asetat rambut, (8); fraksi metanol air rambut, (9); asam galat, (9a); vitamin C (a); visual, (b); Sinar UV λ 254, (c); Sinar UV λ 356, (d); penampak bercak H2SO4 10%, (e); penampak bercak FeCl3 10%, (f); penampak bercak DPPH 0,2%.

Tabel 3 Aktivitas Antioksidan

Pengujian aktivitas antioksidan secara kuantitatif diuji secara in vitro terhadap ekstrak dan fraksi menggunakan 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) sebagai radikal bebas. Metode ini memanfaatkan pengukuran serapan DPPH yang teroksidasi oleh larutan uji pada saat inkubasi sehingga diperoleh nilai absorbansi yang lebih rendah dibandingkan nilai absorbansi control (larutan stok DPPH:metanol, 1:1). Kurva kalibrasi DPPH dibuat untuk menunjukan hubungan linieritas antara respon absorbansi larutan dengan konsentrasi larutan DPPH yang terekam pada instrumen spektrofotometri UV-sinar tampak.

a). Kurva kalibrasi DPPH

Dari kurva kalibrasi larutan DPPH (Gambar 3) didapat persamaan regresi linier (y=bx+a), “a” = 0,0228, “b” = 0,0141 dan kuadrat koefisian relasinya “r2” = 0,9882 dengan panjang gelombang (λ 516 nm).

Jika dilihat dari kurva kalibrasi diatas hubungan data numerik yang dihasilkan adalah benar, semakin tinggi konsentrasi DPPH maka semakin besar absorbansinya. Dari kurva diatas didapat spectrum DPPH 60 ppm dengan panjang gelombang (λ 516 nm) dan digunakan untuk pengujian antioksidan secara in vitro pada ektrak dan fraksi.

Prosedur selanjutnya larutan baku DPPH dibuat seri konsentrasi kemudian ukur absorbansinya sehingga didapat persamaan garis regresi linier kurva kalibrasi DPPH. Berdasarkan ketentuan hukum Lambert-Beer absorbansi yang didapat harus dalam rentang 0,2 nm – 0,8 nm. Langkah yang dikerjakan meliputi larutan stok DPPH ditambah metanol p.a dengan perbandingan volume (1:1) kemudian di inkubasi selama 30 menit, kemudian ukur pada panjang gelombang serapan maksimum DPPH yang didapat. Proses pengukuran setiap masing-masing seri konsentrasi dilakukan tiga kali (triplo) hal ini bertujuan untuk melihat akurasi dan presisinya. Langkah kerja yang sama dilakukan juga terhadap sampel dan standar vitamin C.

Tabel 4 Nilai SPF Benzofenon

Gambar 3 Kurva Kalibrasi DPPH

Gambar 4 Kurva Kalibrasi Benzofenon

Gambar 5 Kurva Kalibrasi Asam Galat

Adanya aktivitas dari sampel mengakibatkan terjadinya perubahan warna dari yang semula warna ungu kemudian menjadi warna kuning dan kemudian diukur pada panjang gelombang serapan maksimum DPPH. Semakin pekat perubahan warna kuning yang terjadi semakin kuat pula aktivitas antioksidannya. Selanjutnya dari data absorbansi yang didapat dilakukan perhitungan untuk mencari peredaman 50% radikal bebas (% inhibisi). Proses selanjutnya dilakukan perhitungan nilai IC50 pada ekstrak uji dengan menggunakan persaman regresi linier (y=bx+a) yang diproleh dari regresi linier antara konsentrasi sampel (x) terhadap persen inhibisi. “y” merupakan nilai peredaman 50% (% inhibisi). Nilai IC50 menunjukan nilai konsentrasi efektif yang dapat meredam 50% radikal bebas (DPPH).

Pengujian aktivitas antioksidan terhadap sampel (ekstrak dan fraksi) dan strandar vitamin C dilakukan secara kuantitatif menggunakan metode DPPH, langkah pertama pembuatan larutan induk sampel ekstrak kemudian dibuat seri konsentrasi. Dari masing-masing konsentrasi dipipet 2 mL kemudian ditambahkan 2 mL larutan kontrol DPPH perbandingan volume (1:1) dilakukan ditempat gelap kemudian diinkubasi selama 30 menit pada suhu kamar, ukur absorbansinya pada panjang gelombang DPPH yaitu 516 nm.

Pengukuran masing-masing konsentrasi dilakukan secara triplo (tiga kali). Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 3.

Dari hasil Tabel 3 didapat bahwa nilai IC50 terbaik tedapat pada sampel fraksi etil asetat rambut jagung yang menunjukan aktivitas antioksidan yang sangat kuat karena hasil <50 ppm. Sedangkan sampel yang lainnya menunjukan aktivitas antioksidan sedang sampai dengan sangat lemah. Nilai IC50 Standar Vitamin C adalah 4,560 yang menunjukan bahwa aktivitas antioksidan lebih kuat daripada sampel.

Pengujian Tabir Surya

Tujuan pengujian nilai tabir surya untuk mengetahui aktivitas daya proteksi terhadap UV B. Perlakuan awal dilakukan scanning spectra UV yang diserap oleh sampel, bertujuan untuk melihat kemampuan sampel dalam menyerap radiasi UV.

Dari tabel 4 diperoleh nilai SPF dengan kategori proteksi maksimal pada konsentrasi 70 μg/mL yaitu sebesar 28,188. Kemudian perlakuan yang sama dilakukan untuk sampel ekstrak dan fraksi.

Dari hasil kesetaraan menunjukan daya proteksi benzofenon lebih besar dibandingkan dengan sampel. Ekstrak tongkol jagung pada konsentrasi 80-180 μg/mL setara dengan 5-14 μg/mL benzofenon. Fraksi n-heksan tongkol jagung pada konsentraso 250-500 μg/mL setara dengan 3-13 μg/mL benzofenon. Fraksi Etil asetat tongkol jagung pada konsentrasi 200-450 μg/mL setara dengan 4-18 μg/mL benzofenon. Fraksi metanol air tongkol jagung konsentrasi 350-600 μg/ mL setara dengan 3-13 μg/mL benzofenon. Ekstrak rambut jagung pada kinsentrasi 40-140 μg/mL setara dengan 4-49 μg/mL benzofenon. Fraksi n-hesan rambut jagung pada konsentrasi 250-500 μg/mL setara dengan 6-21 μg/mL benzofenon. Fraksi Etil asetat rambut jagung pada konsentrasi 100-350 μg/mL setara dengan 14-58 μg/ mL benzofenon. Fraksi metanol air rambut jagung pada konsentrasi 250-500 μg/mL setara dengan 4-14 μg/mL benzofenon. Hal ini menunjukan daya proteksi sampel lebih kecil dibandingkan dengan benzofenon.

Tabel 5 Kadar Fenol

Penetapan Kadar Fenol Total

Teknik penetapan kadar fenol mengguakan reagen Folin Ciocalteu yang dilarutkan dalam aquades (1:10). Sebanyak 0,5 mL sampel ekstrak dari larutan induk ditambahkan 5 mL reagen Folin Ciocalteu inkubasi 5 menit, kemudian larutan tersebut ditambahkan Na2CO3 1 M dan inkubasi selama 15 menit, kemudian ukur absorbansinya pada panjang gelombang 765 nm.

Dari hasil kurva kalibrasi (Gambar 5) yang didapat diproleh persamaan regresi linier (y=bx+a), „a‟ = 0,0814, „b‟ = 0,0067 dan kuadrat koefisian relasinya (r2) = 0,9975.

Setelah kurva kalibrasi asam galat diperoleh selanjutnya dilakukan pengukuran terhadap sampel ekstrak dan fraksi pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali (triplo). Data absorbansi hasil pengukuran dimasukan kedalam kurva kalibrasi asam galat dimana absorbansi sampel uji yang didapat sebagai “y” sehingga didapat nilai “x” sebagai eqivalen, hasil perhitungan kadar fenol dapat dilihat pada tabel 5.

Dari hasil tabel 5 dapat disimpulkan bahwa sampel yang memiliki kadar paling tinggi terdapat pada fraksi etil asetat rambut jagung dengan kadar 106,010 mg/G ± 0,431. Hal ini menunjukan bahwa kandungan fenol yang terdapat pada fraksi etil asetat rambut jagung paling banyak dibandingkan dengan ekstrak dan fraksi lainnya.

Kesimpulan

Dari hasil penelitian terhadap sampel ekstrak dan fraksi tongkol dan rambut jagung (Zea mays L.) didapatkan data sebagai berikut :

  1. Aktivitas antioksidan dari ekstrak tongkol jagung dan fraksi n-heksan, fraksi etil asetat, fraksi metanol air berturut – turut adalah 707,24 μg/mL; 305,29 μg/mL; 135,43 μg/mL; 266,79 μg/mL; serta ekstrak rambut jagung dan fraksi fraksi n-heksan, fraksi etil asetat, fraksi metanol air dinyatakan dengan nilai IC50 secara berturut-turut adalah 305,51 μg/mL; 190,73 μg/mL; 45,18 μg/mL; 279,72 μg/mL.
  2. Nilai SPF pada pengujian tabir surya ekstrak tongkol jagung dan fraksi n-heksan, fraksi etil asetat, fraksi metanol air berturut – turut adalah adalah 4,941-7,985; 4,249-7,632; 4,603-9,511; 4,161-7,665; serta ekstrak rambut jagung dan fraksi n-heksan, fraksi etilasetat, fraksi metanol air berturut – turut adalah 4,638-20,784; 5,321-10,783; 8,140-23,943; 4,427-8,150.
  3. Hasil penetapan kadar fenol total dari ekstrak tongkol jagung dan fraksi berturut-turut adalah 20,886 mg/G ± 0,431; 19,542 mg/G ± 0,172; 28,498 mg/G ± 0,086; 20,338mg/G ± 0,086; serta ekstrak rambut jagung dan fraksi secara berturut-turut adalah 26,060 mg/G ± 1,952; 22,677 mg/G ± 48,428; 106,010 mg/G ± 0,431; 19,443 mg/G ± 0,086. Fraksi etil asetat rambut jagung memiliki aktivitas antioksidan, tabir surya, dan kadar fenol yang lebih tinggi dari yang lainnya.

Daftar Pustaka

  1. Bhaigyabati, T.Kirithika, J.Ramya, andK.Usha.PhytochemicalConstituents and Antioxidant Activity of Various Extracts of Corn Silk (Zea mays.L). Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences; 2011;2(4):986-993.
  2. Ebrahimzadeh MA, Pourmorad F, and Hafezi S. Antioxidant Activities of Iranian Corn Silk. Turkish Journal of Biology. 2008; 32(1): 43–49.
  3. Farnsworth, N.R. (1996). Biological and Phytochemical Screening of Plant. Journal of Pharmaceutical Sciences 55(3), 226-276.
  4. Guo J, Liu T, Han L, and Liu The Effect of Corn Silk on Glycaemic Metabolism. Journal Nutrition & Metabolism Biomed Central. 2009; 6:47.
  5. R.G. (1982) : Harry Cosmeticoly, 6th edition. “ The Principle and Practic Of Modern Cosmetic. “ Leonard Hill Book. London.
  6. Hasanudin, K., Hashim and S. Mustafa. Corn Silk (Stigma  Maydis) in Healthcare: A Phytochemical and Pharmacological Review.Molecules. 2012;17:9697-9715.
  7. Lomempuow,  L.I.,  J.  Paendong.,  L.I. Momuat., dan E. Suryanto. Potensi Antioksidan dari Ekstrak Etanol Tongkol Jagung (Zea mays L.). Chem. Prog. 2012; 5:49-56.
  8. Aktivitas Anti UV- B Ekstrak Fenolik dari Tongkol Jagung (ZeamaysL.).Jurnal Mipa Online. 2012; 1:1.
  9. Prasiddha, Jati Ismizana, L. Ariesta Rosalina, E. Teti dan M. Mahar Jaya. Potensi Senyawa Bioaktif Rambut Jagung (Zea L) Untuk Tabir Surya Alami : Kajian Pustaka. Jurnal Pangan dan Agroindustri . 2016; 4 (1): 40-45.
  10. Rahmayani A. 2007. Telaah Kandungan Kimia Rambut Jagung (Zea mays L.). ITB
  11. Shaath, N.A. (1990) : The Chemistry Of Sunscreen. In : N.J. Lowe and N.A. Shaath (eds), Sunscreens : Development, Evaluation, and Regulatory Aspects, Marcel Dekker Inc. New York 55-56.
  12. Sholihah, M.A., Nurhanan, A.R. Wan Rosli, I. Phytochemicals screening and total phenolic content of Malaysian Zea mays hair extracts. International Food Research Journal. 2012; 19(4): 1533-1538.
  13. V L., dan Rossi, J.A., (1965): Colorietry of Total Phenolic with Phosphomolibdyc-Phosphotungstic Acid Reagent. Am, J. End Vitic , 16, 147.
  14. Winarsi, , (2007). Buku Antioksidan Alami dan Radikal Bebas. Yogyakarta: Penerbit Kanisius, hal 21 dan 79-81.
  15. Wungkana, , Suyanto, E. dan Momuat, Aktivitas Antioksidan dan Tabir Surya Fraksi Fenolik dari Limbah Tongkol Jagung (Zea mays.L). Pharmacon Jurnal Ilmiah Farmasi. 2013;Vol. 2 No. 04