Stability of Eleutherine americana (L.) Merr. Extract as Lipstick Colorants as the Change of Temperature, Time, Storage Condition and the Presence of Oxidator

469

Indo. J. Phar. Scie. Tech. Vol. 5, No. 1, 8-14 (2018). http://dx.doi.org/10.24198/ijpst.v5i1.12864

Dewi Mayasari, Taofik Rusdiana, Yulien Ratu Kania, Marline Abdasah*

Show more

Faculty of Pharmacy, Universitas Padjadjaran

Korespondensi : mabdassah@gmail.com (Marline Abdasah)

[collapse]
Download citation | PDF (406 kb)

Abstrak/Abstract

Kata Kunci : Eleutherine americana (L.) Merr.,Umbi bawang tiwai, stabilitas, dan pigmen warna.

Pendahuluan

Pewarna alami merupakan zat wana (pigmen) yang diperoleh dari tumbu- han, hewan, atau dari sumber-sumber mineral1. Salah satu tanaman khas Kalimantan yang berpotensi sebagai bahan pewarna alami pada makanan adalah bawang tiwai (Eleutherine americana L. Merr). Secara em- piris masyarakat Kutai (Kalimantan Timur) menggunakan tanaman ini sebagai pewarna pada sirup, daging dan salad2,3.

Bawang tiwai tumbuh di daerah yang banyak mengandung sulfur 600-2000 m di atas permukaan laut di Pulau Kalimantan, Indonesia. Umbi bawang tiwai umumnya dikonsumsi oleh masyarakat lokal di Pulau Kalimantan, yaitu suku Dayak. Secara tradi- sional, umbi bawang tiwai digunakan seba- gai tumbuhan herbal untuk meningkatkan produksi air susu ibu (ASI), mengobati dia- betes, kanker payudara, stroke, hipertensi dan penyakit gangguan seksual4.

Pada umbi bawang tiwai terkandung senyawa metabolit sekunder yakni alkaloid, tanin, flavonoid, fenolik, steroid dan glikosida seperti naphtopyran, eleutherosid B, isoeleutherin, eleutherin dan eleutherinol. Senyawa-senyawa tersebut merupakan sumber biofarmaka yang berpotensial untuk dikembangkan sebagai tanaman obat modern dalam kehidupan manusia5. Selain itu dengan warnanya yang merah, umbi bawang tiwai ini dapat pula dimanfaatkan sebagai bahan perwarna untuk kosmetik, yang berasal dari senyawa golongan kuinon6.

Penelitian mengenai stabilitas ekstrak bawang tiwai sebagai pewarna makanan yang dicampurkan ke dalam daging telah dilakukan2. Namun, penelitian mengenai stabilitas ekstrak bawang tiwai tersendiri belum dilakukan.

Maka dari itu, untuk memahami potensi umbi bawang tiwai sebagai pewarna dalam kosmetik, terlebih dahulu dilakukan studi mengenai stabilitas warna ekstrak umbi bawang tiwai.

Metode

Alat-alat yang digunakan di penelitian ini adalah spektrofotometer ultra violet (Shimadzu), pH meter (Metrohm), inkubator (Memmert), timbangan analitik (Sartorius), termometer dan penangas.

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah umbi bawang tiwai, etanol, akuades, H2O2 , asam sitrat, natrium dihidrogen fosfat, kertas saring.

Bawang tiwai (Eleutherine americana L. Merr) yang masih segar dicuci, dipotong akar dan daunnya, yang diambil umbinya saja, diiris dengan ketebalan 1-2 mm. Umbi bawang tiwai seberat 1 kg kemudian dimaserasi dengan etanol 96% 1 liter yang telah diasamkan dengan asam sitrat 30 gram, lalu ditutup dan dibiarkan selama 3 x 24 jam terlindung dari cahaya sambil sering diaduk, saring, filtrat di tampung, lalu diuapkan dengan bantuan alat rotary evaporator pada temperatur 40OC sehingga didapatkan ekstrak kental, selanjutnya dihitung rendemen ekstrak. Pemeriksaan stabilitas zat warna dilakukan meliputi pengaruh suhu, cahaya, pH, dan oksidator. Pemeriksaan kestabilan zat warna di- lakukan dengan menggunakan 2 pelarut yaitu akuades dan etanol.

Hasil ekstraksi zat warna diperiksa kestabilannya dengan cara penentuan panjang gelombang maksimal, uji stabilitas warna terhadap pengaruh pH, suhu, oksidator dan kondisi penyimpanan. Masing – masing uji stabilitas dilakukan dalam dua pelarut yaitu akuades dan etanol.

2.1. Penentuan panjang gelombang maksimal ekstrak
Penentuan panjang gelombang maksimal dilakukan dengan metode spektroskopi UV-Vis. Sekitar 0.1 gram dari masing-masing ekstrak dilarutkan dalam pelarut menjadi 10 mL, dan aquades 10 mL. selanjutnya absorbansi diukur pada panjang gelombang 400-800 nm7.

2.2. Stabilitas warna terhadap pengaruh suhu
Menimbang ekstrak sebanyak 0.1 gram dilarutkan ke dalam 10 mL akuades. Larutan ekstrak dipanaskan pada suhu 25OC, 50OC dan 80OC selama 1 jam. Volume larutan ek- strak ditambahkan pelarutnya sampai volume 10 ml. Kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimalnya. Prosedur diulangi, dengan pelarut berbeda yaitu etanol 96%7.

2.3. Stabilitas warna terhadap pengaruh pH
Menimbang ekstrak sebanyak 0,1 gram dilarutkan dalam 10 ml pelarut akuades. Diambil 1 ml larutan ekstrak kemudian ditam- bahkan buffer pH 3, 5, dan 7. Kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimalnya. Prosedur diulangi, dengan pelarut berbeda yaitu etanol 96%7.

2.4. Stabilitas warna terhadap pengaruh kondisi penyimpanan
Ekstrak disimpan pada suhu kamar menggunakan variasi lama penyimpanan 1 hari, 3 hari, 5 hari, 7 hari, 10 hari dan 14 hari. Ekstrak ditimbang 1 gram, dilarutkan dengan 10 ml akuades. Kemudian diukur ab- sorbansinya pada panjang gelombang mak- simalnya. Prosedur diulangi, dengan pelarut berbeda yaitu etanol 96%7.

2.5. Stabilitas warna terhadap pengaruh oksidator
Menimbang ekstrak sebanyak 0,1 gram dilarutkan dalam 10 ml pelarut akuades. Ke- mudian ditambahkan oksidator H2O2 0,1 % sebanyak 1 ml, disimpan selama 6 jam, setiap interval 3 jam sekali diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimalnya. Prosedur diulangi, dengan pelarut berbeda yaitu etanol 96%7.

Hasil

Rendemen ekstrak yang dihasilkan dengan metode maserasi selama 3 x 24 jam adalah 23,93%. Secara organoleptik ekstrak umbi bawang tiwai berbentuk kental, warna merah, bau khas,dan rasa pahit. Berikut adalah spektrum UV-Vis ekstrak umbi bawang tiwai dalam pelarut etanol dan akuades. Pengujian stabilitas ini dilakukan pada dua jenis pelarut untuk melihat keterlarutan ekstrak dalam kedua pelarut tersebut. Parameter yang digunakan pada pengujian ini seperti perubahan suhu, pH, waktu penyimpanan, kondisi penyimpanan, serta adanya oksidator bertujuan untuk mengetahui kondisi penyimpanan dan penanganan ekstrak ketika akan dibuat suatu sediaan, sehingga ekstrak tetap terjaga kestabilannya.

Hasil pengamatan terhadap absorbansi ekstrak pada pelarut etanol dan akuades pada perubahan suhu, oksidator, pH, kondisi penyimpanan dan waktu penyimpanan dapat dilihat pada tabel 1-5.

Pembahasan

Umbi bawang tiwai merupakan salah satu tanaman asli Indonesia yang pemanfaatannya belum dilakukan secara maksimal. Dengan pigmen warna yang terdapat dalam umbi bawang tersebut dapat berpotensi untuk dijadikan sebagai pewarna alami untuk lipstik. Maka dari itu, sebelum dimanfaatkan sebagai pewarna lipstik, zat warna dari umbi bawang tiwai tersebut, terlebih dahulu dilakukan uji stabilitas untuk mengetahui ke- stabilan dari zat warna dalam umbi tersebut.

Maserasi dilakukan dengan menggunakan etanol yang telah diasamkan, pengasa- man ini dilakukan untuk mengikat senyawa pigrmen warna dalam ekstrak. Asam yang terdapat pada etanol diharapkan dapat menjaga kestabilan warna pigmen dari ekstrak yang warnanya kurang stabil dalam larutan basa ataupun netral8. Penggunaan asam si- trat dipilih karena termasuk dalam golongan asam organik, dimana lebih aman (dari aspek kesehatan dan ramah lingkungan)

Uji stabilitas dilakukan dengan menggunakan dua pelarut yaitu akuades dan etanol. Dengan parameter perubahan suhu, pengaruh oksidator, pH, kondisi penyimpanan dan waktu penyimpanan. Variasi suhu yang digunakan adalah suhu 25OC, 50OC dan 80OC. Variasi pH yang digunakan adalah 3, 5 dan 7. Oksidator yang digunakan adalah H2 O2 1% diberikan selama 6 jam dan pengukuran di- lakukan pada interval setiap 3 jam. Kondisi penyimpanan dilakukan dengan 2 kondisi yaitu pada suhu ruang dan suhu kulkas, mas- ing-masing dilakukan selama 24 jam. Kemu- dian waktu penyimpanan dilakukan selama 2 minggu, pengukuran dilakukan pada hari ke- 1, ke-3, ke-5, ke-7 dan ke-14.

Ekstrak yang telah diencerkan menghasilkan puncak pada panjang gelombang 362 nm pada pelarut etanol (gambar 1) dan 334 nm (gambar 2) pada pelarut akuades. Penggunaan asam yang terlalu lama dapat mendegradasi pigmen warna golongan polifenol dalam ekstrak sehingga pada saat pen- gukuran absorbansi tidak dihasilkan panjang gelombang maksimal pada rentang sinar tampak9. Absorbansi yang dihasilkan pada pelarut akuades dan etanol secara berturut- turut adalah 0,545 dan 0,824.

Berdasarkan hasil pengujian stabilitas ekstrak umbi bawang tiwai dengan menggunakan pelarut etanol, Pada perlakuan perubahan suhu, absobansi ekstrak relatif menurun diakibatkan oleh panas yang dapat mendegradasi kandungan dari ekstrak. Pada perlakukan dengan menambahkan oksidator H2 O2 1%, nilai absorbansi pada awal penambahan oksidator menurun dan terus menurun dengan adanya penambahan waktu. Penambahan oksidator menyebabkan penurunan serapan atau berkurangnya kadar pewarna disebabkan oleh penyerangan gugus reaktif pada pewarna oleh oksidator sehingga gugus reaktif menjadi tidak berwarna.

Dari pengamatan tersebut dapat diperoleh grafik kestabilan dari ekstrak umbi bawang tiwai dalam pelarut etanol pada gambar 3.

Sedangkan pada perlakuan dengan pemberian pH yang berbeda, didapatkan hasil bahwa ekstrak memiliki absorbansi tertinggi pada pH 3. Pada kondisi penyimpanan di suhu ruang dan suhu 4o C setelah 24 jam didapatkan bahwa absorbansi relatif stabil dengan menggunakan pelarut etanol. Sedangkan hasil pengujian stabilitas ekstrak umbi bawang tiwai dengan menggunakan akuades, Pada perlakukan perubahan suhu, absorbansi menurun seiring dengan peningkatan suhu. Pada perlakukan dengan menambahkan oksidator H2 O2 1%, nilai absorbansi pada awal penambahan oksidator menurun dan terus menurun dengan adanya penambahan waktu. Sedangkan pada perlakuan dengan pemberian pH yang berbeda, didapatkan hasil bahwa ek- strak stabil pada pH 7. Pada kondisi penyimpanan di suhu ruang dan suhu 4o C setelah 24 jam didapatkan bahwa absorbansi menurun pada penyimpanan di suhu ruang. Sedangkan absorbansi pada suhu 4o C relatif stabil. Perubahan saat penyimpanan disebabkan oleh dua reaksi, pertama reaksi kopigmentasi dan reaksi enzim polifenolase yang mengkatalisis reaksi pencokelatan sehingga penyimpanan pada kondisi kamar menyebabkan terjadinya perubahan zat warna yang cukup besar sedangkan penyimpanan pada kondisi dingin dapat menghambat reaksi dari enzim tersebut.

Dari pengamatan tersebut dapat diperoleh grafik kestabilan dari ekstrak umbi bawang tiwai dalam pelarut akaudes pada gambar 4.

Simpulan

Ekstrak umbi bawang tiwai sebagai zat pewarna tidak stabil terhadap oksidator, pada pH 8, kurang stabil pada suhu panas namun stabil pada pH 5, pada suhu ruang dan 4OC.

Saran

Uji stabilitas ekstrak bawang tiwai disarankan dilakukan lebih lanjut dengan menggunakan parameter uji yang lebih luas seperti rentang suhu, pH, waktu penyimpanan, kondisi penyimpanan, dan nilai konsentrasi oksidator yang lebih beragam agar dapat diketahui lebih detail mengenai kondisi optimal untuk meningkatkan stabilitas umbi bawang tiwai.

Daftar Pustaka

1. Bechtold, T, & Rita Mussak. 2009. Handbook of Natural Colorants. United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd.

2. Ifesan BO, Siripongvutikorn S, Hutadilok-Towatana N, Voravuthikunchai SP. Evaluation of the ability of Eleutherine americana crude extract asnatural food additive in cooked pork.
Journal of Food Science. 2009;74; 352-7.

3. Ifesan BO, Siripongvutikorn S, Voravuthikunchai SP. Application of Eleutherine americana crude extract in homemade salad dressing. Journal of Food Protection. 2009;72;650–5.

4. Ieyama, Tomohiro, Gunawan-Puteri MDPT, Kawabata J. Alfa-Glukosidase Inhibitor from Bulb of Eleutherine americana. Food Chemistry. 2011;128;308-11.

5. Paramapojn, Sompol, Ganzera M, Gritsanapan W, Stuppner H. Analysis of naphthoquinone derivatives in the Asian medicinal plant Eleutherine americana by RP-HPLC and LC–MS. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2008;47;990-3

6. Insanu M, Kusmardiyani S, Hartati R. Recent Studies on Phytochemicals and Pharmacological Effects of Eleutherine americana Merr. Procedia Chemistry, 2014;13;221 – 8.

7. Kirca, Aysegul, Ozkan M, Cemeroglu B. Effects of temperature, solid content and pH on the stability of black carrot anthocyanins. Food Chemistry. 2007;101;212-8.

8. Harborne, J. Metode Fitokimia: Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan.
Bandung: Penerbit ITB; 1987; 78.

9. Schoefs, Benoît. Plant Pigments: Properties, Analysis, Degradation. Advances in Food and Nutrition Research. 2005;49: 41-91.