AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa...

40
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA BERBAGAI UKURAN PARTIKEL SEDIAAN EKSTRAK DAN NANOKITOSAN KULIT MANGGIS SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

Transcript of AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa...

Page 1: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA BERBAGAI

UKURAN PARTIKEL SEDIAAN EKSTRAK DAN

NANOKITOSAN KULIT MANGGIS

SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

Page 2: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Aktivitas Antioksidan

dan Antimikrob pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan

Kulit Manggis adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing

dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.

Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun

tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan

dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, April 2016

Sitti Rajab Husein Siampa

NIM G451130241

Page 3: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi
Page 4: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

RINGKASAN

SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA. Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob pada

Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis.

Dibimbing oleh PURWANTININGSIH SUGITA dan LAKSMI AMBARSARI.

Perbedaan ukuran partikel serta bentuk enkapsulasi dengan nanokitosan dari

ekstrak kulit manggis merupakan faktor yang memengaruhi tinggi rendahnya sifat

antioksidan dan antimikrob. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan sifat

antioksidan dan antimikrob berdasarkan pengaruh variasi ukuran ekstrak kulit

manggis serta sifatnya jika dienkapsulasi menggunkan nanokitosan. Rancangan

penelitian yang digunakan adalah pembuatan simplisia kulit manggis menjadi

ukuran partikel berukuran 20 mesh, 40 mesh, dan nano serta sintesis dari

nanokitosan dan natrium tripolifosfat (STPP) sebagai penyalut ekstrak kulit

manggis. Sintesis kitosan dengan STPP dilakukan menggunakan metode gelasi

ionik dan ukuran partikel serta nilai indeks polidispersitasnya diukur dengan

menggunakan particle size analyzer (PSA). Dalam pembuatan nanokitosan

ekstrak kulit manggis, terdapat 3 formulasi yang dibuat, yaitu formula P, A, dan B.

STPP berfungsi sebagai bahan pengikat silang dengan kitosan sedangkan

penambahan asam oleat adalah sebagai surfaktan. Penghomogenan dilakukan

dengan ultrasonikasi dan sentrifugasi. Supernatan yang diperoleh diubah dalam

bentuk bubuk menggunakan spray dry. Ukuran partikel dan nilai indeks

polidispersitas terkecil dihasilkan pada formula P sehingga dilakukan uji aktivitas

antioksidan dan antimikrob.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan ukuran partikel serta

penyalutan dengan nanokitosan mempengaruhi nilai aktivitas antioksidan dan

antimikrobnya. Ukuran partikel 20 mesh memiliki aktivitas antioksidan yang lebih

baik dibandingkan dengan ukuran 40 mesh dan nano. Pada pengujian antimikrob,

ukuran nano memiliki aktivitas yang lebih baik dari ukuran 20 dan 40 mesh.

Proses enkapsulasi ekstrak kulit buah manggis dengan nanokitosan tidak mampu

menghambat radikal bebas 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) pada pengujian

antioksidan, hal ini karena posisi radikal bebas pada struktur DPPH yang

dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis

terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi radikal bebas tersebut

sehingga menyebabkan tidak terbentuknya penghambatan sedangkan pada

pengujian antimikrob, ekstrak yang terenkapsulasi nanokitosan hanya mampu

menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi 2000 ppm namun

tidak memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri tersebut. Hal ini karena

senyawa aktif dari ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi nanokitosan belum

sempurna saat penghomogenan sehingga mempengaruhi proses penghambatan

dan pembunuhan bakteri uji.

Kata kunci: antimikrob, antioksidan, kulit manggis, nanokitosan

Page 5: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

SUMMARY

SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA. Antioxidant and Antimicrobial Activities in

Variety of Particle Sizes Dosage of Mangosteen Peel Extract and Nanochitosan.

Supervised by PURWANTININGSIH SUGITA and LAKSMI AMBARSARI.

The difference of particle size and encapsulated by nanochitosan of

mangosteen peel extract were factors which affecting the antioxidant and

antimicrobial properties. The aims of this study was to determine the properties

of antioxidant and antimicrobial by the effect of variations in the size of

mangosteen peel and the characteristic in encapsulated using nanochitosan. The

study design used was manufacture of mangosteen peel simplicia be the size of 20

mesh, 40 mesh, nano and synthesis of nanochitosan with sodium trypoliphospat

(STPP) as a coating of mangosteen peel extract. Synthesis of chitosan with STPP

done by ionic gelation method and the characteristion used by particle size

analyzer (PSA). In the manufacture of nanochitosan-mangosteen peel extract,

three formulations were to be made, formulas of P, A, and B. Function STPP as a

crosslinking with chitosan whereas oleic acid as surfactan. Homogeneous done

with ultrasonication and centrifugation. Supernatant obtained was formed in

powder using spray dry. Particle sizes and values of polydispersity index

generated at the smallest in formula of P that tested of antioxidant and

antimicrobial activities.

The study result shows that the differences in particle size and the coating

with nanochitosan can affect the value of antioxidant and antimicrobial activities.

Size of 20 mesh was most excellent antioxidant activity with IC50 value of 49.4

ppm. In the test of antimcrobial, the size of nano has the most excellent activity.

The process of encapsulated the mangosteen peel by nanochitosan was could not

be able the free radical 2,2-diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) in the test antioxidant,

because position of free radical at structure of DPPH was affected by steric

hindrance which makes the active compounds in mangosteen peel with

encapsulated by nanochitosan was difficult to attain the position of free radical

that cause not formed inhibition while in the test antimicrobial, extract with

encapsulated by nanochitosan only be able to inhibit the bacterial growth the S.

aureus at concentration of 2000 ppm but could not able kill that bacterial because

the active compounds in mangosteen peel with encapsulated by nanochitosan was

not perfect when homogenized thereby affecting the process of inhibition and

killing bacteria test

Keywords: antimicrobial, antioxidant, mangosteen peel, nanochitosan

Page 6: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan

atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,

penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau

tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan

IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini

dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

Page 7: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains

pada

Program Studi Kimia

AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA BERBAGAI

UKURAN PARTIKEL SEDIAAN EKSTRAK DAN

NANOKITOSAN KULIT MANGGIS

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

SITTI RAJAB HUSEIN SIAMPA

Page 8: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr dr Irma Herawati Suparto, MS

Page 9: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

Judul Tesis : Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob pada Berbagai Ukuran

Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis

Nama : Sitti Rajab Husein Siampa

NIM : G451130241

Disetujui oleh

Komisi Pembimbing

Prof Dr Purwantiningsih S, MS

Ketua

Dr Laksmi Ambarsari, MS

Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi

Kimia

Prof Dr Dyah Iswantini P, MscAgr

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian : 11 Februari 2016

Tanggal Lulus :

Page 10: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

, ' snln'I1e33ue1 giOz rreruqed I I : uelln IeSSueI

rEVcSI l '4 rur1uu,ts1 qe,{C rCJo.Id

ЧЭIO InЧ olЭIICI

u]033uY

@

Surquuqued rsrruo)

qelo rnlnlesrg

IVZOTIISTD: I^IINIeduurg urosnH qele6 Illls : erleN

sr88ueyr1 tIIn) uesollloueN uep {e.Its>lg ueelpes Ie{Iu€dup.rruI{l rr:8eq.rog upud qorlrurltuv LIBp ueplsloltuV sell^rDlv : sISoJ Inpnf

1prug ue.t6ord Erue)

Page 11: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang

dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2015 ini ialah

nanokitosan kulit manggis, dengan judul Aktivitas Antioksidan dan Antimikrob

pada Berbagai Ukuran Partikel Sediaan Ekstrak dan Nanokitosan Kulit Manggis.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Purwantiningsih S, MS dan

Dr Laksmi Ambarsari, MS yang telah banyak memberikan ilmu selama penelitian

sampai penyusunan tesis ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada

alm.ayah, ibu, saudara-saudaraku Ahmad, Saleha, Salam, dan Ramadhan serta

seluruh keluarga dan teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya.

Penulis berharap semoga tesis ini memberikan manfaat.

Bogor, April 2016

Sitti Rajab Husein Siampa

Page 12: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

1 PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 2

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Hipotesis 2

2 METODE 3

Bahan 3

Alat 3

Penyiapan Bahan dan Ekstraksi 3

Pengujian Kadar Air 3

Pengujian Fitokimia 4

Pengujian Aktivitas Antioksidan 4

Pengujian Aktivitas Antimikroba 5

Pengujian Aktivitas Antimikroba Ekstrak Terenkapsulasi

dan Tanpa Enkapsulasi 5

Pembuatan dan Pencirian Nanopartikel Kitosan-Ekstrak Kulit Manggis 5

3 HASIL DAN PEMBAHASAN 6

Fitokimia Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran 7

Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran 7

Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Berbagai ukuran 10

Enkapsulasi Ekstrak Kulit Manggis Ukuran nano dengan Nanokitosan 12

Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Terenkapsulasi

Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi 13

Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Terenkapsulasi

Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi 15

Kecenderungan Senyawa sebagai Antioksidan dan Antimikrob 15

4 SIMPULAN DAN SARAN 16

Simpulan 16

Saran 16

DAFTAR PUSTAKA 17

LAMPIRAN 21

RIWAYAT HIDUP 27

Page 13: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

DAFTAR TABEL

1 Rendemen dan kadar air ekstrak kulit manggis berbagai ukuran 6 2 Hasil skrining fitokimia ekstrak kulit manggis 7 3 Nilai IC50 ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan standar vitamin C 9 4 Zona hambat pertumbuhan bakteri gram positif dan negatif oleh ekstrak

kulit manggis dengan berbagai ukuran 11 5 Ukuran partikel dan nilai indeks polidispersitas ekstrak kulit manggis

terenkapsulasi nanokitosan 13

6 Aktivitas antimikrob ekstrak kulit manggis ukuran nano dengan

enkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi 15

DAFTAR GAMBAR

1 Ilustrasi penetralan radikal bebas 8 2 Hubungan antara konsentrasi ekstrak dengan % inhibisi dari sampel

berbagai ukuran 9 3 Senyawa turunan xanthone 10 4 Hubungan antara konsentrasi dan % inhibisi dari sampel ekstrak kulit

manggis yang terenkapsulasi dan tanpa enkapsulasi nanokitosan 14

DAFTAR LAMPIRAN

1 Desain penelitian 21

2 Hasil uji fitokimia 22 3 Nilai absorbansi uji antioksidan berbagai ukuran dan vitamin C pada

panjang gelombang 517 nm 24 4 Nilai % inhibisi ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan vitamin C 25

5 Persamaan garis ekstrak kulit manggis dari berbagai ukuran 25

6 Nilai absorbansi uji antioksidan dari ekstrak terenkapsulasi nanokitosan

dan tanpa enkapsulasi pada panjang gelombang 517 nm 25

7 Nilai % inhibisi ekstrak kulit manggis ukuran nano terenkapsulasi dan

tanpa enkapsulasi nanokitosan 26 8 Persamaan garis ekstrak kulit manggis yang dienkapsulasi dengan

nanokitosan dan tanpa enkapsulasi 26 9 Hasil spray dry dari berbagai formulasi 26

Page 14: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kulit buah manggis memiliki kandungan senyawa yang berpotensi dapat

mengobati berbagai macam penyakit. Telah banyak penelitian yang dilakukan

tentang kulit manggis dengan tujuan selain untuk mengurangi limbah kulit

manggis juga memanfaatkan kandungan senyawanya serta menjaga kandungan

senyawa tersebut. Xanthone adalah salah satu senyawa yang terkandung dalam

kulit manggis. Berbagai macam senyawa turunan xanthone seperti gartanin, α-dan

γ-mangostin, smeathxanthon diteliti dapat memberikan aktivitas antioksidan (Jung

et al. 2006), α-danγ-mangostin dapat memberikan aktivitas anti-inflamasi (Chen

et al. 2008). Akao et al. (2008) juga menyebutkan bahwa α,β,γ-mangostin dan

methoxy-β-mangostin memiliki aktivitas sebagai antikanker. Kandungan ekstrak

kulit manggis diteliti dapat menurunkan kadar glukosa dalam darah (Pasaribu et

al. 2012) dan juga memiliki aktivitas sebagai antimikrob (Nivetha dan Vetha.

2015).

Penelitian oleh Parhusip et al. (2008) mengenai aktivitas antimikrob ekstrak

kulit buah manggis sebagai pengawet alami pada mi dilaporkan bahwa tanpa

penambahan ekstrak (0%), mie basah mengalami kerusakan pada hari ke-2 masa

simpan, sedangkan penambahan ekstrak (5 dan 10%) masih belum rusak hingga

hari ke-4. Hasil penelitian yang dilakukan Sie (2013) menyatakan bahwa senyawa

antioksidan pada kulit manggis sangat kuat yang dapat menghambat radikal bebas.

Faktor yang mempengaruhi adanya sifat antioksidan adalah efek pelarut yang

berbeda, kondisi suhu, rasio pelarut-padat dan ukuran partikel (Wang et al. 2011).

Menurut Falah et al. (2011) pada penelitiannya tentang kayu mahoni, untuk

meningkatkan efektivitas ekstrak kayu mahoni sebagai suplemen antioksidan

perlu dilakukan penelitian bentuk sedian ekstrak yang terenkapsulasi oleh

polisakarida alam yang bersifat tidak beracun dan mudah diserap dalam tubuh.

Kitosan merupakan polisakarida alam yang memiliki potensi aplikasi yang

sangat luas karena sifatnya yang biokompatibel, biodegradabel, tidak beracun, dan

tidak mahal. Saat ini telah banyak penelitian pemanfaatan kitosan sebagai bahan

penghantar obat bagi berbagai target terapi (Irianto dan Muljanah. 2011). Kitosan

telah digunakan sebagai bahan enkapsulasi ketoprofen yang mampu menahan

pelepasan ketoprofen tersebut sehingga bersifat lepas terkendali dalam tubuh.

Namun dari beberapa penelitian yang telah dilaporkan, penggunaan enkapsulasi

dari kitosan tidak dapat mencapai sasaran yang berukuran kecil atau spesifik

seperti virus, protein atau gen sehingga diperlukan ukuran yang lebih kecil, yakni

dalam skala nano (Sugita et al. 2010).

Penggunaan aplikasi nanopartikel kitosan telah banyak dilakukan dalam

berbagai bidang. Hardi et al. (2013) menggunakan nanopartikel kitosan

termodifikasi natrium tripolifosfat (STPP) sebagai penyalut ketoprofen melalui

proses gelasi ionik yang dilakukan dalam beberapa bentuk formulasi. Perilaku

stabilitas menunjukkan bahwa formula B adalah formula yang mampu

mempertahankan kadar ketoprofen lebih dari 90%. Hasil analisis anti-inflamasi

menunjukkan bahwa formula B menghambat aktivitas COX-2 lebih tinggi

dibandingkan ketoprofen tanpa salut. Rismana et al. (2014) juga telah melakukan

Page 15: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

2

penelitian mengenai pengujian aktivitas antiacne nanopartikel kitosan-ekstrak

kulit buah manggis. Dari hasil pengujian dari bahan pasta dan bubuk nanopartikel-

kitosan ekstrak kulit manggis menunjukkan bahwa kedua bahan dapat

menghambat pertumbuhan Propionibacterium acnes yang baik dengan

konsentrasi terendah 0.15% yakni dua kali lebih kecil dari konsentrasi minimal

penghambatan ekstrak kulit manggis yang mencapai 0.31%. Oleh karena itu

dalam penelitian ini akan dibuat sampel kulit manggis dengan berbagai ukuran

partikel serta dibuat pula ekstrak kulit manggis yang dienkapsulasi oleh

nanokitosan. Ekstrak yang dihasilkan dari berbagai ukuran dan hasil enkapsulasi

dengan nanokitosan akan dilakukan pengujian aktivitas antioksidan dan

antimikrob.

Perumusan Masalah

Penelitian ekstrak kulit manggis sebagai antioksidan telah dilakukan yang

ditunjukkan dari aktivitasnya yang sangat kuat yang terlihat dari nilai IC50 yang

diperoleh kurang dari 50, serta sebagai antimikrob yang dapat menghambat

pertumbuhan bakteri. Namun untuk menentukan adanya faktor yang memberikan

sifat antioksidan dan antimikrob, perlu dilakukan penelitian tentang perbedaan

ukuran partikel dari ekstrak serta pengaruhnya saat dienkapsulasi dengan

nanokitosan.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan sifat antioksidan berdasarkan

pengaruh variasi ukuran ekstrak kulit manggis serta sifatnya jika dienkapsulasi

dengan nanokitosan

Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah dapat memberikan informasi mengenai

perbedaan ukuran partikel dari ekstrak kulit manggis serta ekstrak yang

terenkapsulasi dengan nanokitosan yang bersifat antioksidan dan antimikrob.

Hipotesis

Berdasarkan tujuan yang telah dikemukakan, maka hipotesis penelitian ini,

yaitu sifat antioksidan dan antimikrob memiliki perbedaan berdasarkan variasi

ukuran partikel serta mengalami peningkatan aktivitas dengan enkapsulasi

menggunakan nanokitosan.

Page 16: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

3

2 METODE

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret 2015 sampai dengan Desember

2015 di Laboratorium Kimia Organik IPB, Laboratorium Kimia Analitik IPB,

Laboratorium Terpadu FKH IPB, Laboratorium Fisika IPB, Laboratorium

Mikrobiologi IPB, Laboratorium Biokimia IPB, dan Laboratorium Biofarmaka

IPB.

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan adalah kulit buah manggis, kitosan, asam

asetat 2%, aquades, etanol, DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil), DMSO, Natrium

tripolifosfat (STPP), asam oleat, vitamin C, bakteri Staphylococcus aureus,

Bacillus cereus, Escherichia coli, dan Shigella flexineri yang diperoleh dari

IPBCC (Institut Pertanian Bogor Culture Collection), kertas cakram, nutrient agar

(NA), nutrient broth (NB), kanamisin, tetrasiklin.

Alat

Alat-alat yang digunakan adalah alat grinder pembuatan nano simplisia kulit

manggis, penguap putar, spektroskopi nanodrop, ultrasonikasi, sentrifugasi,

turbidimeter, PSA (Particle Size Analyzer), inkubator, autoclave, laminar, ELISA

reader, dan alat spray dry.

Penyiapan Bahan dan Ekstraksi

Simplisia kulit manggis dihaluskan dengan berbagai ukuran, yakni 20 mesh,

40 mesh, dan nano. Ukuran nanopartikel dibuat dengan menggunakan alat

nanoteknologi di BPPT Serpong. Serbuk kulit manggis berbagai ukuran

dimaserasi sebanyak 500 g dengan etanol (1:3) selama 24 jam disertai pengadukan.

Filtrat yang terkumpul disaring dan dipekatkan dengan menggunakan penguap

putar pada suhu 45-50 °C. Rendemen hasil pemekatan dihitung dengan

menggunakan persamaan:

Pengujian Kadar Air (AOAC 2006)

Sebanyak 1 g sampel kulit manggis berbagai ukuran dalam cawan

dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105

°C selama 3 jam, kemudian

dikeluarkan dari oven dan didinginkan dalam desikator selama 30 menit, setelah

Page 17: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

4

itu bobot sampel ditimbang. Perlakuan ini dilakukan 3 kali pengulangan. Kadar

air dihitung berdasarkan persamaan:

Pengujian Fitokimia (Putri et al. 2013)

Pengujian fitokimia pada ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dilakukan

untuk melihat kandungan senyawa flavonoid, tanin dan polifenolik, steroid dan

triterpenoid, alkaloid dan saponin.

Uji Flavonoid

Ekstrak diteteskan pada plat tetes. Kemudian masing-masing ditambahkan

sedikit bubuk magnesium dan HCl pekat. Hasil positif ditandai dengan munculnya

warna orange.

Uji Tanin dan Polifenolik

Larutan ekstrak direaksikan dengan larutan besi (III) klorida 10%. Hasil

positif ditandai dengan munculnya warna hijau kehitaman.

Uji Steroid dan Triterpenoid Ekstrak ditambahkan dengan 3 tetes kloroform pada plat uji, kemudian 3

tetes asam asetat anhidrat dan 3 tetes sulfat pekat. Munculnya cincin kecoklatan

dan biru kehijauan menunjukkan adanya triterpenoid dan steroid.

Uji Alkaloid

Ekstrak dilarutkan dengan etanol dan amonia kemudian disaring. Filtrat

ditambah dengan 2 mL H2SO4 2N dan dikocok hingga membentuk 2 lapisan,

yaitu lapisan atas (asam sulfat) dan lapisan bawah. Kemudian lapisan atas dibagi

menjadi 3 bagian, masing-masing 5 tetes dan diletakkan pada tabung reaksi.

Setelah itu setiap tabung reaksi ditetesi dengan pereaksi Mayer, Wagner, dan

Dragendorf.

Uji Saponin

Ekstrak dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 10 mL air panas,

didinginkan dan kemudian dikocok vertikal selama 10 detik. Larutan kemudian

ditambahkan 1 tetes HCl 2N. Munculnya busa menunjukkan adanya saponin.

Pengujian Aktivitas Antioksidan (Batubara et al. 2009)

Metode yang digunakan adalah metode DPPH. Ekstrak kulit manggis

dibuat dalam berbagai konsentrasi. Masing-masing konsentrasi serta blanko

dimasukkan kedalam microplate sebanyak 100 µL kemudian ditambahkan larutan

Page 18: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

5

DPPH 100 µL. Absorbansinya diukur menggunakan spektroskopi nanodrop pada

λ = 517 nm dan nilai inhibisi dihitung dengan menggunakan persamaan:

Pengujian Aktivitas Antimikrob (Parhusip et al. 2008)

Metode yang digunakan dalam pengujian aktivitas pada ekstrak kulit

manggis berbagai ukuran adalah difusi cakram. Bakteri yang telah diinokulasikan

ke dalam NB (Nutrient Broth) di shaker kemudian diinkubasi dengan sesekali

diperiksa nilai OD (Optical Density) sampai berada disekitar 0.6-0.8. Kemudian

NB yang telah berisi bakteri dimasukan ke dalam media agar (Nutrient Agar)

sebanyak 100 µL. Kertas cakram steril berukuran 6 mm yang telah ditetesi oleh 10

µL ekstrak dengan berbagai konsentrasi dimasukkan ke dalam cawan setelah itu

diinkubasi selama 24 jam pada suhu kamar. Semua pengujian dilakukan dalam

kondisi steril. Diameter penghambatannya dihitung berdasarkan area bening yang

terbentuk.

Pengujian Aktivitas Antimikrob Ekstrak Terenkapsulasi dan Tanpa

Enkapsulasi Nanokitosan (Batubara et al. 2009)

Aktivitas antimikrob pada bakteri Staphylococcus aureus dan Bacillus cereus

dilakukan dengan menggunakan metode mikro-dilusi. Ekstrak di dilusi dalam

DMSO untuk membuat konsentrasi stok sebesar 5000 ppm. Kemudian dari stok

sampel yang telah ada, dibuat berbagai konsentrasi (15.6-2000 ppm). Sampel,

medium NB, dan bakteri inokulan dimasukkan ke dalam 96 microplate steril dan

diinkubasi selama 24 jam dan konsentrasi hambat minimum ditentukan (KHM),

adapun konsentrasi bunuh minimum (KBM) ditentukan setelah 24 jam inkubasi dari

KHM.

Pembuatan dan Pencirian Nanopartikel Kitosan-Ekstrak Kulit Manggis

(Hardi et al. 2013)

Nanopartikel kitosan dibuat dalam 3 formulasi yakni formula P, A, dan B

dengan komposisi kitosan masing-masing 3%, 2.5% dan 2.5% (w/v) dan asam

oleat berturut-turut 1.5, 0.1, dan 0.8 mg. Tiap-tiap formula dicampur 0.8 mg/mL

STTP dan 0.2 mg/mL ekstrak kulit manggis. Sebanyak 200 mL larutan kitosan

ditambahkan 80 mL larutan STTP, selanjutnya campuran ditambahkan dengan

ekstrak kulit manggis dan larutan asam oleat dan diaduk pada suhu ruang.

Kemudian campuran disonikasi selama ± 3 jam pada frekuensi 20 kHz dan

amplitudo 20%. Selanjutnya larutan disentrifugasi dengan kecepatan 15.000 rpm

selama 30 menit. Supernatan yang dihasilkan diubah menjadi serbuk dengan

menggunakan spray dry. Bubuk yang dihasilkan diukur menggunakan PSA

(particle size analyzer) dengan dilarutkan terlebih dahulu menggunakan aquades.

Page 19: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

6

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

Rendemen dan Kadar Air Kulit Manggis

Kulit buah manggis diekstraksi dengan metode maserasi dalam pelarut

etanol. Keberhasilan dari ekstraksi untuk mendapatkan rendemen yang lebih

banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah faktor pelarut dan

metode ekstraksi yang digunakan. Pelarut yang sesuai dengan senyawa target

yang diinginkan akan menghasilkan rendemen yang lebih banyak dan metode

ekstraksi juga mempengaruhi proses penarikan senyawa oleh pelarut.

Prinsip maserasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah mengekstraksi

komponen yang terkandung dalam kulit manggis dengan cara merendam serbuk

simplisia dalam cairan pelarut yang sesuai pada temperatur kamar terlindung dari

cahaya, cairan pelarut akan masuk ke dalam sel melewati dinding sel. Isi sel akan

larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan di

luar sel. Larutan yang konsentrasinya tinggi akan terdesak keluar dan diganti oleh

cairan pelarut dengan konsentrasi rendah (proses difusi). Peristiwa tersebut

berulang sampai terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di

dalam sel (Miryanti et al. 2011). Metode ini digunakan karena tidak memerlukan

proses pemanasan yang dapat mengganggu senyawa dalam kulit manggis yang

tidak tahan terhadap panas. Kulit manggis yang dimaserasi dibuat dalam 3 ukuran,

yakni 20 mesh, 40 mesh, dan nano yang bertujuan untuk melihat pengaruh ukuran

terhadap rendemen yang diperoleh (Tabel 1).

Tabel 1 Rendemen dan kadar air ekstrak kulit manggis berbagai ukuran

Sampel Rendemen (%) Kadar air (%)

20 mesh 23.53 10.85

40 mesh 20.83 10.62

Nano 25.68 10.55

Berdasarkan hasil yang diperoleh, terlihat adanya perbedaan rendemen dari

ke-3 sampel. Rendemen tertinggi diperoleh dari simplisia yang berukuran nano,

kemudian 20 mesh, dan terendah dari simplisia berukuran 40 mesh. Namun

demikian perbedaan yang cukup tinggi adalah rendemen yang berasal dari

simplisia berukuran nano. Hal ini disebabkan perbedaan ukuran partikelnya.

Ukuran partikel yang semakin kecil akan menghasilkan rendemen yang lebih

banyak. Maulida dan Guntarti (2015) mengatakan bahwa ukuran partikel yang

semakin kecil akan lebih memperluas reaksi padatan dengan pelarut pada proses

ekstraksi sehingga ukuran yang lebih kecil akan lebih mudah terekstraksi dan

semakin mempercepat senyawa berdifusi keluar sel yang menyebabkan rendeman

yang dihasilkan lebih banyak. Hal ini terlihat juga saat ke-3 ukuran dilarutkan

dalam pelarut yang sama. Ukuran 20 mesh dan 40 mesh berbentuk seperti

suspensi dan ukuran nano berbentuk seperti larutan koloid.

Proses pemanasan sangat mempengaruhi kadar air yang dihasilkan. Hal ini

bertujuan agar sampel tidak mudah rusak yang disebabkan oleh mikroorganisme

yang berkembang (Manoi 2015). Kadar air yang diperoleh dari ke-3 sampel

berbagai ukuran terlihat ada sedikit perbedaan walaupun tidak terlalu signifikan,

Page 20: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

7

namun hal ini dimungkinkan oleh proses penggilingan saat pengecilan bahan

simplisia. Ukuran 20 dan 40 mesh dibuat dengan menggiling simplisia dengan alat

grinder sederhana sedangkan ukuran nano dibuat langsung dengan alat pembuat

ukuran nano. Ukuran partikel yang semakin kecil membutuhkan waktu dalam

proses penggilingan yang cukup lama sehingga energi kinetik akan berubah

menjadi energi panas.

Fitokimia Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran

Pengujian fitokimia merupakan metode yang digunakan untuk melihat

kandungan senyawa metabolit sekunder dari suatu tanaman. Hasil skrining

fitokimia menunjukkan bahwa ekstrak etanol kulit buah manggis berbagai ukuran

positif mengandung senyawa flavonoid, tanin dan polifenolik, triterpenoid,

alkaloid, serta saponin (Tabel 2).

Tabel 2 Hasil skrining fitokimia ekstrak kulit manggis

Dari ketiga ukuran sampel ekstrak menghasilkan warna yang sedikit

berbeda, ukuran nano memberikan intensitas warna lebih kuat (Lampiran 2)

dibandingkan dengan yang ukuran 40 mesh dan 20 mesh. Menurut Makalalag et

al. (2011), untuk mendapatkan senyawa target (senyawa metabolit sekunder) yang

berada dalam vakuola, sampel harus dihancurkan agar dinding selnya tidak

bersifat kaku sehingga mudah bereaksi dengan zat-zat lain yang digunakan dalam

pengujian. Berdasarkan hal tersebut, nano yang berukuran lebih kecil lebih mudah

bereaksi dengan zat-zat lain saat pengujian fitokimia. Selain itu, jumlah kadar air

yang sedikit akan lebih memberikan hasil fitokimia yang lebih positif (Marlinda et

al. 2012).

Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran

Pengujian antioksidan ini menggunakan metode DPPH secara kualitatif

dengan pengamatan warna dan secara kuantitatif dengan menggunakan

spektroskopi nanodrop. Penggunaan alat ini lebih efisien karena pembacaan

absorbansinya dilakukan secara serentak. Variasi konsentrasi tiap-tiap ukuran

dibuat dalam 6 konsentrasi yakni 100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 12.5 ppm, 6.25 ppm,

dan 3.125 ppm dengan vitamin C sebagai standar. Penggunaan standar ini untuk

Uji Ukuran partikel

Keterangan Nano 40 mesh 20 mesh

Flavonoid + + + Kuning

Tanin & polifenolik + + + Hijau kehitaman

Triterpenoid + + + Merah kecoklatan

Steroid - - - Biru kehijauan

Alkaloid

Mayer

Wagner

Dragendorf

Saponin

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Putih kekuningan

Coklat

Jingga

Ada busa

Page 21: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

8

melihat seberapa kuat potensi antioksidan yang ada pada ekstrak kulit buah

manggis jika dibandingkan dengan antioksidan dari vitamin C. Pemilihan standar

vitamin C sebagai pembanding karena vitamin C merupakan antioksidan alami

yang memiliki kekuatan antioksidan sangat baik dalam meredam radikal bebas.

Secara kualitatif, dari hasil pengujian terlihat adanya perubahan warna

dari ungu menjadi kuning. Aktivitas penghambatan DPPH dari senyawa

antioksidan didasarkan dari sifat senyawa antioksidan dalam menetralkan radikal

DPPH. Seperti yang dikemukakan Molyneux (2004), ketika larutan DPPH

dicampur dengan suatu zat yang dapat mendonorkan atom hidrogennya maka

radikal bebas akan mengambil atom hidrogen tersebut untuk menjadi molekul

netral yang awalnya berupa larutan yang berwarna ungu diphenylpicrylhydrazyl

yang bersifat radikal berubah menjadi warna kuning diphenylpicrylhydrazine yang

bersifat tidak radikal. Gambar 1 menunjukkan ilustrasi dari penangkapan radikal

oleh atom hidrogen.

+ AH

Gambar 1 Ilustrasi penetralan radikal bebas (Molyneux 2004)

Secara kuantitatif, dilakukan pengukuran absorbansi dengan spektroskopi

nanodrop pada panjang gelombang maksimun 517 nm (Lampiran 3). Dari hasil

pengukuran spektroskopi masing-masing ukuran kulit manggis, nilai absorbansi

DPPH sebelum ditambahkan larutan ekstrak adalah 0.831 yang digunakan sebagai

absorbansi blanko dan setelah penambahan ekstrak uji berbagai ukuran

mengalami penurunan absorbansi sejalan dengan bertambahnya konsentrasi. Hal

ini sejalan yang dilakukan oleh Muharni et al. (2013) yang menyatakan bahwa

penambahan zat yang memiliki sifat antioksidan akan menyebabkan

absorbansinya semakin menurun.

Aktivitas peredaman radikal bebas biasanya dinyatakan sebagai % inhibisi

dari DPPH, tetapi dapat juga dinyatakan sebagai konsentrasi yang menyebabkan

hilangnya 50% aktivitas DPPH (IC50) (Yuhernita dan Juniarti. 2011). Hasil

pengujian secara umum menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak

kulit manggis berbagai ukuran, maka semakin tinggi persentasi inhibisinya

(Lampiran 4), hal ini disebabkan pada sampel yang semakin banyak, maka

semakin tinggi kandungan senyawa yang bertindak sebagai antioksidan sehingga

berdampak pada kemampuan menghambat radikal bebas. Dari hasil perhitungan

pada konsentrasi 50 ppm, diperoleh % inhibisi dari ukuran 20 mesh, 40 mesh, dan

nano berturut-turut 50.72%, 38.00%, dan 39.61%. Adapun vitamin C sebagai

standar pada konsentrasi 50 ppm diperoleh % inhibisi yang sangat besar yakni

75.92%. Nilai-nilai ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi 50 ppm, ekstrak

Diphenylpicrylhydrazyl (ungu) Diphenylpicrylhydrazyne (kuning)

Page 22: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

9

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100

kulit manggis berbagai ukuran serta standar vitamin C mampu menghambat

radikal bebas DPPH sebesar persentasi inhibisi diatas.

Gambar 2 Hubungan antara konsentrasi ekstrak dan % inhibisi dari sampel

berbagai ukuran, 20 mesh ( ), 40 mesh ( ), nano ( ), and vitamin C ( )

Dari kurva hubungan antara konsentrasi dan % inhibisi pada sampel ekstrak

dengan variasi ukuran serta standar vitamin C, diperoleh persamaan garis pada

Lampiran 5. Harga IC50 untuk masing-masing ukuran serta standar ditunjukkan

pada Tabel 3.

Tabel 3 Nilai IC50 ekstrak kulit manggis berbagai ukuran dan standar vitamin C

IC50 adalah bilangan yang menunjukkan konsentrasi ekstrak yang mampu

menghambat proses oksidasi sebesar 50%. Semakin kecil nilai IC50 menunjukkan

semakin tinggi aktivitas antioksidan. Sampel yang memiliki nilai IC50 lebih kecil

dari 50 ppm itu tergolong sangat kuat, 50-100 ppm tergolong kuat, 101-150 ppm

itu aktivitasnya sedang dan dengan nilai IC50 lebih besar dari 150 ppm tergolong

lemah (Fidrianny et al. 2013). Nilai IC50 yang diperoleh pada Tabel 3

menunjukkan bahwa ukuran 20 mesh mampu menghambat radikal DPPH hanya

dengan konsentrasi 49.4 ppm, ukuran 40 mesh mampu menghambat pada

konsentrasi 60.3 ppm, dan ukuran nano mampu menghambat radikal bebas pada

konsentrasi 99.4 ppm. Aktivitas antioksidan yang diperoleh menunjukkan bahwa

ekstrak kulit manggis memiliki antioksidan sangat kuat pada ukuran 20 mesh

sedangkan pada ukuran 40 mesh dan nano tergolong kuat. Menurut Jung et al.

(2006), kulit manggis memiliki senyawa turunan xanthone seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 3.

Sampel Nilai IC50 (ppm)

Ekstrak kulit manggis

20 mesh

40 mesh

nano

Vitamin C

49.4

60.3

99.4

12.2

Konsentrasi (ppm)

Inh

ibis

i (%

)

Page 23: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

10

Gambar 3 Senyawa turunan Xanthone (Jung et al. 2006)

Kehadiran gugus hidroksil pada posisi C-5 dan C-8 pada senyawa 8-

hydroxycudraxanthon, gartanin, smeathxanthon dan pada posisi C-1, C-3, dan C-

6 pada senyawa α-dan γ-mangostin dianggap memiliki peran yang sangat baik

sebagai antioksidan, semakin banyak gugus hidroksil dari senyawa-senyawa

tersebut akan semakin memiliki kemampuan yang lebih baik dalam menghambat

radikal bebas dengan menyumbangkan gugus hidrogennya.

Dari ketiga ukuran partikel diatas ukuran 20 mesh memberikan nilai

antioksidan yang sangat kuat dibandingkan dengan ukuran 40 mesh dan nano. Hal

ini dikarenakan efek panas yang terjadi saat pembuatan ukuran partikel. Semakin

kecil ukuran partikel maka akan semakin besar luas permukaannya yang

memungkinkan senyawa aktifnya semakin sering bertumbukan saat proses

penggilingan, akibatnya timbul energi kinetik yang berubah menjadi energi panas

serta juga pemanasan saat proses pemekatan filtrat menjadi ekstrak kasar sehingga

senyawa yang berperan sebagai antioksidan pada kulit manggis mengalami

penurunan aktivitas. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh

Suvarnakuta et al. (2011), yang mengatakan bahwa proses pemanasan akan

mengurangi aktivitas dari senyawa xanthone. Adapun hasil dari aktivitas

antioksidan pada vitamin C memiliki nilai IC50 yang lebih baik dibandingkan

dengan ketiga sampel kulit manggis berbagai ukuran, hal ini disebabkan sampel

ekstrak kulit manggis masih memiliki campuran berbagai senyawa atau bukan

merupakan senyawa murni sedangkan vitamin C yang digunakan disini adalah

senyawa murni.

Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis Berbagai Ukuran

Pengujian aktivitas antimikrob dilakukan dengan metode difusi cakram.

Masing-masing ukuran ekstrak kulit manggis dibuat dalam 6 variasi konsentrasi.

Page 24: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

11

Tabel 4 menunjukkan hasil pengukuran zona bening dari ekstrak dengan berbagai

ukuran partikel.

Tabel 4 Zona hambat pertumbuhan bakteri Gram positif dan negatif oleh ekstrak

kulit manggis dengan berbagai ukuran

Dari hasil pengukuran terlihat bahwa dari ke-4 bakteri yang menghasilkan

adanya zona bening adalah bakteri Gram positif (S. aureus dan B. cereus) dan

bakteri Gram negatif (S. flexineri) sedangkan bakteri E. coli menghasilkan zona

bening pada kontrol positif antibiotik kanamisin. Hal Ini disebabkan oleh

perbedaan susunan dinding sel bakteri Gram positif dan negatif. Menurut

Poeloengan dan Praptiwi (2010), dinding sel bakteri Gram positif berlapis tunggal

dengan kandungan lipida 1-4%, sedang pada Gram negatif dinding selnya berlapis

tiga yang terdiri dari lipoprotein, membran luar fosfolipid, dan lipopolisakarida.

Hal ini dimungkinkan ekstrak kulit manggis yang memiliki kandungan senyawa

yang berefek sebagai antimikrob sulit menembus dinding sel bakteri E. coli.

Agen yang bertindak sebagai antibakteri secara umum melakukan

aktivitasnya melalui penghambatan pada dinding sel, penghambatan fungsi

membran, penghambatan sintesis protein dan nukleat, perubahan molekul protein,

serta penghambatan enzim (Mulyadi et al. 2013). Menurut Romas et al. (2015)

dalam kulit manggis senyawa xanthone, saponin, terpenoid, tanin, dan flavonoid

memiliki aktivitas sebagai antimikrob. Xanthone dapat memperlambat replikasi

sel. Saponin berfungsi meningkatkan tegangan permukaan pada dinding sel

bakteri sehingga dinding sel akan mengalami peregangan yang sangat kuat dan

kemudian mengakibatkan kerusakan membran sel sehingga kompenen terpenting

akan keluar seperti protein, asam nukleat, dan nukleotida yang berfungsi sebagai

pertahanan hidup bakteri. Terpenoid bersifat lipofilik yang dapat merusak

membran sel, kemudian tanin dapat menginaktivasikan adesin sel bakteri

(molekul yang menempel pada sel inang) yang terdapat pada permukaan sel yang

mampu menghambat enzim transpor protein melalui membran sel sedangkan

Jenis

bakteri

Ukuran

ekstrak

sampel

Rata-rata diameter zona hambat (mm)

pada konsentrasi (b/v)

K+ (0.05) 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02

S. aureus nano* 16.3 7.8 7.5 6.7 6.7 6.5 6.3

40 mesh 19 8.2 7.5 7 7 6.3 5.8

20 mesh 18.3 7.7 7.2 6.5 6.8 6.8 6.2

B. cereus nano* 9.3 7.3 7 6.8 6.7 6.5 6.3

40 mesh 9.2 7.3 7 6.8 6.3 6.2 6.2

20 mesh 9 6.7 6.5 6.2 6 6.2 6

S. flexineri nano* 17 7.2 6.7 6.7 6.3 6.1 6

40 mesh 13 6.2 6.1 6.2 5.8 5.9 6.3

20 mesh 14.7 6.2 6.6 6 5.8 5.7 5.5

E. coli nano* 12.5 - - - - - -

40 mesh 12.5 - - - - - -

20 mesh 14.7 - - - - - -

Ket: K+,kanamisin; (*), aktivitas terbaik; (-), tidak ada zona hambat yang terbentuk

Page 25: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

12

flavonoid mempunyai sifat yang sangat aktif memperlambat pertumbuhan dari

bakteri dan jamur. Menurut Ardananurdin et al. (2004), polifenol bekerja melalui

penghambatan enzim mikroorganisme oleh bagian senyawa yang teroksidasi,

kemungkinan melalui reaksi dengan gugus sulfidril atau melalui interaksi yang

non spesifik dengan protein mikroorganisme. Selain itu polifenol juga dapat

menyebabkan denaturasi protein bakteri.

Dari hasil pengukuran diameter zona hambat, secara keseluruhan dapat

disimpulkan bahwa semakin tinggi konsentrasi maka akan semakin besar diameter

zona hambatnya. Jika dilihat dari ukurannya, setiap konsentrasi menunjukkan

bahwa semakin kecil ukuran partikel ekstrak maka diameter zona hambatnya lebih

baik dibandingkan yang ukurannya lebih besar. Ini berbanding terbalik dengan

hasil aktivitas antioksidan yang diperoleh dimana semakin besar ukuran partikel

maka semakin baik pula aktivitas antioksidannya. Hal ini disebabkan ukuran

partikel yang semakin kecil maka luas permukaannya akan semakin luas sehingga

lebih mudah untuk menghambat kerja bakteri serta ukuran yang semakin kecil

lebih mempermudah senyawanya masuk ke dalam dinding sel bakteri untuk

mempengaruhi kerja dari bakteri tersebut.

Berdasarkan hasil uji antioksidan dan antimikrob yang diperoleh maka

dipilih ekstrak kulit manggis berukuran nano untuk dilakukan tahap enkapsulasi

dengan nanokitosan karena ukuran nano ini masih tergolong kuat dalam

memberikan aktivitas antioksidan dan terbaik dalam aktivitas antimikrob. Selain

itu, dengan ekstrak yang masih memiliki banyak senyawa metabolit sekunder

didalamnya olehnya dipilih ukuran nano yang sangat kecil yang lebih

memungkinkan dilakukan proses enkapsulasi dibandingkan dengan ukuran 20

mesh ataupun 40 mesh.

Enkapsulasi Ekstrak Kulit Manggis Ukuran nano dengan Nanokitosan

Pembuatan nanopartikel kitosan dilakukan secara gelasi ionik. Ekstrak

kulit manggis sebelum dienkapsulasi memiliki nilai ukuran partikel sebesar 213.6

nm dengan nilai indeks polidispersitas sebesar 0.17. Ekstrak ini dienkapsulasi

dengan kitosan dengan menggunakan 3 formulasi yakni formula P, A, dan B

(Hardi et al. 2013). Mekanisme pembentukan nanopartikel kitosan adalah adanya

interaksi ionik antara gugus amina yang bermuatan positif dari kitosan dan gugus

fosfat yang bermuatan negatif dari STTP. Interaksi ini menciptakan matriks stabil

yang membuat ekstrak lebih mudah untuk terjebak, dan terlepas kembali dari

matriks (Rasyid et al. 2014). Penambahan asam oleat pada campuran berfungsi

sebagai surfaktan yang dapat menurunkan tegangan antar permukaan (Mahreni

dan Reningtyas 2015). Campuran disonikasi untuk mengamati sifat akustik

gelombang ultrasonik yang dirambatkan melalui medium. Pada saat gelombang

merambat dalam medium yang dilewatinya, akan terjadi kepadatan dan

ketegangan, sehingga gelembung yang terbentuk akan menyerap energi yang

menyebabkan terjadinya perluasan ukuran dan akhirnya memecahkan gelembung.

Pecahnya gelembung menyebabkan ukuran partikel menjadi lebih kecil. Menurut

Sani et al. (2014), metode sonikasi akan menyebabkan terjadinya kavitasi atau

terjadinya pembentukkan gelembung-gelembung mikro (microbubbles), ketika

gelembung tersebut mencapai volume yang tidak cukup lagi menyerap energi,

Page 26: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

13

maka gelembung menjadi tidak stabil dan akhirnya pecah. Hasil dari sonikasi

diukur nilai turbiditasnya dimana formula P, A, dan B memiliki nilai kekeruhan

masing-masing 58.5, 32.6, dan 37 NTU. Setelah itu dilakukan sentrifugasi untuk

memperoleh supernatan. Prinsip dari sentrifugasi adalah pemisahan berdasarkan

berat molekul. Gaya sentrifugasi akan memberikan gaya yang berlawanan arah

yang menuju ke arah dinding luar tabung dan menyebabkan terjadinya perubahan

berat pada partikel seiring dengan kecepatan serta sudut kemiringan, sehingga

partikel-partikel akan menuju dinding tabung dan akan terakumulasi membentuk

suatu endapan. Nilai kekeruhan yang diperoleh terlihat menurun yakni menjadi 54,

23.6, dan 19 untuk formula P, A, dan B. Supernatan yang dihasilkan diubah dalam

bentuk bubuk dengan menggunakan spray dry (Lampiran 9).

Hasil uji PSA menunjukkan bahwa formula P memiliki ukuran partikel

terkecil dibandingkan dengan formula A dan B yang ditunjukkan pada Tabel 5.

Hal ini dimungkinkan dipengaruhi oleh ekstrak yang terjerap didalamnya lebih

sedikit dibanding dengan formla A dan B.

Nilai indeks polidispersitas menggambarkan distribusi ukuran partikel

dimana semakin kecil nilai indeks polidispersitas maka tingkat keseragamannya

semakin baik (Mardliyanti et al. 2012) dan juga menunjukkan kestabilan dari

sistem nanopartikel. Dari hasil yang diperoleh, formula P dan B memiliki nilai

indeks polidispersitas yang sangat baik yang menunjukkan bahwa sistem yang

terbentuk disini adalah monodispersi atau distribusi ukuran partikelnya yang

cenderung sempit yang partikelnya tidak cenderung membentuk agregasi

(Rahmawanty et al. 2015). Perbedaan ini disebabkan oleh perbandingan kitosan

dan surfaktan yang berbeda dari ke tiga formulasi. Surfaktan disini berfungsi

sebagai stabilisator yang dapat menghambat terjadinya interaksi partikel atau

agregasi yang dapat menyebabkan nilai indeks polidispersitasnya meningkat. Hal

inilah yang menyebabkan nilai indeks polidispersitas dari formula A sedikit lebih

besar dari formula P dan B yakni pemberian surfaktan yang lebih sedikit.

Tabel 5 Ukuran partikel dan nilai indeks polidispersitas ekstrak kulit manggis

terenkapsulasi nanokitosan

Formula Konsentrasi Ukuran

partikel

(nm)

IP Kitosan (% b/v) Asam oleat (mg mL

-1)

P 3.0 1.5 308.30 0.14

A 2.5 0.1 342.42 0.30

B 2.5 0.8 421.26 0.11

Dengan melihat hasil dari ketiga formulasi pada Tabel 5, maka digunakan

formula P untuk dilakukan tahapan uji antioksidan dan antimikrob dengan melihat

nilai ukuran partikel yang lebih kecil dan keseragamannya yang sangat baik.

Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Manggis yang Terenkapsulasi

Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi

Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan metode DPPH baik yang

dienkapsulasi maupun ekstrak berukuran nano. Variasi konsentrasi ekstrak

terenkapsulasi nanokitosan dibuat dalam 7 konsentrasi yakni 400 ppm, 200 ppm,

Page 27: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

14

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 100 200 300 400

100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 12.5 ppm, dan 6.25 ppm sedangkan ekstrak tanpa

enkapsulasi dibuat dalam 200 ppm, 100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 12.5 ppm, 6.25

ppm dan 3.125 ppm. Pengukuran absorbansi dengan spektro nanodrop pada

panjang gelombang maksimun 517 nm (Lampiran 6). Gambar 6 menghadirkan

hubungan antara konsentrasi dengan % inhibisi ekstrak kulit manggis ukuran nano

yang terenkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi.

Nilai absorbansi DPPH sebelum ditambahkan larutan ekstrak adalah 0.650

yang digunakan sebagai absorbansi blanko dan setelah penambahan sampel

mengalami penurunan absorbansi pada ekstrak tanpa enkapsulasi namun yang

dienkapsulasi dengan nanokitosan terlihat lebih besar nilai absorbansinya yang

berarti tidak adanya penghambatan pada ekstrak yang dienkapsulasi, sehingga %

inhibisi yang diperoleh bernilai negatif (Lampiran 7). Hal ini kemungkinan

disebabkan senyawa zat aktif yang yang terenkapsukasi dengan nanokitosan

masih dalam kondisi terjerap atau belum keluar secara sempurna. Menurut

Suvarnakuta et al. (2011) posisi radikal bebas pada struktur DPPH yang terdapat

dibagian tengah yang menyebabkan adanya halangan sterik. Efek sterik ini

semakin membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi oleh

nanokitosan sulit untuk mencapai posisi radikal bebas DPPH yang menyebabkan

tidak terbentuknya penghambatan.

Nilai IC50 yang diperoleh untuk ekstrak kulit manggis tanpa enkapsulasi

sebesar 60.1 ppm yang masih tergolong kuat sedangkan untuk ekstrak dengan

enkapsulasi tidak dapat ditentukan. Dari hasil pengujian antioksidan yang

dilakukan sebelumnya pada ekstrak ukuran nano terlihat ada perbedaan dengan

pengujian disini, walaupun masih tergolong kuat namun nilai hasil IC50 yang

diperoleh memiliki perbedaan yang signifikan. Hal ini disebabkan oleh variasi

konsentrasi yang digunakan sebelumnya sedikit berbeda dengan variasi

konsentrasi pada pengujian ini sehingga dapat dikatakan bahwa semakin besar

konsentrasi maka nilai IC50-nya juga akan semakin kecil atau sifat antioksidannya

akan semakin baik.

Gambar 4 Hubungan antara konsentrasi dan % inhibisi dari sampel ekstrak kulit

manggis dengan enkapsulasi nanokitosan ( ) dan tanpa enkapsulasi ( )

Konsentrasi (ppm)

Inh

ibis

i (%

)

Page 28: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

15

Aktivitas Antimikrob Ekstrak Kulit Manggis yang Terenkapsulasi

Nanokitosan dan Tanpa Enkapsulasi

Pengujian aktivitas antimikrob pada ekstrak kulit manggis yang

terenkapsulasi dan tanpa enkapsulasi nanokitosan dilakukan dengan metode

mikrodilusi menggunakan bakteri S. aureus sebagai Gram positif dan E. coli

sebagai Gram negatif serta antibiotik tetrasiklin sebagai kontrol positif. Hasil

pengujian ditunjukkan pada Tabel 6. Sampel ekstrak kulit manggis terenkapsulasi

nanokitosan dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus pada konsentrasi

2000 ppm sedangkan ekstrak tanpa enkapsulasi dapat menghambat pada

konsentrasi 500 ppm. Aktivitas penghambatan dari 2 sampel ekstrak tersebut lebih

rendah dibandingkan tetrasiklin sebagai kontrol. Pada bakteri E. coli tidak terjadi

penghambatan oleh ke dua ekstrak. Dari hasil pengamatan KBM, ekstrak kulit

manggis tanpa enkapsulasi dapat membunuh bakteri S. aureus pada konsentrasi

2000 ppm sedangkan ekstrak dengan enkapsulasi nanokitosan tidak dapat

membunuh bakteri S. aureus hingga konsentrasi yang tertinggi. Hal ini berarti

ekstrak dengan enkapsulasi nanokitosan hanya dapat menghambat pertumbuhan

tanpa bisa membunuh bakteri S. aureus. Hal ini dimungkinkan oleh zat aktif yang

berperan sebagai antimikrob belum terlepas secara sempurna. Roihanah et al.

(2012) mengatakan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi senyawa

antibakteri bersifat menghambat atau membunuh bakteri adalah penggunaan

konsentrasinya .

Tabel 6 Aktivitas antimikrob ekstrak kulit manggis ukuran nano dengan

enkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi

Kecenderungan Senyawa sebagai Antioksidan dan Antimikrob

Senyawa metabolit sekunder memiliki peranan sebagai aktivitas

antioksidan dan antimikrob. Setiap senyawa memiliki fungsi masing-masing

sesuai dengan gugus fungsi yang melekat pada senyawa tersebut. Dalam beberapa

penelitian yang telah dilakukan, disebutkan bahwa senyawa yang termasuk

golongan fenolik memiliki aktivitas yang baik dalam antioksidan. Hal ini

dipengaruhi oleh gugus fungsinya yang memiliki peran dalam menghambat

radikal bebas. Dengan semakin banyaknya gugus tersebut maka aktivitas

antioksidannya akan semakin baik karena semakin banyak gugus pendonor proton

Sampel

Aktivitas antimikrob (ppm)

S. aureus

E. coli

KHM KBM

KHM KBM

Ekstrak dengan

enkapsulasi nanokitosan 2000 -

- -

Ekstrak Tanpa

enkapsulasi 500 2000

- -

Tetrasiklin 62.5 1000 62.5 -

DMSO - - - -

KHM: Konsentrasi hambat minimum, KBM:Konsentrasi bunuh minimum

Page 29: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

16

yang akan beraksi dengan senyawa radikal bebas. Adapun senyawa yang

bertindak sebagai antimikrob hampir mencakup beberapa senyawa metabolit

sekunder seperti flavonoid, alkaloid, tanin, saponin yang masing-masing dari

senyawa ini memiliki kerja yang berbeda-beda dalam menghambat aktivitas kerja

bakteri.

Kulit buah manggis memiliki kandungan senyawa metabolit sekunder

seperti flavonoid, alkaloid, tanin dan polifenolik, triterpenoid, saponin. Beberapa

senyawa tersebut ada yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan dan juga

sebagai antimikrob. Senyawa yang bertindak sebagai antimikrob lebih banyak

dibandingkan dengan yang bertindak sebagai antioksidan. Hal ini memungkinkan

akan terjadi perbedaan sifat yang dihasilkan dari pengujian antioksidan dan

antimikrob. Hal lain yang akan mempengaruhi adanya perbedaan hasilnya adalah

ukuran partikel dari suatu sampel. Ukuran partikel akan memberikan hasil yang

berbeda dari setiap pengujian yang dilakukan. Pada pengujian antimikrob, ukuran

partikel yang semakin kecil akan memungkinkan senyawanya lebih mudah masuk

untuk merusak dinding sel penyusun bakteri. Namun, pada antioksidan tidak

memberikan hasil yang sama karena kurangnya aktivitas dari senyawa aktif dari

ukuran partikel yang kecil (nano) akibat efek panas yang ditimbulkan saat terjadi

tumbukan antarpartikel saat pengecilan bahan. Senyawa aktif yang diduga disini

adalah xanthone yang menurut Suvarnakuta et al. (2011) bahwa senyawa ini tidak

tahan terhadap panas.

4 SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Ekstrak kulit manggis berbagai ukuran partikel memiliki aktivitas

antioksidan dan antimikrob. Ukuran 20 mesh memiliki nilai aktivitas antioksidan

paling baik dengan nilai IC50 sebesar 49.4 ppm. Pada pengujian antimikrob,

ukuran nano memiliki aktivitas yang paling baik. Aktivitas antimikrob pada

ekstrak terenkapsulasi nanokitosan dapat menghambat pertumbuhan S. aureus

pada konsentrasi 2000 ppm namun tidak dapat membunuh bakteri tersebut.

Adapun aktivitas antioksidannya tidak dapat terdeteksi dengan metode DPPH,

sebagaimana ditunjukkan dengan nilai inhibisinya yang negatif atau tidak

menunjukkan adanya penghambatan terhadap radikal bebas.

Saran

Dari penelitian ini diperlukan waktu inkubasi yang lebih lama pada

pengujian antioksidan untuk bisa terjadi reaksi antara radikal bebas DPPH dengan

ekstrak kulit manggis yang terenkapsulasi nanokitosan dan perlu dilakukan

metode ABTS untuk dapat menentukan adanya penghambatan terhadap radikal

bebas oleh ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan.

Page 30: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

17

DAFTAR PUSTAKA

Akao Y, Nakagawa Y, Iinuma M, Nozawa Y. 2008. Anti-cancer effects of

xanthones from pericarps of mangosteen. International Journal of

Molecular Sciences. 9:355-370.

Ardananurdin A, Winarsih S, Widayat M. 2004. The efficacy test of pickle fruit

flower (Averrhoa bilimbi L.) decoc as an antimicrobial agent to Salmonella

typhi in vitro). Jurnal Kedokteran Brawijaya. 2(1):30-34

Association of Official Analytical Chemists (AOAC). 2006. Official Methods of

Analysis. Ed ke-4. Arlington.

Batubara I, Mitsunaga T, Ohasi H. 2009. Screening antiacne potency of

Indonesian medicinal plants; antibacterial, lipase inhibition, and antioxidant

activities. Journal of Wood Science.55:230-235. doi:10.1007/s10086-008-

1021-1

Chen LG, Yang LL, Wang CC. 2008. Anti-inflammatory activity of mangostins

from garcinia mangostana. Food and Chemical Toxicology. 46:688–693.

Falah S, Sulistiyani, Andrianto D. 2011. Characterization and antioxidant activity

of chitosan-encapsulated Mahogany bark extract nanoparticles. Prosiding

Seminar Hasil-Hasil Penelitian IPB; 2011 Des 12-13; Bogor, Indonesia.

Fidrianny I, Rahmiyani I, Wirasutisna KR. 2013. Antioxidant capacities from

various leaves extracts of four varieties mangoes using dpph, abts assays

and correlation with total phenolic, flavonoid, carotenoid. International

Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 5(4):189-194

Hardi J, Sugita P, Ambarsari L. 2013. Dissolution behavior, stability and anti

inflammatory activity of ketoprofen coated tripolyphosphate modified

chitosan nanoparticle. Indonesian Journal of Chemistry. 13(2):149-157.

Irianto HE, Muljanah I. 2011. Proses dan aplikasi nanopartikel kitosan sebagai

penghantar obat. Squalen.6(1):1-8.

Jung HA, Su BN, Keller WJ, Mehta RG, and Kinghorn AD. 2006. Antioxidant

xanthones from the pericarp of garcinia mangostana (Mangosteen). Journal

of Agricultural and Food Chemistry. 54:2077-2082.

Mahreni, Reningtyas R. 2015. Pembuatan Surfaktan di alkil karbohidrat dari alga.

Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” Pengembangan

Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia. 2015

Maret 18; Yogyakarta, Indonesia. hlm 1-6

Makalalag AK, Sangi M, Kumaunang M. 2011. Phytochemical screening and

toxicity test of extract ethanol from turi leaves (Sesbania grandiflora Pers).

38-46.

Manoi F. 2015. Effect fineness extraction of materials and old quality extract

(Sonchus arvensis L.) Jurnal Penelitian Pertanian Terapan. 15(2):156-161.

Mardliyanti E, Muttaqien SEI, Setyawati DR. 2012. Sintesis nanopartikel kitosan-

trypolyphosphate dengan metode gelasi ionik: pengaruh konsentrasi dan

rasio volume terhadap karakteristik partikel. Prosiding Pertemuan Ilmiah

Ilmu Pengetahuan Dan Teknologi Bahan. 2012 oktober 3; Serpong,

Indonesia. hlm 90-93.

Page 31: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

18

Marlinda M, Sangia MS, Wuntua AD. 2012. Analisis senyawa metabolit sekunder

dan uji toksisitas ekstrak etanol biji buah alpukat (Persea americana Mill.).

Jurnal MIPA UNSRAT. 1(1):24-28.

Maulida R, Guntarti A. 2015. The influence of particle size of black rice (Oryza

sativa L.) on extract yield and total anthocyanin content. Pharmaciana.

5(1): 9-16.

Miksuanti, Fitrya, Marfinda N. 2011. Aktivitas campuran ekstrak kulit manggis

(Garcinia mangostana L.) dan kayu secang (Caesalpina sappan L.)

terhadap Bacillus cereus. Jurnal Penelitian Sains. 14(3):41-47.

Miryanti A, Sapei L, Budiono K, Indra S. 2011. Ekstraksi antioksidan dari kulit

buah manggis (Garcinia mangostana L.). Lembaga Penelitian dan

Pengabdian kepada mayarakat. Universitas Katolik Parahyangan. Bandung.

Molyneux P. 2004. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl

(DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanakarin Journal of

Science and Technology. 26(2):211-219

Muharni, Elfita, Amanda. 2013. Aktivitas antioksidan senyawa (+)morelloflavon

dari kulit batang tumbuhan gamboge (Garcinia xanthochymus). Prosiding

Semirata FMIPA Universitas Lampung. Lampung, Indonesia. Unila. hlm

265-268

Mulyadi M, Wuryanti, Ria PS. 2013. Konsentrasi hambat minimum (khm) kadar

sampel alang-alang (Imperata cylindrica) dalam etanol melalui metode

difusi cakram. Chem Info. 1(1)35-42.

Nivetha S, Vetha RD. 2015. Antioxidant activity and antimicrobial studies on

garcinia mangostana. American Journal of Biological and Pharmaceutical

Research. 2(3):129-134.

Parhusip AJN, Handayani R, Vilona. 2008. Kajian aktivitas antimikrob ekstrak

kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.) sebagai pengawet alami pada

mi basah. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan. 6(2): 25-43.

Pasaribu F, Sitorus P, Bahri S. 2012. The test of ethanol extract of mangosteen

rind (Garcinia mangostana L.) to decrease blood glucose level. Journal of

Pharmaceutics and Pharmacology. 1(1):1-8.

Poeloengan M, Praptiwi. 2010. Antibacterial activity test of mangosteen

(Garcinia mangostana Linn) peel. Media Litbang Kesehatan. 2:65-69.

Putri WS, Warditiani NK, Larasanty LPF. 2013. Skrining fitokimia ekstrak etil

asetat kulit buah manggis (Garcinia mangostana L.). 56-60

Rahmawanty D, Anwar E, Bahtiar A. 2015. Utilization of chitosan cross-linked

with tripolyphosphate as the excipient of snakehead fish (Channa striatus)

Gel. Jurnal Ilmu Kefarmasian Indonesia, 13(1):76-81.

Rasyid NQ, Sugita P, Ambarsari L, and Syahbirin. G. 2014. Suspension stability

and characterization of chitosan nanoparticle–coated ketoprofen based on

surfactants oleic acid and poloxamer 188. Makara Journal of Science.

18(3):86-90.

Rismana E, Kusumaningrum S, Bunga O, Nizar, Marhamah. 2014. Pengujian

aktivitas antiacne nanopartikel kitosan-ekstrak kulit buah manggis (Garcinia

mangostana). Media Litbangkes. 24(1):19-27.

Romas A. Rosyidah DU, Aziz MA. 2015. Uji aktivitas ekstrak kulit buah manggis

terhadap bakteri Escherichia coli ATCC 11229 dan Staphylococus aureus

ATCC6538 secara in vitro. Squalen. 6(1):127-133.

Page 32: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

19

Roihanah S, Sukoso, Andayani S. 2012. Aktivitas antibakteri ekstrak teripang

Holothuria sp. terhadap bakteri Vibrio harveyi secara In vitro. Journal of

Experimental Life. 2(1):1-5.

Sani RN, Nisa FC, Andriani RD, Maligan JM. 2014. Yield analysis and

phytochemical screening ethanol extract of marine microalgae tetraselmis

chuii. Jurnal Pangan dan Agroindustri. 2(2):121-126

Sie JO. 2013. Daya antioksidan ekstrak etanol kulit buah manggis (Garcinia

mangostana L) hasil pengadukkan dan refluks. Jurnal Ilmiah Mahasiswa

Universitas Surabaya. 2(1):1-10

Sugita P, Napthaleni, Kurniati M, dan Wukirsari T. 2010. Enkapsulasi ketoprofen

dengan kitosan-alginat berdasarkan jenis dan ragam konsentrasi tween 80

dan span 80. Makara Sains. 14(2):107-112.

Suvarnakuta P, Chaweerungrat C, Devahastin S. 2011. Effects of drying methods

on assay and antioxidant activity of xanthones in mangosteen rind. Food

Chemistry. 125:240–247. doi:10.1016/j.foodchem.2010.09.015.

Wang X, Du Y, Luo J, Lin B, Kennedy JF. 2007. Chitosan/organic rectorite

nanocomposite films: Structure, characteristic and drug delivery behavior.

Carbohydrate Polymers. 69:41–49.

Yuhernita, Juniarti. 2011. Analisis senyawa metabolit sekunder dari ekstrak

metanol daun surian yang berpotensi sebagai antioksidan. Makara Sains.

15(1): 48-52

Page 33: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

20

LAMPIRAN

Page 34: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

21

Lampiran 1 Desain penelitian

Kulit buah manggis

Hasil terbaik dilanjutkan

enkapsulasi dengan

nanopartikel kitosan

40 mesh

20 mesh

nano

Uji antioksidan

Uji antimikroba

Uji Fitokimia

1. Flavonoid

2. Tanin & Polifenolik

3. Steroid & Triterpenoid

4. Alkaloid

5. Saponin

Maserasi

Crude ekstrak etanol kulit manggis

ukuran nano, 20 mesh dan 40 mesh

Pembuatan nanopartikel kitosan

dengan ekstrak kasar terpilih

Formula P

Formula A

Formula B

Dengan 3 Formulasi

Ultrasonikasi Sentrifugasi

Hasil supernatant

di spray dry untuk

mendapatkan

bubuk

Uji

PSA

Formula terpilih

dengan ukuran

terkecil dan nilai

IP terkecil

Uji Antimikroba

Uji Antioksidan

Page 35: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

22

Lampiran 2 Hasil Uji Fitokimia

Tanin & polifenolik

Nano 40 Mesh

20 Mesh

20 mesh

40 mesh

Nano

Flavonoid

Pengujian Saponin

Page 36: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

23

20 Mesh

40 Mesh

Dragendorf

Wagner

Mayer

Pengujian Alkaloid

Nano

Page 37: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

24

Page 38: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

25

Lampiran 4 Nilai % inhibisi berbagai ukuran ekstrak dan vitamin C

Lampiran 5 Persamaan garis dari berbagai ukuran ekstrak dan vitamin C

Lampiran 6 Nilai absorbansi uji antioksidan dari ekstrak terenkapsulasi

nanokitosan dan tanpa enkapsulasi pada panjang gelombang 517 nm

Konsen

trasi

(ppm)

Absorbansi ekstrak

terenkapsulasi Konsen

trasi

(ppm)

Absorbansi ekstrak tanpa

terenkapsulasi

U1 U2 Rata2 U1 U2 Rata2

Blanko 0.666 0.644 0.655 Blanko 0.666 0.644 0.655

400 0.654 0.702 0.678 200 0.113 0.159 0.136

200 0.672 0.688 0.679 100 0.167 0.234 0.200

100 0.656 0.690 0.673 50 0.320 0.319 0.319

50 0.627 0.718 0.673 25 0.651 0.586 0.619

25 0.644 0.658 0.651 12.5 0.653 0.605 0.629

12.5 0.638 0.642 0.639 6.25 0.623 0.672 0.648

6.25 0.648 0.698 0.673 3.125 0.692 0.685 0.688

Konsentrasi

(ppm)

% inhibisi

20 mesh 40 mesh Nano Vitamin C

100 74.76 73.72 62.92 -

50 50.72 38.00 39.61 75.92

25 11.84 24.36 13.96 58.35

12,5 17.98 16.53 8.23 46.47

6.25 15.97 5.66 14.16 47.15

3.125 4.81 4.97 9.59 14.12

1.5625 - - - 20.83

Sampel Persamaan garis R2

Ekstrak kulit manggis

20 mesh y = 18.46ln(x) - 23,67 0.7669

40 mesh y = 14.37ln(x) - 16,54 0.8554

Nano y = 31.45ln(x) - 5,27 0.7211

Vitamin C y = 16.79ln(x) + 7,21 0.8892

Page 39: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

26

Lampiran 7 Nilai % inhibisi ekstrak kulit manggis

Lampiran 8 Persamaan garis ekstrak kulit manggis ukuran nano yang

dienkapsulasi nanokitosan dan tanpa enkapsulasi.

Lampiran 9 Hasil spray dry dari berbagai formulasi

Konsentrasi

(ppm)

% Inhibisi

Dengan Tanpa

enkapsulasi enkapsulasi

400 -3.46 -

200 -3.79 79.17

100 -2.76 69.40

50 -2.68 51.17

25 0.54 5.51

12.5 2.29 3.91

6.25 -2.75 1.09

3.125 - -5.09

Sampel Persamaan garis R2

Ekstrak kulit manggis (nano)

Terenkapsulasi y = -0.907ln(x) + 1,7485 0.3504

Tanpa enkapsulasi y = 22.5ln(x) - 43,11 0.8773

Page 40: AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN ANTIMIKROB PADA … · dipengaruhi oleh efek sterik yang membuat senyawa aktif ekstrak kulit manggis terenkapsulasi nanokitosan sulit untuk mencapai posisi

27

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Raha (Sulawesi Tenggara) pada tanggal 27 Januari 1990

dari ayah Husein dan Ibu Nania. Penulis adalah anak ketiga dari lima bersaudara.

Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Pendidikan Kimia, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Makassar (UNM),

masuk pada tahun 2008 dan lulus pada tahun 2012. Agustus 2013 penulis diterima di

Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (IPB) di program Studi Kimia,

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dengan sponsor Beasiswa

Pascasarjana dari Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi (DIKTI) melalui program

beasiswa BPPDN. Jurnal mengenai aktivitas antioksidan dan antimikrob pada

berbagai ukuran partikel sediaan ekstrak dan nanokitosan kulit manggis ini sedang

dalam proses penerbitan pada Jurnal Makara Sains UI.