PENENTUAN KADAR ALKALOID DAN KOFEIN DALAM DAUH TEH MENGGUNAKAN METODE EKSTRAKSI PELARUT

Syahrir Manaan S 11Jurusan Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Halu Oleo, Kendarie-mail: syahrir.kribo@gmail.com

ABSTRAK: percobaan ini bertujuan untuk mendapatkan kafein dari daun teh dengan cara ekstraksi dengan pelarut air dan chloroform serta menentukan kadar kafein dari daun teh.Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan metode ekstraksi bertahap (batch) dan prinsip hukum distribusi dimana zat yang di ekstraksi di larutkan dalam dua pelarut yang tidak saling larut sehingga zat yang terekstraksi akan mendistribusikan dirinya terhadap ke dua pelarut itu dan memiliki kecondongan tertentu untuk lebih terdistribusi kedalam pelarut yang memiliki kesamaan sifat seperti sama-sama polar dan sejenisnya. Hasil menunjukkan bahwa kandungan kafein dari daun teh yang dianalisa didapat kadar kafein sebesar 0,04 %.

Kata Kunci : teh, alkaloid, ekstraksi, kafein.

PENDAHULUANTumbuhan menghasilkan bermacam-macam golongan senyawa organik yang melimpah yang sebagian besar dari senyawa itu tidak nampak secara langsung dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut. Zat-zat kimia ini sederhana dirujuk sebagai metabolit sekunder yang keberadaannya terbatas pada spesies tertentu dalam kingdom tumbuhan. Metablit sekunder juga dikenal sebagai hasil alamiah metabolisme. Hasil dari metabolisme sekunder biasanya tidak untuk semua sel secara keseluruhan, tetapi hanya untuk beberapa sel tertentu. Hasil dari metabolit sekunder lebih kompleks dibandingkan dengan metabolit primer. Berdasarkan asal biosintetiknya, metabolit sekunder dapat dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yakni terpenoid (termasuk triterpenoid, steroid, dan saponin), alkaloid, dan senyawa-senyawa fenol (termasuk flavonoid dan tanin). Alkaloid biasanya didapati sebagai garam organik dalam tumbuhan dalam bentuk senyawa padat berbentuk Kristal dan kebanyakan berwarna. Pada daun atau buah segar biasanya keberadaan alkaloid memebrikan rasa pahit di lidah (Simbala, 2009).Tanaman teh berdasarkan taksonomi termasuk golongan divisi: Spermatophyta, sub divisi: Angiospermae, kelas: Magnoliopsida, subkelas: Dilleniidae, ordo: Tehales, suku: Tehaceae, genus: Camellia, spesies: sinensis. Jenis teh sangat beragam, begitu juga dengan kualitas hasil olahannya. Namun, umumnya jenis teh dibagi menjadi tiga berdasarkan waktu dari lamanya proses fermentasi yaitu, teh hijau dibuat tanpa melalui proses fermentasi, teh oolong dihasilkan melalui proses semi fermentasi, dan teh hitam dibuat melalui proses fermentasi. Kandungan dalam teh beraneka ragam antara lain kafein, teofilin, vitamin K, vitamin C, vitamin A, vitamin B (B1, B2, B6), K, Na, Mn, Cu, F, flavonoid, dan tannin. Kadar kafein dalam daun teh sekitar 2% (Nersyanti, 2006).Berdasarkan penelitian, kebiasaan minum teh ternyata dapat mencegah napas bau dan gigi keropos. Hasil isolasi senyawa kimia dari daun teh yang dikenal sebagai keluarga polifenol terutama katehin dan teaflavin dapat membunuh bakteri penyebab gangguan mulut (Bustanussalam, dkk, 2009).Para peneliti di bidang kesehatan kini mampu membuktikan khasiat sehat daun teh yang dapat memberikan daya kekebalan tubuh untuk melawan berbagai penyakit serta memperpanjang usia. Dari hasil penelitian ilmiah, teh memiliki kemampuan menghambat pembentukan kanker, mencegah penyakit jantung dan stroke, menstimulir sistem sirkulasi, memperkuat pembuluh darah, menurunkan kolesterol dalam darah, memperkuat gigi. Teh bisa pula digunakan sebagai obat luar untuk beberapa penyakit, seperti penyembuhan luka atau mencegah penyak kulit dan penyakit kaki karena kutu air (Dewi, 2008).Beragam manfaat teh tidak lepas dari keberadaan senyawa-senyawa dan sifat-sifat yang ada pada daun teh. Komposisi kimia daun teh segar (dalam % berat kering) adalah serat kasar, selulosa, lignin 22%, protein dan asam amino 23%, lemak 8%, polifenol 30%, kafein 4%, pectin 4%. Daun teh mengandung tiga komponen penting yang mempengaruhi mutu minuman, yaitu kafein, tanin, dan polifenol. Kafein memberikan efek stimulan (Sundari, dkk, 2009).

METODE PENELITIANAlat dan Bahan

Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah Corong pisah, batang pengaduk, gelas kimia, erlenmeyer, statif dan klem, corong biasa, buret, pipet ukur, filler, timbangan analitik, pipet tetes, penangas air dan (electromantel).

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah kstrak daun teh, HCl, amonia 10%, larutan H2SO4 0,5 N etanol 95%, dan kloroform.

Cara KerjaPembuatan Larutan H2SO4 0,5 N H2SO4 0,5 N sebanyak 9,6 mL dipipet kemudian dimasukkan kedalan labu takar 500 ml, ditambahkan air hingga tanda tera. dikocok perlahan-lahan. Penentuan Kadar Kafein dalam Ekstrak Daun Teh Diambil 15 mL ekstrak teh, dimasukan dalam gelas ukur kemudian ditambahkan H2SO4 0,5 N sebanyak 20 mL, didiamkan beberpa saat hingga terbentuk dua lapisan kemudian dipisahkan. Lapisan paling bawah kemudian ditambahkn amonia 10 mL dan beberapa tetes kloroform kemdian dipanaskan hingga kering. Ekstrak kering kemudian ditambahkan 1 pipet kloroform, H2SO4 0,5 N 15 mL dan indikator metilen red kemudian dititrasi dengan NaOH 0,2 N. HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Tabel Hasil PengamatanNo.PerlakuanHasil

1Daun teh dikeringkan + dihaluskan + etanol 96% + disaring Maserat daun teh

2Maserat daun teh + 20 mL H2SO4 0,2 N + Didiamkan selama 1 menit sampai terpisah menjadi 2 lapisan + diambil lapisan bawah + dimasukkan dalam erlenmeyer + ammonia 10 mL + dikeringkanEkstrak kering

3Ekstrak kering + 1 pipet kloroform + 15 mL H2SO4 0,5 N + indikator metilen red + dititrasi dengan NaOH0,04%

2. Data PerhitunganDiketahui : V NaOH = 2,5 mL Be Kaffein = 2 N NaOH = 0,2 NBerat sampel = 25 gramDitanyakan:%Kadar kafein...?Penyelesaian : % kadar kafein dalam daun teh dapat dihitung dengan persamaan:

PEMBAHASANPerbedaan metabolit primer dan metabolit sekunder yaitu metabolit primer terdistribusi merata pada dalam setiap organisme, sedangkan metabolit sekunder tidak terdistribusi merata pada tumbuhan. Metabolit primer umumnya memiliki fungsi yang universal, misalnya sebagai sumber energi dan pertumbuhan, sedangkan metabolit sekunder memiliki fungsi yang bersifat ekologis, misalnya sebagai penarik serangga atau sebagai pertahanan tubuh. Metabolit primer memiliki struktur kimia dengan perbedaan yang kecil, sedangkan metabolit sekunder memiliki struktur kimia yang berbeda-beda. Di samping itu, fungsi fisiologis metabolit primer berkaitan dengan struktur kimianya, sedangkan metabolit sekunder tidak.Kafein merupakan salah satu senyawa derivat xantin yang dapat dijumpai dalam tumbuhan. Sejak dulu, ekstrak tumbuh-tumbuhan ini digunakan sebagai minuman. Kafein merupakan salah satu jenis alkaloid yang terdapat pada tumbuhan. Kafein dapat disebut juga sebagai teh. Kafein atau 1,3,7-trimetilxantin dengan rumus molekul C8H10N4O2. Kafein memiliki sifat fisis seperti berbentuk kristal dengan warna putih, memiliki titik leleh 2340 C, larut dengan air (15 mg/ml) dan kloroform, serta memiliki rasa agak pahit. Kerangka kafein berasal dari nukleotida purin yang dikonversi ke xanthosin, yang pertama dilakukan dalam jalur biosintesis kafein. Struktur kafein digambarkan sebagai berikut:

Semua atom nitrogen kafeina pada dasarnya planar (hibridisasi orbital Sp2), menyebabkan molekul kafeina bersifat aromatik. Karena kafeina dengan mudah didapatkan sebagai produk samping proses dekafeinasi, kafeina biasanya tidak disentesis secara kimiawi. Apabila diperlukan, kafeina dapat disintesis dari dimetilurea dan asam malonat. Kafein dalam tanaman disintesis dari xanthosin melalui 3 tahap N-metilasi, dimana tahap metilasi ini dibantu oleh aktivitas enzim yaitu enzim metil transferase. Berikut adalah biosintesis xantin :

Di dalam tubuh, kafein berkhasiat menstimulasi sistem saraf pusat dengan efek menghilangkan rasa letih, lapar dan mengantuk, juga daya konsentrasi dan kecepatan reaksi yang ditingkatkan, serta prestasi otak dan suasana jiwa diperbaiki. Kerjanya terhadap kulit otak lebih ringan dan singkat daripada amfetamin. Kafein juga berefek inotrop positif terhadap jantung (memperbaiki daya kontraksi), vasodilatasi perifer dan diuretis, juga bersifat menghambat enzim fosfodiesterase.Kafein dimetabolisme dalam hati menjadi tiga metabolit primer, yaitu: paraxanthine (84%), theobromine (12%), and theophylline (4%). Kafein diabsorbsi (diserap) oleh lambung dan usus halus 45 menit setelah pemberian. Fungsi ketiga metabolit tersebut didalam tubuh adalah sebagai berikut: (a);paraxanthine (84%) berfungsi untuk meningkatkan lipolisis (lisis terhadap lemak), dan meningkatkan gliserol dan asam lemak bebas dalam plasma darah, (b); theobromine (12%) berfungsi memperlebar pembuluh darah dan meningkatkan volume urin, (c): theophylline (4%) berfungsi sebagai relaksasi otot halus pada bronkus dan digunakan untuk mengobati penyakit asma.Kafein menyebabkan dilatasi pembuluh darah termasuk pembuluh darah koroner dan pulmonal karena efek langsung pada otot pembuluh darah. Dosis terapi kafein akan menyebabkan vasodilatasi pembluh darah perifer yang bersama dengan peningkatan curah jantung yang mengakibatkan bertambahnya aliran darah.Kemampuan kafein untuk meningkatkan kapasitas kerja otot telah lama diketahui. Dalam kadar terapi, kafein ternyata dapat memperbaiki kontraktilitas dan mengurangi kelelahan otot diafragma pada orang normal maupun pada pasien COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease).Dosis sedang pada kucing dan manusia menyebabkan kenaikan sekreasi lambung yang berlangsung lama. Kombinasi kafein dan histamine memperlihatkan efek potensial pada peninggian sekresi pepsin dan asam. Pada hewan coba didapati perubahan patologis dan pembentukan ulkus pada saluran cerna akibat pemberian kafein dosis tunggal yang tinggi atau dosis kecil berulang. Peranan kopi dan minuman kola dalam pathogenesis tukak lambung bersifat individual.Metilxantin cepat diabsorpsi setelah pemberian oral, rektal, atau parenteral. Sediaan bentuk cair atau tablet tidak bersalut akan diabsorpsi secara cepat dan lengkap. Absorpsi juga berlangusng lengkap untuk beberapa jenis sediaan lepas lambat. Resorpsinya diusus baik, presentase pengikatan pada proteinnya kurang lebih 17%, waktu paruh pada plasmanya 3 hingga 7 jam. Nilai tersebut akan meningkat menjadi dua kali lipat pada wanita hamil tua atau hamil yang menggunakan pil kontrasepsi jangka panjang.Metilxantin didistribusikan ke seluruh tubuh melewati plasenta dan masuk ke air susu ibu. Volume distribusi kafein ialah antara 400 dan 600 mL/kg, pada bayi prematur nilai ini lebih tinggi. Eliminasi metilxantin terutama melalui metabolisme di hati. Sebagian besar diekskresi bersama urin dalam bentuk asam metilurat atau metilxantin. Kurang dari 5% kafein akan ditemukan di urin dalam bentuk utuh.Pemberian kafein sebesar 4-8 mg/kgBB pada orang sehat maupun pada orang yang gemuk akan menyebabkan peningkatan asam lemak bebas dalam plasma dan juga meningkatkan metabolisme basal. Masih belum jelas benar apakah perubahan metabolisme ini berkaitan dengan peningkatan ataupun efek katekolamin.Pada manusia, kematian akibat keracunan kafein jarang terjadi. Gejala yang biasanya paling mencolok pada penggunaan kafein dosis berlebihan ialah muntah dan kejang. Kadar kafein dalam darah pascamati ditemukan antara 80 g/ml sampai lebih dari 1 mg/ml. Walaupun dosis letal akut kafein pada orang dewasa antara 5-10 gram, namun reaksi yang tidak diinginkan telah terlihat pada penggunaan kafein 1 g (15 mg/kgBB) yang menyebabkan kadar dalam plasma di atas 30 g/ml. Gejala permulaan berupa sukar tidur, gelisah, dan eksitasi yang dapat berkembang menjadi delirium ringan. Gangguan sensoris berupa tinus dan kilatan cahaya sering dijumpai. Otot rangka menjadi tegang dan gemetar, sering pula dijumpai takikardia dan ekstrasistol, sedangkan pernapasan menjadi lebih cepat.Penggunaan kafein sebagai penyegar yang bila digunakan terlalu banyak atau lebih dari 20 cangkir sehari dapat bekerja adiktif. Minum kopi lebih dari 4-5 cangkir sehari dapat meningkatkan kadar homosistein dalam darah dan dengan demikian juga resiko peyakit jantung dan pembuluh. Bila dihentikan sekaligus dapat mengakibatkan sakit kepala. Zat ini sering dikombinasi dengan parasetamol atau asetosal untuk memperkuat efek analgetiknya, juga dengan ergotamine untuk memperlancar absorpsinya. Proses pemisahan senyawa dilakukan dengan maserasi karena metode pengerjaan ini mudah dan peralatan yang digunakan sederhana. Hasil dari maserasi menghasilkan maserat yang selanjutnya akan diekstraksi cair-cair menggunakan corong pisah. Kemudian ke dalam corong pisah dan ditambahkan asam sulfat 0,5 N. Penambahan asam sulfat 0,5 N berfungsi untuk mengikat alkaloid menjadi garam alkaloid. Hasil ekstraksi fase air selanjutnya ditambahkan dengan amonia 10% dan kloroform. Ammonia berfungsi untuk proses pembasahan dan pengendapan alkaloid sehingga diperoleh alkaloid dalam bentuk garamnya atapun alkaloid dalam bentuk basa bebas, sedangkan kloroform berfrungsi menarik senyawa kafein dalam sampel. Pada saat penambahan kloroform akan terbentuk 2 lapisan, lapisan paling bawah adalah kloroform yang memiliki massa jenis yang lebih besar, sedang lapisan atas adalah asam sulfat. Alkaoid dalam daun teh akan bereaksi dengan NH3 dengan menarik H+ dan membentuk alkaloid bebas dalam kloroform sedangkan amonia akan terpisah ke dalam fase yang lain.Fase klorofom dari proses ekstraksi dipisahkan dan diuapkan di atas waterbath. Residu yang terbentuk kemudian dilarutkan dalam beberapa mililiter kloroform dan ditambahkan larutan baku H2SO4 0,5 N yang akan bereaksi dengan kafein serta ditambahkan indikator metil red. Panambahan indikator tersebut untuk menandai titik ekuivalen dan titik akhir titrasi. Kelebihan asamnya dengan reaksi netralisasi menggunakan NaOH 0,5 N yang akan bereaksi dengan kafein dan melalui volume NaOH yang digunakan, dapat diketahui kadar kafein dalam sampel yang diamati. Jika NaOH telah habis bereaksi dengan analit (kafein), maka NaOH tersebut akan bereaksi dengan indikator dan akan terjadi perubahan dari warna merah menjadi bening yang menandakan bahwa titik akhir titrasi telah tercapai dan titrasi harus dihentikan.Volume NaOH yang digunakan dalam percobaan ini sebesar 2,5 mL dan berdasaran perhitungan yang telah disajikan pada hasil pengamatan di atas diperoleh kadar kafein yang terkandung dalam daun teh sebesar 0,04%.

KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan disimpulkan bahwa kandungan alkaloid dan kafein dalam daun teh diperoleh sebesar 0,04%.

DAFTAR PUSTAKAAtomssa T., A.V. Gholap. 2011. Characterization Of Caffeine and Determination Of Caffeine in Tea Leaves Using UV-Visible Spectrometer. African Journal of Pure and Applied Chemistry. Volume V, Nomor 1.Bustanussalam, Partomuan Simanjuntak, Retno Muwarni. 2009. Analisis Kandungan Katekin dalam Beberapa Ekstrak Air Benalu Tanaman Teh. Jurnal Kimia Mulawarman. Volume VI, Nomor 2. Dewi, Mainora Rahayu. 2008. Penentuan Kandungan Kafein pada Daun Teh (Camelia sinensis). Tesis. Program Pascasarjana Universitas Andalas.Hartono, Elina. 2009. Penetapan Kadar Kafein dalam Biji Kopi Secara Kromatografi Cair Kinerja Tinggi. Biomedika. Volume II, Nomor 1Nersyanti, Fenri. 2006. Spektrofotometri Dervatif Ultraviolet Untuk Penentuan Kadar Kafein dalam Minuman Suplemen Dan Ekstrak Teh. Skripsi. Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bogor. Bogor.Pranata, F. Sinung. 1997. Isolasi Alkaloid dari Bahan Alam (Alkaloid Insulation Of Natural Materials). Biota. Volume, II, Nomor 2.Safitri, Miranti. 2007. Metode Cepat Penentuan Stimultan Kadar Kafein, Vitamin B2 dan B6 dalam Minuman Berenergi dengan Teknik Zero-Crossing. Skripsi. Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bogor. Bogor.Simbala, H. E. I. 2009. Analisis Sennyawa Alkaloid Beberapa Jenis Tumbuhan Obat Sebagai Bahan Aktif Fitofarmaka. Pacific Journal. Volume 1, Nomor 4.Sundari, D., Budi Nuratmi, M. Wien Winarno. 2009. Toksisitas Akut (LD50) dan Uji Gelagat Ekstrak Daun Teh Hijau (Camelia sinensis (Linn.) Kunze) pada Mencit. Media Penelitian dan Pengembangan Kesehatan. Volume 19, Nomor 4.Wahyuni, A. Hardjono, Pasklina Hariyantiwasi Yamrewav. 2004. Ekstraksi Kurkumin dari Kunyit. Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro. Semarang.