Makalah_fitokimia_senyawa_terpenoid.docx

MAKALAH FITOKIMIA 2 SENYAWA METABOLIT SEKUNDERTERPENOID

Dosen Pengampu: Ibu Ika Maruya Kusuma, S.Si, M.Si.

Oleh :

EKA ARFIN YUNIANTI

16330004

MONIKA AGUSTIN LILIAN COLINA

16330006

CHINTYA RAHMADHANI

16330007

REVIND NOVIANDA

16330008

REKA PANTIASI PUTRI

16330009

PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS FARMASI INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI NASIONAL JAKARTA 2019

KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan YME, yang atas rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini. Penulisan makalah ini merupakan salah satu tugas dan persyaratan untuk menyelesaikan tugas mata kuliah Fitokimia 2 di Institut Sains dan Teknologi Nasional Jakarta. Dalam penulisan makalah ini kami menyampaikan ucapan terima kasih yang kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan pembuatan makalah ini. Dalam penulisan makalah ini kami merasa masih banyak kekurangankekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang kami miliki. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat diharapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.

Jakarta, 19 Maret 2019

Tim Penyusun

DAFTAR ISI

ii

KATA PENGANTAR .................................................................................... DAFTAR ISI ................................................................................................... BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1.1 LATAR BELAKANG ........................................................... 1.2 RUMUSAN MASALAH ....................................................... 1.3 TUJUAN ................................................................................ BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 2.1 METABOLIT SEKUNDER .................................................. 2.1.1 Monoterpenoid ........................................................... 2.1.2 Seskuiterpenoid .......................................................... 2.1.3 Diterpenoid ................................................................. 2.1.4 Triterpenoid ................................................................ 2.1.5 Tetraterpenoid ............................................................ 2.1.6 Polyterpenoid ............................................................. 2.2 SIFAT FISIKA KIMIA SENYAWA TERPENOID.............. 2.3 MANFAAT TERPENOID ..................................................... 2.4 Tanaman Lada (Piper nigrum Linn.) ..................................... 2.4.1 Uraian Tanaman ......................................................... 2.4.2 Syarat tumbuh ............................................................ 2.4.3 Kandungan dan Manfaat Piper nigrum Linn. ............ 2.4.4 PANEN DAN PASCA PANEN ................................. 2.4.5 Metode penelitian ....................................................... BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................... 3.1 Pemisahan dengan Kromatografi Kolom ............................... 3.2 Uji Bioaktif ............................................................................ 3.3 Identifikasi dengan Spektroskopi Infra Merah ....................... 3.4 Identifikasi dengan Spektroskopi Massa ................................ BAB IV PENUTUP ..................................................................................... 4.1 Kesimpulan ............................................................................ DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

iii

ii ii 1 1 2 2 3 3 4 5 6 6 6 7 7 8 9 9 10 11 12 13 15 17 23 25 26 27 27 28

BAB I PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG Senyawa metabolit sekunder merupakan molekul kecil yang dihasilkan dari organisme. Senyawa ini bukan merupakan senyawa komponen dasar untuk proses kehidupan. Beberapa contoh senyawa metabolit sekunder adalah terpenoid, flavonoid, alkaloid, fenilpropanoid. Dalam makalah akan dibahas mengenai salah satu senyawa metabolit sekunder yaitu terpenoid. Terpenoid adalah komponen-komponen tumbuhan yang mempunyai bau dan dapat diisolasi dari bahan nabati dengan penyulingan. Pada tumbuhan, terpenoid berguna sebagai hormon pertumbuhan dan sebagai pelindung untuk menolak serangga dan serangan mikroba. Sedangkan pada pengobatan, senyawa ini dapat mengendalikan aktivitas bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Penelitian mengenai terpenoid telah banyak dilakukan melihat manfaatnya yang begitu luas khususnya dalam dunia kesehatan. Contoh dari golongan senyawa terpenoid adalah monoterpen, seskuiterpen, diterpen, triterpen, tetraterpenoid, politerpenoid. Beberapa golongan senyawa tersebut mempunyai turunan senyawa khusus yang berbeda-beda contohnya pada monoterpenoid terdapat senyawa champor, sineol, thymol. Pada seskuiterpen terdapat senyawa artemisinin, chamomile, feverfew, valerian. Pada diterpenoid terdapat senyawa ginkgo dan taxol. Pada triterpenoid terdapat senyawa Cucurbitacins. Pada tetraterpenoid terdapat senyawa karotenoid. Dan pada politerpenoid terdapat senyawa karet alam. Lada merupakan salah satu tanaman yang mengandung senyawa terpenoid sekitar 1 – 4 %. Penggunaan lada sebagai sumber potensial insektisida botani pernah dilaporkan oleh Arnason (1993) dan Isman (1995) sedangkan daun lada dilaporkan pula dapat digunakan sebagai insektisida terhadap ngengat dalam lemari pakaian3. Daya insektisidal yang terdapat dalam buah lada cukup efektif untuk melindungi produk pertanian misalnya digunakan sebagai pencegah daya makan (antifeedant) terhadap hama gudang1.

1

Pengendalian

hama

gudang

(Callosobruncuschinensis)

dengan

menggunakan daun ladamerupakan salah satu contoh penggunaan insektisida botani yang memiliki sifat mudah terurai (biodegradable) di alam sehingga tidak mencemari lingkungan dan relatif aman bagi manusia karena residunya mudah hilang. Insektisida tersebut juga bersifat pukul dan lari, yaitu apabila diaplikasikan akan membunuh hama pada waktu itu setelah hamanya terbunuh maka residunya akan cepat menghilang di alam. Hingga saat ini informasi tentang pemanfaatan daun lada sebagai sumber insektisida botani masih sangat terbatas, sehingga perlu diadakan penelitian tentang pemanfaatan daun lada tersebut. Penelitian ini bertujuan mengisolasi dan meng-identifikasi senyawa terpenoid pada daun lada dan menguji sifat bioaktivitas terhadap hama gudang Callosobruncus chinensis pada biji kacang hijau. 1.2

RUMUSAN MASALAH Berdasarkanlatarbelakangtersebut, timbulsuatupertanyaansebagaiberikut : 1. Apa saja klasifikasi tanaman lada ? 2. Bagaimana morfologi tanaman lada ? 3. Apa manfaat dan khasiattanamanlada ? 4. Apa zat yang terkandung dalamtanamanlada ? 5. Bagaimana cara memperoleh metabolitsekunder dari buah lada ? 6. Bagaimana cara identifikasi metabolitsekunderdaribuahlada ?

1.3

TUJUAN 1. Untuk mengetahui klasifikasi tanaman lada. 2. Untuk mengetahui morfologi tanaman lada. 3. Untuk mengetahui manfaat dan khasiat tanaman lada. 4. Untuk mengetahui zat yang terkandung dalam tanaman lada. 5. Untuk mengetahui cara memperoleh minyak atsiri biji lada. 6. Untuk mengetahui cara identifikasi minyak atsiri biji lada.

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

METABOLIT SEKUNDER Terpenoid adalah komponen-komponen tumbuhan yang mempunyai bau dan dapat diisolasi dari bahan nabati dengan penyulingan disebut sebagai minyak atsiri. Minyak atsiri yang berasal dari bunga pada awalnya dikenal dari penentuan struktur secara sederhana yaitu dengan perbandingan atom hidrogen dan atom karbon dari suatu senyawa terpenoid yaitu delapan banding lima. Dan dengan perbandingan tersebut dapat dikatakan bahwa senyawa tersebut adalah golongan terpenoid. Terpenoid mempunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C -5 yang disebut unit isoprene. Unit C-5 ini dinamakan demikian karena kerangka karbonnya sama seperti senyawa isoprene. Secara umum biosintesa dari terpenoid terjadi dengan tiga reaksi dasar yaitu: 1. Pembentukan isoprene aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat. 2. Penggabungan kepala dan ekor dua unit isoprene akan membentuk mono-, seskui-, di-, tri-, tetra-, dan poli- terpenoid. 3. Penggabungan ekor unit C-15 atau C-20 menghasilkan triterpenoid dan steroid.

Berdasarkan unit isoprene terpenoid dapat dikelompokkan sebagai berikut: N o 1 2 3 4 5 6

Jenis Senyawa Monoterpenoid Seskuiterpenoid Diterpenoid Triterpenoid Tetraterpenoid Politerpenoid

Jumlah atom karbon 10 15 20 30 40 ≥40

Sumber Minyak atsiri Minyak atsiri Resin Pinus Damar Zat warna karoten Karet alam

3

Terpenoid yang tersusun atas dua isoprene membentuk senyawa golongan monoterpenoid (C10H16), seskuiterpen (C15H24) tersusun atas tiga unit isoprene. Diterpenoid (C20H32) tersusun atas empat unit isoprene, triterpenoid (C30H42) tersusun atas enam unit isoprene, dan tetraterpen (C40H64) tersusun atas delapan isoprene.

2.1.1

Monoterpenoid Monoterpenoid merupakan senyawa “essence” dan memiliki bau yang spesifik yang dibangun oleh 2 unit isopren atau dengan jumlah atom karbon 10. Lebih dari 1000 jenis senyawa monoterpenoid telah diisolasi dari tumbuhan tingkat tinggi, binatang laut, serangga dan binatang jenis vertebrata dan struktur senyawanya telah diketahui. Struktur dari senyawa mono terpenoid yang telah dikenal merupakan perbedaan dari 38 jenis kerangka yang berbeda, sedangkan prinsip dasar penyusunannya tetap sebagai penggabunga kepala dan ekor dari 2 unit isopren.struktur monoterpenoid dapat berupa rantai terbuka dan tertutup atau siklik. Senyawa monoterpenoid banyak dimanfaatkan sebagai antiseptik,

ekspekteron,

spasmolotik

dan

sedatif.

Disamping

itu

monoterpenoid yang sudah dikenal banyak dimanfaatkan sebagai bahan pemberi aroma makan dan parfum dan ini merupakan senyawa komersial yang banyak diperdagangkan. Penetapan struktur monoterpenoida mengikuti suatu sistematika tertentu yang dimulai dengan penetapan jenis kerangka karbon. Jenis kerangka karon suatu monoterpen monosiklik antara lain dapat ditetapkan oleh reaksi dehidrogenasi menjadi suatu senyawa aromatik (aromatisasi).

A. Monoterpenoid Asiklik Secarabiosintesis,

pirofosfatisopentenil

dan

pirofosfatdimetilalildigabungkanuntukmembentukgeranilpirofosfat.

4

B. Monoterpenoid Monosiklik Secaralampiran

linier,

unit

isoprenadapatmembuatkoneksiuntukmembentukcincin. Ukurancincin yang paling

umumdalammonoterpenadalahcincinberanggotaenam.

Sebuahcontohklasikadalahsiklisasigeranilpirofosfatuntukmembentuklimon en.

C. Monoterpenoid Bisiklik Geranilpirofosfat

juga

dapatmengalamireaksisiklisasiduaberurutanuntukmembentukmonoterpenbi siklik, sepertipinen yang merupakankonstituenutamadarigetahpinus.

2.1.2

Seskuiterpenoid Seskuiterpenoid merupakan senyawa terpenoid yang dibangun oleh 3 unit isopren yang terdiri dari kerangka asiklik dan bisiklik dengan kerangka dasar naftalen. Senyawa seskuiterpenoid ini mempunyai bioaktifitas yang cukup besar, diantaranya adalah sebagai antifeedant, hormon, antimikroba, antibiotik dan toksin serta regulator pertumbuhan tanaman dan pemanis. Senyawa-senyawa seskuiterpen diturunkan dari cis farnesil pirofosfat dan trans farnesil pirofosfat melalui reaksi siklisasi dan reaksi sekunder lainnya. Kedua isomer farnesil pirofosfat ini dihasilkan in vivo melalui mekanisme yang sama seperti isomerisasi antara geranil dan nerol.

5

2.1.3

Diterpenoid Senyawa diterpenoid merupakan senyawa yang mempunyai 20 atom karbon dan dibangun oleh 4 unit isopren. Senyawa ini mempunyai bioaktifitas yang cukup luas yaitu sebagai hormon pertumbuhan tanaman, podolakton inhibitor pertumbuhan tanaman, antifeedant serangga, inhibitor tumor, senyawa pemanis, anti fouling dan anti karsinogen. Senyawa diterpenoid dapat berbentuk asiklik , bisiklik, trisiklik dan tetrasiklik dan tatanama yang digunakan lebih banyak adalah nama trivial.

2.1.4

Triterpenoid Lebih dari 4000 jenis triterpenoid telah diisolasi dengan lebih dari 40 jenis kerangka dasar yang sudah dikenal dan pada prinsipnya merupakan proses siklisasi dari skualen. Penamaan pada triterpenoid lebih disederhanakan dengan memberikan penomoran pada tiap atom karbon, sehingga memudahkan dalam penentuan substituen pada masing-masing atom karbon. Struktur terpenoid yang bermacam ragam itu timbul sebagai akibat dari reaksi – reaksi sekunder berikutnya seperti hidrolisa, isomerisasi, oksidasi, reduksi dan siklisasi atas geranil-, farnesil- dan geranil-geranil pirofosfat.

2.1.5

Tetraterpenoid Merupakan senyawa dengan senyawa C yang berjumlah 40. Rumus molekul tetraterpenoid adalah C4OH64. Terdiri dari 8 unit isoprene. Sedangkan biosintesisnya berasal dari geranyl-geraniol. Tetraterpenoid lebih dikenal dengan nama karotenoid. Terdiri dari urutan panjang ikatan rangkap terkonjugasi sehingga memberikan warna kuning, oranye dan merah. Karotenoid terdapat pada tanaman akar wortel, daun bayam, buah tomat dan biji kelapa sawit.

6

2.1.6

Polyterpenoid Disintesis dalam tanaman dari asetal melalui pyroposfat isopentil (C5) dan dari konjugasi jumlah unit isoprene. Ditemukan dalam latek dari karet. Polyterpenoid merupakan senyawa penghasil karet. Nama

Sumber

ContohSenyawa Champor

Monoterpenoid

MinyakAtsiri

Sineol Thymol Artemisinin Chamomil

Sesquiterpenoid MinyakAtsiri Feverfew Valerian Ginkgo Diterpenoid

ResinPinus Taxol

Triterpenoid Tetraterpenoid Politerpenoid

2.2

Cucurbitacins Cucurbitacins Pigmen Karoten Karet Alam

Karotenoid Karet Alam

Nama Tumbuhan Kamfer (Cinnamomum camphora) Kayu putih (Melaleuca leucadendron) Thymus (Thymus vulgaris) Bunga Artemisia (Artemisia annua) Bunga Matricia (Matricia recutita) Daun TanamanFeverfew(Tanacetum parthenium) Bungan Valerian (Valeriana officinalis) Tanaman Ginkgo (Ginkgo biloba) Tanaman Taxus (Taxus brevifolia) Tanaman Labu (Cucurbitafoetidissima) Wortel (Daucus carota) Karet (Ficus elastica)

SIFAT FISIKA KIMIA SENYAWA TERPENOID Secara fisika terpenoid larut dalam lemak dan terdapat didalam sitoplasma sel tumbuhan.Terpenoid memiliki titik didih dan titik leleh tinggi diantaranya : 1. monoterpenoid memiliki titik didih 1400C-180OC. 2. Dalam keadaan segar merupakan cairan tidak berwarna. Tetapi jika teroksidasi warna, akan berubah menjadi gelap.

7

3. Mempunyai bau khas. 4. Indeks bias tinggi 5. Kebanyakan optik aktif 6. Kerapatan lebih kecil dari air 7. Larut dalam pelarut organik eter dan alkohol Sifat kimia : 1. Senyawa tidak jenuh (rantai terbuka ataupun siklik) 2. Isoprenoid kebanyakan bentuknya khiral dan terjadi dalam dua bentuk enantiomer

2.3

MANFAAT TERPENOID 1. Sebagai pengatur pertumbuhan (seskuiterpenoid abisin dan diterpenoid giberellin) tumbuhan. 2. Sebagai antiseptic, ekspektoran, spasmolitik, anestetik, dan sedative, sebagai bahan pemberi aroma makan dan parfum (monoterpenoid) 3. Sebagai tumbuhan obat untuk penyakit diabetes, gangguan menstruasi, patukan ular, gangguan kulit, kerusakan hati dan malaria (triterpenoid) 4. Sebagai

hormon

pertumbuhan

tanaman,

podolakton

inhibitor

pertumbuhan tanaman, antifeedant serang, inhibitor tumor, senyawa pemanis, anti fouling dan anti karsinogen (diterpenoid) 5. Sebagai anti feedant, hormon, antimikroba, antibiotik dan toksin serta regulator pertumbuhan tanaman dan pemanis (seskuiterpen) 6. Penghasil karet (politerpenoid) 7. Karotenoid memberikan sumbangan terhadap warna tumbuhan dan juga diketahui sebagai pigmen dalam fotosintesis 8. Monoterpen dan seskuiterpen juga memberikan bau tertentu pada tumbuhan 9. Terpenoid memegang peranan dalam interaksi tumbuhan dan hewan misalnya sebagai alat komunikasi dan pertahanan pada serangga. 10. Beberapa terpenoid tertentu yang tidak menguap juga diduga berperan sebagai hormon seks pada fungus.

8

2.4

Tanaman Lada (Piper nigrum Linn.) 2.4.1

Uraian Tanaman Klasifikasi tanaman lada (Ditjenbun, 2013) : Kingdom

: Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom

: Tracheobionata (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi

: Spermatophyta (Tumbuhan berbiji)

Divisi

: Magnoliopsida (berkepimg dua/dikotil)

Kelas

: Magnoliidae

Sub-kelas

: Monocotyledonae

Ordo

: Piperales

Famili

: Piperaceae (Suku sirih-sirihan)

Genus

: Piper

Spesies :

Piper nigrum L

Tanaman ini adalah batang pokok berkayu, beruas-ruas dan tumbuh merambat dengan menggunakan akar pelekat pada tiang panjat atau menjalar di atas permukaan tanah. Tanaman lada merupakan akar tunggang dan memiliki daun tunggal, berseling dan tersebar (Tjitrosoepomo, 2004). Daun berbentuk bulat telur sampai memanjang dengan ujung meruncing (Rismunandar, 2007). Buah merupakan produksi pokok

9

daripada hasil tanaman lada. Buah lada berbentuk bulat, berbiji keras dan berkulit buah yang lunak. Kulit buah yang masih muda berwarna hijau, sedangkan yang tua berwarna kuning. Buah yang sudah masak berwarna merah, berlendir dengan rasa manis. Sesudah dikeringkan lada berwarna hitam. buah lada merupakan buah duduk, yang melekat pada malai. Besar kulit dan bijinya 4-6 mm, sedangkan besarnya biji 3-4 mm. Berat 100 biji kurang lebih 38 gram atau rata-rata 4,5 gram. Kulit buah atau pericarp terdiri dari 3 bagian, yaitu epicarp (kulit luar), mesocarp (kulit tengah), endocarp (kulit dalam) (Rismunandar, 2007). Kulit ini terdapat biji-biji yang merupakan produk dari lada, bijibiji ini juga mempunyai lapisan kulit yang keras (Sutarno dan Agus Andoko, 2005). Buah lada umumnya dikenal dalam dua jenis, yaitu lada hitam dan lada puith. Yang membedakan kedua jenis ini adalah proses pembuatannya. Proses pembuatan lada hitam adalah dengan mengambil buah yang masih hijau, diperam, kemudian dijemur sampai kering. Dari penjemuran diperoleh buah lada yang keriput dan berwarna kehitam-hitaman. Sedangkan lada putih diambil dari buah yang hampir masak, direndam, dan dikupas kulitnya yang kemudian dijemur hingga berwarna putih (Rismunandar, 2007).

2.4.2

Syarat tumbuh 1.

Iklim 

Curah hujan 2.000-3.000 mm/th.



Cukup sinar matahari ( 10 jam sehari ).



Suhu udara 200c-340c.



Kelembaban udara 50% - 100% lengas nisbi dan optimal antara 60% - 80% RH.

 2.

Terlindung dari tiupan angin yang terlalu kencang. Media Tanam



Tidak tergenang atau terlalu kering



pH tanah 5,5-7,0

10



Warna tanah merah sampai merah kuning seperti Podsolik, Lateritic, Latosol dan Utisol.

2.4.3



Kandungan humus tanah sedalam 1-2,5 m.



Kelerengan/kemiringan lahan maksimal ± 300.



Ketinggian tempat 300-1.100 m dpl.

Kandungan dan Manfaat Piper nigrum Linn. Piper nigrum Linn. dalam ekstrak aquoeous, ekstrak metanol danekstrak etanol positif mengandung karbohidrat, protein, tannin, fenol, kumarin, alkaloid dan antrakuinon. Kandungan alkaloid Piper nigrum Linn. sebanyak 5-9% mengandung senyawa utama piperin, piperidin, piperetin, dan piperenin (Kadam et al, 2013). Penelitian mengenai alkaloid mendapat perhatian khusus karena memberikan aktivitas yang menjanjikan seperti antiinflamasi, antibakteri, anti-asma, dll. (Khusbhu et al, 2011).

Gambar 2. Struktur Kimia Piperin (Sumber : Pubchem)

Rumus kimia piperin adalah C179NO3. Sruktur kimia piperin dapat dilihat pada Gambar 2. Kristal piperin berwarna kuning, larut dalam eter, etanol, metanol, klorofom, sedikit larut dalam air (Kolhe, 2011). Rentang titik lebur piperin adalah 128-130oC (Adosraku, 2013) sedangkan larutan piperin dalam etanol menyerap panjang gelombang maksimal pada 360 nm (Kolhe, 2011)

11

2.4.4

PANEN DAN PASCA PANEN A. PANEN 1. Ciri dan Umur Panen Panen pertama umur tiga tahun atau kurang. Ciri-ciri: tangkainya berubah agak kuning dan sudah ada buah yang masak (berwarna kuning atau merah). 2. Cara Panen Pemetikan dari buah bagian bawah hingga buah bagian atas, dengan mematahkan persendian tangkai buah yang ada diketiak dahan. 3. Periode Panen Periode panen sesuai iklim setempat, jenis lada yang ditanam dan intensitas pemeliharaan. B. PASCAPANEN 1. Sortasi Buah Lada yang sudah dipetik selanjutnya disortir. Buah lada yang busuk dan abnormal dipisahkan dan dibuang sedangkan buah yang baik dan mulus dikumpulkan dalam satu tempat. 2. Pemisahan Buah Dari Tangkai (Perontokan) Buah lada yang sudah dipanen ditumpuk selama 2 – 3 hari atau langsung dirontok untuk memisahkan buah dari tangkainya. Proses perontokan dapat dilakukan dengan cara diremas-remas atau menggunakan kaki (diinjak-injak /secara tradisional). Hal ini juga dapat dilakukan dengan menggunakan alat perontok tipe pedal atau motor yang digerakkan oleh bensin/listrik. Buah lada yang sudah agak kering akan mudah terlepas dari tangkainya. 3. Pengeringan Pengeringan dilakukan selama 2 - 3 hari sampai kadar air mencapai

15%

pasar.Pengeringan

yaitu dengan

kadar

air

penjemuran

yang

dikehendaki

dilakukan

dengan

menggunakan alas (terpal/tikar) yang bersih, hindari kontak

12

dengan tanah. Tumpukan lada dibolak-balik atau ditipiskan dengan ketebalan tumpukan 10 cm menggunakan garpu dari kayu. 4. Penampian /Sortasi Pemisahan atau sortasi bertujuan untuk memisahkan biji lada hitam yang sudah kering dari kotoran sepeti tanah, pasir, daun kering, gagang, serat-serat dan juga sebagian lada enteng. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan tampah atau mesin (blower). 5. Pengemasan Dan Penyimpanan Buah lada hitam yang sudah kering dan terlepas dari tangkainya dikemas dengan menggunakan karung plastik. Ruang penyimpanan harus kering dan tidak lembab (± 70%) hal ini untuk menghindari lada berjamur. Ruang penyimpanan diberi alas dari bambu atau kayu setinggi lebih kurang 15 cm dari permukaan lantai sehingga bagian bawah karung tidak berhubungan langsung dengan lantai. Kualitas lada hitam dapat dipertahankan 3–4 tahun jika disimpan di ruangan bersuhu2028oC.

2.4.5

Metode penelitian 1.

Persiapan sampel Sampel daun lada diambil dari Way Kanan. Daun lada yang diperoleh kemudian dibersihkan darikotoran yang menempel dan kemudian dikeringkan pada suhu kamar. Setelah kering sampel daun lada digiling untuk mendapatkan ukuran yang lebih kecil.

2.

Proses isolasi dan pemurnian Sampel kering seberat 5 kg dimasukkan dalam wadah dan direndam dengan menggunakan pelarutaseton selama 2 x 24 jam. Hasil perendaman kemudian disaring untuk mendapatkan filtrat. Filtrat tersebut lalu dipekatkan dengan penguap putar vakum hingga diperoleh ekstrak kental. Ekstrak kental tersebut kemudian dipartisi

13

dengan menggunakan pelarut n-heksana : H20 (1 : 1). Fasa n-heksana diambil dan dipekatkan dengan penguap putar vakum. Kemudian dilakukan uji KLT dengan eluen n-heksana dan kloroform, plat KLT tersebut dilihat pada lampu UV kemudian disemprot dengan pereaksi Liebermann-Burchad untuk mengetahui letak senyawa terpenoid. Setelah itu dilakukan uji bioaktif dengan menggunakan hama gudang Callosobruncuschinensis dan bahan uji biji kacang hijau 3.

Pemisahan dengan Kromatografi Kolom Ekstrak kental hasil partisi dimasukkan ke dalam kolom dan dielusi dengan pelarut mulai dari n-heksana, kloroform, metanol dan perbandingandari pelarut-pelarut tersebut. Dari hasil pemisahan fraksifraksi tersebut kemudian dilakukan uji KLT dan uji bioaktif untuk mendapatkan fraksi yang aktif dan mengandung senyawa terpenoid. Untuk memurnikan fraksi yang diperoleh dari hasil kromatografi kolom , fraksi tersebut kemudian di rekolom untuk yang kedua kalinya. Hasil elusi ditampung setiap 1 ml per botol sampel agar didapatkan pemisahan yang lebih baik.

4.

Uji Bioaktif Uji bioaktif dilakukan dengan tujuan mengetahui pengaruh daun lada sebagai insektisida5. Uji bioaktif dilakukan pada semua fraksi hasil setiaptahapan pemurnian. Pengujian bioaktivitas dilakukan dengan metode percobaan makan. Pengamatan mortalitas hama uji dilakukan setiap 6 jam sekali sampai didapatkan fraksi aktif yaitu fraksi yang ditambahkan pada biji kacang hijau mengakibatkan hama uji mati seluruhnya pada 5 kali pengulangan. Data yang ditampilkan dalam waktu (jam) merupakan data hama yang masih dapat bertahan hidup6 .

5.

Identifikasi Senyawa Terpenoid Sampel yang telah diisolasi kemudian diidentifikasi dengan metode spektroskopi, yaitu spektroskopi UV-Vis, IR dan GC-MS.

14

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil perendaman daun lada disaring sehingga didapatkan filtrat yang kemudian dipekatkan dengan penguap putar yang bertujuan memekatkan filtrat dengan suhu (30 – 40 0C dan putaran 60rpm) rendah menggunakan bantuan

15

vakum sehingga senyawa-senyawa dalam filtrat relatif aman dari kerusakan akibat pemanasan yang berlebihan. Dari hasil pemekatan didapatkan ekstrak kental sebanyak 50 gram. Ekstrak kasaraseton yang diperoleh dipartisi dengan menggunakan n-heksana : air (1 : 1). Partisi ini bertujuan untuk memperkecil pola penyebaran

range komponen senyawa

hasil

maserasiberdasarkan

kelarutannya. Setelah didiamkan beberapa saat kemudian akan didapatkan 2 lapisan yang selanjutnya dipisahkan dan dihasilkan fasa n-heksana dan fasa air. Pada kedua fasa tersebut diuji dengan pereaksi Liebermann-Burchard. Pada fasa air tidak terbentuk endapan yang mencirikan terdapatnya senyawa terpenoid, sedangkan pada fasa n-heksana ternyata didapatkan endapan berwarna ungu sehingga fasa inilah yang dilanjutkan ketahap berikutnya. Fasa n-heksana yang didapat kemudian dipekatkan dengan penguap putar vakum

sehingga

didapatkan

crude

n-heksana

sebanyak

10

gram.

Selanjutnyadilakukan uji KLT menggunakan plat KLT dengan SiO2 sebagai fasa diam. Dari hasil KLT fasa n-heksana didapatkan 10 bercak noda dengan harga Rf masing-masing Rf1 = 0,03,

Rf2 = 0,09, Rf3 = 0,16, Rf4 = 0,41, Rf5 =

0,46, Rf6 = 0,5, Rf7 = 0,61, Rf8 = 0,77,Rf9 = 0,8, dan Rf10 = 0,95 dengan kloroform 100 % sebagai fasa gerak, hasil KLT diberikan pada Gambar 1.

16

Hal itu menunjukkan bahwa dalam ekstrak n-heksana terkandung sedikitnya 10 komponen senyawa dan dengan pereaksi LiebermannBurchard dapat dilihat adanya senyawa terpenoid pada bercak noda dengan Rf2, Rf5, Rf6, Rf8 dan Rf10 ditandai dengan terbentuknya warna ungu, merah jambu dan ungu kemerahan

3.1 Pemisahan dengan Kromatografi Kolom Pemisahan komponen senyawa pada crude n-heksana dilakukan menggunakan kromatografi kolom dengan fasa diam silika gel 60 dan fasa gerak menggunakan cara elusi landaian dimulai dengan pelarut nheksana,

kloroform,

dan

perbandingan

dari

pelarut

tersebut

terakhirmenggunakan pelarut metanol. Dari hasil penampungan kolom kromatografi didapatkan 5 fraksi yaitu fraksi n-heksana (1), fraksi nheksana : CHCl3 (2), fraksi CHCl3 (3), fraksi CHCl3 : MeOHdan fraksi MeOH (5). Hasil kromatografi kolom fasa n-heksana diberikan pada Tabel 1. Hasil fraksi-fraksi tersebut dipekatkan dengan penguap putar vakum, kemudian diambil sejumlah cuplikan dan dilarutkan dengan aseton untuk uji bioaktif terhadap hama Callosobruncus chinensis untuk mengetahui fraksi yang bersifat aktif. Dari hasil uji bioaktivitas yang disajikan pada Tabel 2. dapat dilihat bahwa fraksi n-heksana : CHCl3 dan fraksi CHCl3 bersifat aktif. Pada fraksi n-heksana : CHCl3mempunyai sifat aktif terhadaphama uji tetapi tidak mengandung senyawa terpenoid sedangkan fraksi CHCl3 merupakan fraksi yang aktif terhadap hama gudang Callosobruncus chinensis dan mengandungsenyawa terpenoid ditandai dengan adanya bercak noda yang berwarna ungu kemerahan. FraksiCHCl3 memiliki keaktifan terhadap hama Callosobruncus chinensis dengan waktu kontakselama 24 jam untuk dapat mematikan semua hama uji pada lima kali pengulangan. Hasil KLT pada fraksi CHCl3 menunjukkan bahwa dalam fraksi tersebut masih terdapat 4 komponen senyawa dengan harga Rf masing-

17

masing senyawa adalah Rf1 = 0,41, Rf2 = 0,46, Rf3 = 0,5 dan Rf4 = 0,61. Pada Rf = 0,46 dan Rf = 0,5 diidentifikasi sebagai senyawa terpenoid karena berwarna ungu kemerahan dan merah jambu setelah disemprot dengan Liebermann-Burchard, maka komponen yang berada pada Rf tersebut menjadi target isolasi berikutnya

Untuk memisahkan senyawa yang menjadi target isolasi dari komponen yang lain dilakukan kembali kromatografi kolom dengan menggunakan silika gel 60 sebagai fasa diam dan fasa gerak n-heksana, kloroform, perbandingan pelarutpelarut yang digunakan dan MeOH. Hasil rekolom dari fraksi CHCl3 dapat dilihat pada Tabel 3. Dari hasil rekolom fraksi CHCl3 didapatkan 4 fraksi. Pada fraksi-fraksi tersebut kemudian diuji bioaktivitas dan uji terpenoid. Didapatkan senyawa target berada difraksi 3.3 dengan eluen CHCl3 : MeOH dan setelah diuji bioaktivitas ternyata fraksi tersebut aktif terhadap hama gudang Callosobruncus chinensis, hasil uji bioaktifdiberikan pada Tabel 4. Hasil KLT fraksi 3.3 diberikan pada Gambar 3. Dari gambar tersebut dapat dilihat hasil KLT rekolom fraksi 3.3 bercak noda yang dihasilkan sudah satu spot tetapi masih agak memanjang sehingga perlu dilakukan lagi kromatografi kolom terhadap fraksi tersebut untuk mendapatkan senyawa target yang lebih murni.

18

19

20

21

Pada tahap pemurnian ini, hasil tampungan dilakukan setiap 1 ml per botol sampel dengan menggunakan eluen n-heksana : CHCl3, CHCl3, CHCl3 : MeOH dan MeOH. Dari hasil kolom didapatkan hasil penampungan sebanyak 210 botol sampel dan tiap botol diuji KLT dan disemprotdengan pereaksi LiebermannBurchard. Berdasarkan hasil KLT yang dilihat dari harga Rf bercak noda yang terbentuk didapatkan 6 fraksi. Setelah didiamkam selama beberapa hari pada masing-masing fraksi terbentuk kristal berbentuk jarum. Kristal yang terbentuk tiap fraksi memiliki bentuk yang hampir sama dan memiliki nilai Rf yang memiliki perbedaan sangat tipis. Hasil kristal terbanyak terdapat pada fraksi 3.3.4. Hasil kolom kromatografi pemurnian ini diberikan pada Tabel 5. Pada masing-masing fraksi yang didapat dari hasil kromatografi kolom fraksi 3.3 kemudian dilakukanuji bioaktivitas terhadap hama gudang Callosobruncus chinensis. Berdasarkan hasil ujibioaktivitas yang diberikan pada Tabel 6. fraksi 3.3.4. bersifat aktif terhadap hama uji, sehingga kristal yang ada pada fraksi ini yang kemudian diidentifikasi dengan alat spektroskopi. Pemeriksaan dengan KLT memperlihatkan bahwa senyawa target yang diperoleh selalu memberikan bercak tunggal walaupun telah digunakan

22

berbagaieluen dengan kepolaran yang berbeda-beda, harga Rf 0,17 dengan eluen n-heksana : CHCl3 (1 : 1) (a), Rf 0,46 dengan eluen CHCl3 100 % (b), eluen nheksana : CHCl3 : MeOH ( 5 : 4 : 1) Rf 0,60 (c) dan Rf 0,9 dengan eluen CHCl3 : MeOH (1 : 1)(d). Kristal yang dihasilkan sebanyak 3 mg berbentuk seperti jarum dan berwarna putih. Hasil plat KLT senyawa target yang dihasilkan dengan beberapa eluen diberikan pada gambar berikut:

3.2

Uji Bioaktif Hasil pengujian uji bioaktivitas Callosobruncuschinensis pada biji kacang

hijau menunjukkanbahwa pada ekstrak daun lada mengandung senyawa terpenoid yang dapat menyebabkan kematian pada hama uji dan juga dapat mengurangi aktivitas makan. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya hama yang mati dan biji kacang hijau pada fraksi yang aktif masih dalam keadaan utuh. Sedangkan biji kacang hijau pada blangko, pelarut dan fraksi yang lain menjadi berlubang dan berbubuk sehingga menyebabkan penurunan berat kacang hijau. Berkurangnya berat kacang hijau disebabkan karena selama perkembangannya larva Callosobruncus chinensis memakan kotiledonmaupun embrio dari kacang hijau. Serangan yang dilakukan oleh hama ini menyebabkan kacang hijau

23

berlubang bahkan sampai hampa (tinggal kulitnya saja) dan bobotnya menjadi ringan9

24

3.3

Identifikasi dengan Spektroskopi Infra Merah Pemeriksaan spektrum infra merah dari senyawa terpenoid yang diperoleh,

memberikan pita-pita serapan pada bilangan gelombang 3317,3 cm merupakan serapan dari uluran – OH. Serapan pada 2931,6 cm didukung dengan serapan pada 1458,1 cm

-1

-1

-1

(s)

(k) yang

(s) merupakan uluran metil, pada

bilangan gelombang 2862,2 cm -1 merupakan uluran =C-H dan serapan di daerah sidik jari pada 1373,2 cm

-1

menunjukkan uluran - CH2. Pada 1643,2 cm

yang didukung oleh serapan di daerah sidik jari pada 887,2 cm

-1

-1

(l)

(l) merupakan

uluran C=C yang terdapat dalam struktur lingkar. Serapan di daerah sidik jari pada 1126,4 cm

-1

(s) merupakan serapan dari C-O (Sastrohamidjojo, 1990).

Data hasil pengukuran spektroskopi IR diberikan pada Gambar 5.

25

3.4

Identifikasi dengan Spektroskopi Massa Dari hasil pengukuran spektroskopi massa didapatkan senyawa dengan berat

molekul 220 m/e dengan puncak dasar (100 %) adalah 43. Senyawa dengan berat molekul 220 diduga memiliki rumus molekul C15H24O. Jumlah ekivalen ikatan rangkapdalam rumus molekul tersebut dapat dihitung berdasarkan rumus DBE dan dihasilkan sebanyak 4 buah ekivalen ikatan rangkap, yaitu 3 buah lingkar (siklik) dan 1 buah ikatan rangkap C=C7. Adanya gugus – OH pada struktur dugaan dibuktikan dengan adanya puncak 202 m/e pada data MS dimana ion molekul melepaskan molekul netral H2O dan didukung dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 3317,3 cm-1 pada data IR. Gugus metil dilihat dari munculnya puncak 205 m/e dimana ion radikal metil dilepaskan dari ion molekul dan juga puncak 187 m/e setelah pelepasan H2O dan gugus metil dari ion molekul, dari data IR gugus metil ditunjukkan dengan adanya serapan pada 2931,6 cm-1 dan 1458,1 cm-1. Adanya ikatan rangkap pada siklik ditunjukkan dengan adanya serapan pada 1643,2 cm-1 dan 887,2 cm-1. Ikatan =C-H pada ikatan rangkap ditunjukkan dengan adanya peak pada 2862,2 cm-1. Hasil pengukuran Spektroskopi Massa diberikan pada Gambar 6.

26

BAB IV PENUTUP 4.1 KESIMPULAN Terpenoid merupakan senyawa metabolit sekunder yang tersusun atas 2 atau lebih unit C5 (isoprena). Secara umum sifat terpenoid tidak berwarna, cairan harum, massa jenisnya lebih ringan daripada air, mudah menguap (volatil). Semua terpenoid larut dalam pelarut organik dan biasanya tidak larut dalam air. Hampir semua terpenoid adalah optik aktif. Tata nama terpenoid dapat berupa sistem IUPAC dan CAS serta nama trivial sedangkan penggolongannya didasarkan pada jumlah unit C5 dan jenis rantai. Senyawa terpenoid dapat mengalami berbagai reaksi seperti oksidasi, reduksi, dehidrasi, adisi, dan substitusi. Biosintesis terpenoid melalui jalur asam mevalonat dengan menghasilkan IPP dan DMAPP debagai dasar pembentuk terpenoid. Isolasi senyawa terpenoid dari suatu spesies melaui dua tahap: isolasi minyak atsiri dari suatu spesies dan pemisahan terpenoid dari minyak atsiri. Senyawa terpenoid dimanfaatkan secara meluas dalam berbagai bidang seperti industri, kesehatan, serta berperan bagi spesies penghasil terpenoid itu sendiri dalam kehidupannya.

27

DAFTAR PUSTAKA

1.

Suprapto dan Nurjanah, N. 2001. Daya Insektisida Buah Lada Terhadap Beberapa Hama Gudang. J. Sains Tek.7(3): 141-146.

2.

Idris, A.B dan E. Garfius. 1993. Pesticides Affect Immature Stangst of Diadegme Insulare (Hymenoptra: Plutellidea) and it’s Host, The Diamondbackmoth (Lepidoptera:Plutellidea). J. Econ. Ento. 48 (6): 435411.

3.

Bahri, S. dan Rinawati. 2005. Isolasi Senyawa Alkaloid pada buah lada dengan uji aktifitas terhadap hama beras (Sithopilusoryzae L). J. Ilmiah MIPA. VIII(1): 42-47

4.

Arnason, B.J.R., I. M Gagnon, N. Lesage, L.egrave. 2005. Efficacy of Botanical Insecticides from Piper Species (Piperaceae) Extracts For Control of European Chafer (Coleoptera: Scarabaeidae). J. Econ. Ento.98 (3): 845855(11)

5.

Isman, M. 2002. Pesticide Outlook, J. RoyalSoc. Chem. 10.1039/b206507j: 30 37.

6.

SAS Institut. 1990. SAS/STAT User’s Guide, Version 6, Fourth Edition, Volume 2. North Carolina. SAS Institut Inc.

7.

Hamid, A., Y. Nuryani. 1992. Kumpulan Abstrak Seminar dan Lokakarya Nasional Etnobotani, Bogor. Dalam S. Riyadi, A. Kuncoro, dan A.D.P. Utami. Tumbuhan Beracun. Malang : Balitnas.

8.

Rismunandar. 2001. Lada, Budidaya dan Tata Niaganya. Penebar Swadaya. Jakarta. Halaman 6-34.

9.

Kartasapoetra. 1991. Hama Hasil Tanaman dalam Gudang. Rineka Cipta. Jakarta.

28