isolasi dan karakterisasi b-glukan dari tubuh buah jamur tiram putih dengan metode spektro uv-vis...
DESCRIPTION
farmakologi isolasiTRANSCRIPT
ISOLASI DAN KARAKTERISASI β-GLUKAN DARI TUBUH BUAH
JAMUR TIRAM PUTIH (Pleurotus ostreatus) DENGAN METODE
SPEKTROSKOPI UV-VISIBEL DAN FTIR
ILHAMSYAH NOOR
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2010 M / 1431 H
ISOLASI DAN KARAKTERISASI β-GLUKAN DARI TUBUH BUAH
JAMUR TIRAM PUTIH (Pleurotus ostreatus) DENGAN METODE
SPEKTROSKOPI UV-VISIBEL DAN FTIR
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh :
ILHAMSYAH NOOR 105096003166
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2010 M / 1431 H
ISOLASI DAN KARAKTERISASI β-GLUKAN DARI TUBUH BUAH
JAMUR TIRAM PUTIH (Pleurotus ostreatus) DENGAN METODE
SPEKTROSKOPI UV-VISIBEL DAN FTIR
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh :
ILHAMSYAH NOOR 105096003166
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Ira Djajanegara Sandra Hermanto, M.Si NIP. 19640826 199303 2 004 NIP. 19750810 200501 1 005
Mengetahui,
Ketua Program Studi Kimia
Sri Yadial Chalid, M.Si NIP. 19680313 200312 2 001
PENGESAHAN UJIAN
Skripsi berjudul ” Isolasi dan Karakterisasi Pleuran dari Tubuh Buah Jamur Tiram Putih (Pleorotus ostreatus) Dengan Metode Spektroskopi UV-Visibel dan FTIR” yang ditulis oleh ILHAMSYAH NOOR, NIM 105096003166 telah diuji dan dinyatakan.”Lulus” dalam sidang Munaqosyah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tanggal “22 Juni 2010” Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi Kimia.
Menyetujui,
Penguji I Penguji II Dede Sukandar, M.Si Anna Muawanah, M.Si NIP. 19650104 199103 1 001 NIP. 19740508 199903 2 002
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Ira Djajanegara Sandra hermanto,M.Si NIP. 19640826 199303 2 004 NIP. 19750810 200501 1 005
Mengetahui,
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Kimia Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis Sri Yadial Chalid, M.Si NIP. 19680117 200112 1 001 NIP. 19680313 200312 2 001
PERNYATAAN
DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI ADALAH
HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI
SKRIPSI ATAU KARYA TULIS ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI
ATAU LEMBAGA MANAPUN
Jakarta, Juni 2010
ILHAMSYAH NOOR 105096003166
vi
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan
karuniaNya, sehingga saya dapat hidup sampai sekarang dan dapat menyelesaikan
skripsi ini. Tidak lupa puji syukur kepada junjungan besar Nabi Muhammad Saw
yang telah memberikan bimbingan kepada kita ke jalan yang diridhoi Allah SWT.
Skripsi yang berjudul “Isolasi dan Karakterisasi Pleuran dari Tubuh Buah
Jamur Tiram Putih (Pleorotus ostreatus) Dengan Metode Spektroskopi UV-
Visibel dan FTIR “ diajukan untuk menyelesaikan tugas akhir yang merupakan
salah satu mata kuliah wajib dalam Program Studi Kimia.
Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis sebagai Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Sri Yadial Chalid, M.Si sebagai Ketua Program Studi Kimia Fakultas Sains
dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
3. Sandra Hermanto, M.Si sebagai dosen pembimbing penelitian yang telah
memberikan masukan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.
4. Dr. Ira Djajanegara selaku dosen pembimbing penelitian yang telah
memberikan masukan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.
vii
5. Kedua orang tua yang telah mencurahkan kasih sayangnya sehingga penulis
dapat melanjutkan kuliah serta senantiasa memberikan doa dan semangat demi
masa depan yang lebih baik.
6. Dr. Mirzan T Razak, M.Eng, APU selaku pimpinan laboratorium terpadu UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta.
7. Sahabat-sahabat seperjuangan yang telah menginspirasikan arti hidup
sesungguhnya karena dukungan kalian saya dapat terus malanjutkan kuliah
ini.
8. Nubzah saniyyah yang selalu memberikan semangat dan dukungan dalam
penyelesaian skripsi ini.
9. Teman-teman kimia angkatan 2005 yang tak dapat disebutkan satu persatu.
10. Para sahabat yang selalu mendukung dan memberi semangat kepada penulis.
serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu
saya dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata dari saya semoga skripsi ini dapat diterima dan bermanfaat
Amiiin
Jakarta, Juni 2010
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ................................................................................. vi
DAFTAR ISI................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xi
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiii
ABSTRAK .................................................................................................. xiv
ABSTRACT ................................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................. 3
1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................. 3
1.4. Manfaat Penelitian ................................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................. 4
2.1. Jamur Tiram Putih ................................................................................. 4
2.1.1. Klasifikasi Jamur Tiram Putih .................................................... 5
2.1.2. Komposisi Kimia dan Khasiat Jamur Tiram Putih ..................... 7
2.2. β-D-Glukan ........................................................................................... 10
2.2.1. Bioaktivitas β-D-glukan Sebagai Antikanker.............................. 13
2.3. Ekstraksi ................................................................................................ 14
2.3.1. Ekstraksi Padat-Cair ................................................................... 15
ix
2.3.3. Ekstraksi Cair-Cair ..................................................................... 21
2.4. Spektrofotometri UV-Visibel ................................................................ 22
2.4.1. Prinsip Kerja spektrofotometri UV-Visibel ................................ 23
2.4.2. Instrumentasi Spektrofotometer UV-Visibel............................... 25
2.4.3. Metode Pengukuran Kadar β-glukan .......................................... 27
2.5. Spektrofotometri Infra Merah ............................................................... 32
2.5.1. Prinsip Dasar Spektroskopi IR ................................................... 33
2.5.2. Instrumentasi Spektrofotometer IR ............................................. 37
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................ 39
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 39
3.2. Alat dan Bahan ...................................................................................... 39
3.2.1. Alat ............................................................................................. 39
3.2.2. Bahan .......................................................................................... 39
3.3. Prosedur Kerja ....................................................................................... 41
3.3.1. Ekstraksi β-glukan dari Tubuh Buah Jamur Tiram Putih ........... 41
3.3.2. Analisa Kualitatif Ekstrak Padatan Glukan Dengan FTIR ......... 42
3.3.3. Pengukuran Total Glucan dan D-glukosa (megazyme) .............. 42
3.3.4. Pengukuran α-glukan (Megazyme) .............................................. 43
3.3.5. Pengukuran Kadar β-glukan Metode Congo Red ........................ 44
3.3.6. Desain Penelitian ......................................................................... 45
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 46
4.1. Hasil Identifikasi β-glukan dengan FTIR (Metode Cakram KBr) ........ 47
4.2. Hasil Analisa Kadar β-glukan Dengan Spektrofotometer UV-Vis ........ 51
x
4.2.1. Metode Megazyme ...................................................................... 51
4.2.2. Metode Congored ....................................................................... 53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 56
5.1. Kesimpulan ........................................................................................... 56
5.2. Saran ...................................................................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 57
LAMPIRAN................................................................................................. 60
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Pleurotus ostreatus ..................................................................... 5
Gambar 2. Rumus Struktur Pleuran (β-1,3 dan β-1,6 glukan) ..................... 10
Gambar 3. Struktur molekul β-D-glukan ..................................................... 10
Gambar 4. Struktur heparin .......................................................................... 12
Gambar 5. Mekanisme penghambatan sel kanker oleh β-glukan ................ 13
Gambar 6. Perkolator .................................................................................... 17
Gambar 7. Ekstraktor soxhlet........................................................................ 18
Gambar 8. Distilator...................................................................................... 19
Gambar 9. Warna pada spektrum sinar tampak ........................................... 23
Gambar 10. Prinsip kerja cahaya yang terabsorpsi ...................................... 24
Gambar 11. Skema Alat Spektrofotometer UV-Vis single beam ................ 25
Gambar 12. Skema Alat Spektrofotometer UV-Vis double beam ................ 26
Gambar 13. Struktur molekul congored ...................................................... 30
Gambar 14.Gambaran dua atom yang memiliki vektor listrik dan
vektor magnetik.......................................................................... 33
Gambar 15. Vibrasi regangan antar atom .................................................... 34
Gambar 16. Jenis-jenis vibrasi bengkokan antar atom ................................. 35
Gambar 17. Spektrum FTIR sampel dan standar β-glukan .......................... 48
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Urutan negara penghasil beberapa jenis jamur
berdasarkan tingkat produksinya ................................................... 7
Tabel 2. Komposisi dan kandungan gizi jamur tiram
putih per 100 gram ......................................................................... 8
Tabel 3. Perbandingan metode ekstraksi Yap & Ng dan Chihara et al......... 21
Tabel 4. Rentang panjang gelombang pada sinar tampak ............................ 24
Tabel 5. Serapan khas beberapa gugus ........................................................ 34
Tabel 6. Bilangan gelombang spektrum FTIR sampel dan standar β glukan 48
Tabel 7. Pengukuran absorbansi dengan metode megazim ......................... 51
Tabel 8. Pengujian sampel dengan congored ............................................... 52
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Proses ekstraksi jamur tiram putih............................................ 60
Lampiran 2. Preparasi reagen (megazyme) .................................................. 61
Lampiran 3. Perhitungan kemurnian β-glukan dengan menggunakan Mega-Calc ......................................................... 62
Lampiran 4. Perhitungan kemurnian β-glukan secara manual ..................... 63
Lampiran 5. Kurva kalibrasi standar barley uji kemurnian
metode congored ...................................................................... 66
Lampiran 6. Perhitungan konsentrasi β-glukan dengan metode Congored ..................................................................... 67
xiv
ABSTRAK
Ilhamsyah Noor. Isolasi dan Karakterisasi β–glukan Dari Tubuh Buah Jamur Tiram Putih (Pleorotus ostreatus) Dengan metode Spektroskopi UV-Visibel dan FTIR. Dibimbing oleh Dr.Ira Djajanegara dan Sandra Hermanto M.Si. Jamur tiram putih merupakan salah satu jenis jamur yang bermanfaat bagi manusia, karena mengandung senyawa β-glukan yang memiliki potensi sebagai obat antikanker. Penelitian ini dilakukan untuk mengisolasi senyawa β-glukan yang terkandung di dalam jamur tiram putih kemudian menentukan kemurniannya. Proses isolasi dilakukan dengan metode Yap & Ng yang didasarkan pada prinsip pemanasan dengan aquades yang dilanjutkan dengan presipitasi oleh etanol 4oC dan diakhiri dengan pengeringan freeze drying. Sampel padatan glukan dikarakterisasi lebih lanjut dengan menggunakan FTIR dan ditentukan kemurniannya dengan spektrofotometer UV-Visibel menggunakan metode kolorimetri (megazyme dan congored). Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstraksi jamur tiram putih dengan metode Yap & Ng mampu menghasilkan padatan glukan sebanyak 2,4004 g. Karakterisasi ekstrak dengan FTIR menunjukkan spektrum utama pada bilangan gelombang 890 cm-1 yang mengindikasikan keberadaan senyawa 1,3-β-glukan. Hasil uji kemurnian lebih lanjut menunjukkan kemurnian β-glukan yang terkandung dalam ekstrak sebesar 46,1428% dengan metode megazyme serta 167,94% dengan metode congored. Kata kunci : β-glukan, jamur tiram putih (Pleorotus ostreatus), ekstraksi Yap & Ng, spektroskopi FTIR, spektroskopi UV-Visibel.
xv
ABSTRACT
Ilhamsyah Noor. Isolation and Characterization of β-glucan from White Oyster Mushroom (Pleorotus ostreatus) With FTIR and UV-Visible Spectroscopy Method. Advised by Dr.Ira Djajanegara and Sandra Hermanto M.Si White oyster mushroom was one of type fungus that beneficial to humans, because of β-glucan content which potential as anticancer drug. A research has been done on the white oyster mushroom through determination to isolate the compounds of β-glucan contained in the white oyster mushrooms and then determine its purity. Isolation process was conducted by Yap & Ng method based on the principle of heating with distilled water followed by ethanol pesipitasi by 4oC and then drying by freeze drying. Characterization of the extracts through by FTIR and determination of purity by UV-visible spectrophotometer with colorimetric method (megazyme and congored). The result showed that the extraction of white oyster mushrooms with Yap & Ng method produced total yields as much 2.4004 g. Characterization of the extract with FTIR spectrum shows the main wave number 890 cm-1 which is indicated of 1,3-β-glucan. Purity test results showed the β-glucan purity in the extract amounted to 46.1428% with megazyme method and 167,94% with congored method. Keywords : β-glucan, white oyster mushroom (Pleorotus ostreatus), Yap & Ng Extraction, FTIR Spectroscopy, UV-Visible Spectroscopy
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Jamur merupakan organisme eukariotik, yang terdiri dari jamur
mikroskopik dan makroskopik. Jamur bermanfaat karena beberapa jenis
organisme itu dapat digunakan sebagai bahan makanan, seperti jamur shiitake,
jamur kuping, jamur tiram, jamur merang, jamur kancing, portabella, ganoderma,
dan sebagainya. Manfaat tidak langsung adalah beberapa jenis jamur dapat
digunakan sebagai bahan obat tradisional seperti jamu maupun obat modern
(Widyastuti, 2009).
Jamur tiram (Pleorotus sp.) merupakan salah satu jenis jamur yang cukup
bermanfaat bagi manusia. Jamur tiram memiliki banyak jenis salah satunya adalah
jamur tiram putih yang paling enak dan disukai. Jamur tiram putih memiliki
kandungan gizi yang sangat banyak seperti zat mineral, protein, polisakarida dan
lain-lain. Banyaknya kandungan gizi dalam jamur tiram putih membuat jamur
tiram putih banyak dikonsumsi sebagai bahan makanan maupun bahan tambahan
makanan yang diekstrak dari jamur tiram tersebut (Sumarmi, 2006).
Jamur tiram putih memiliki potensi yang cukup besar, hal ini dapat dilihat
dari banyaknya zat-zat yang memiliki khasiat sebagai obat yang terkandung dalam
jamur tiram putih. Salah satu dari zat yang berperan sebagai obat dalam jamur
tiram putih adalah pleuran yang merupakan salah satu senyawa dengan struktur
umum β-glukan, dimana senyawa ini memiliki peran sebagai zat antikanker yang
1
2
telah diteliti oleh para peneliti terdahulu (Chihara et al, 1970). β-glukan tidak
hanya terdapat dalam jamur tiram putih, tetapi juga banyak terdapat pada jamur
jenis lain seperti jamur shittake (Lentinus edodes) (Hozova, 2004).
β-glukan adalah suatu jenis polisakarida dengan monomer berupa D-
glukosa, yang diikat melalui ikatan β-(1,3) glukosida dan β-(1,6) glukosida. β-
glukan banyak terdapat pada dinding sel bakteri, tumbuhan dan khamir. Menurut
FDA tahun 1997 β-glukan merupakan Biological Defense Modifier (BDM) dan
Generally Recognized As Safe (GRAS), tidak menimbulkan toksisitas dan efek
samping. β-glukan memiliki aktivitas biologis seperti antioksidan, antitumor dan
lain-lain. (Thontowi, 2007).
Banyaknya penggunaan jamur tiram sebagai bahan makanan dan bahan
tambahan makanan serta potensi dari β-glukan sebagai zat anti kanker yang
terkandung dalam jamur tiram putih, membuat kita terpacu untuk melakukan
penelitian mengenai zat β-glukan tersebut. Metode ekstraksi yang digunakan pada
penelitian ini mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh Yap & Ng (2001).
Metode ini digunakan karena memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan
metode ekstraksi yang pernah dilakukan oleh Chihara (1970) untuk ekstraksi β-
glukan. Kelebihan dari metode ekstraksi Yap & Ng (2001) yaitu waktu ekstraksi
dapat dilakukan selama 5 hari, lebih cepat dibandingkan dengan metode ekstraksi
Chihara yang dilakukan selama 14 hari, Penggunaan bahan kimia yang lebih
sedikit dalam proses ekstraksi, dan ekstrak yang dihasilkan lebih banyak yaitu
sebanyak 325 mg jika dibandingkan dengan metode Chihara yang hanya
menghasilkan ekstrak sebanyak 4 mg.
3
1.2. Rumusan Masalah
1. Sejauh manakah β-glukan dapat diisolasi dengan menggunakan metode
ekstraksi Yap & Ng (2001) ?
2. Bagaimana hasil karakterisasi β-glukan dengan FTIR?
3. Berapakah kadar β-glukan hasil pengukuran dengan metode kolorimetri
congo red dan megazyme?
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengisolasi β-glukan dari tubuh
buah jamur tiram putih dengan menggunakan metode ekstraksi Yap & Ng (2001)
dan mengetahui hasil karakterisasi β-glukan hasil ekstraksi dengan
Spektrofotometer FTIR serta menentukan kadar β-glukan yang dihasilkan
menggunakan metode megazyme dan congo red.
1.4. Manfaat Penelitian
Dari hasil penelitian ini diharapkan diperoleh β-glukan murni dari hasil
ekstraksi jamur tiram putih dengan menggunakan metode Yap & Ng (2001)
sehingga ekstrak yang diperoleh dapat diuji bioaktivitasnya sebagai bahan obat
antikanker.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Jamur Tiram Putih
Jamur tiram putih merupakan jenis jamur kayu yang tumbuh berderet
menyamping pada batang kayu lapuk. Jamur ini memiliki tubuh buah yang
tumbuh mekar membentuk corong dangkal seperti kulit kerang. Ciri jamur tiram
putih antara lain bentuk tudung seperti tiram, lebar mencapai 25 cm, tebalnya 0,5-
2 cm, yang tumbuh di daerah dingin biasanya tudungnya lebih tebal dibandingkan
dengan yang tumbuh di suhu yang lebih panas (Sumarmi, 2006).
Jamur tiram putih banyak tumbuh di daerah yang lembab atau di negara
yang memiliki 4 musim. Indonesia merupakan salah satu negara penghasil jamur
tiram putih. Petani-petani jamur tiram putih di Indonesia pada saat ini berkembang
cukup pesat hal ini dikarenakan permintaan pasar internasional dan potensi dari
jamur tiram putih tersebut (Suriawira, 2009).
Pada mulanya jenis jamur ini ditemukan tumbuh secara alami pada batang-
batang pohon di hutan. Sekitar tahun 1935, upaya pembudidayaannya
dipublikasikan oleh Kaufert, kemudian diikuti dengan berbagai penelitian di
mancanegara untuk berbagai jenis jamur tiram. Jamur tiram mula-mula
dibudidayakan di Belanda dan sempat diteliti serta diuji khasiatnya di
laboratorium World Healt Organization (WHO). Dalam perkembangannya, jamur
ini kemudian masuk ke Indonesia dan dikembangkan di Wonosobo, selanjutnya
dibudidayakan di Sukabumi, Purbalingga, dan Temanggung (Prahastuti, 2001).
4
5
2.1.1. Klasifikasi Jamur Tiram Putih
Gambar 1. Pleurotus ostreatus
Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) dinamakan demikian karena
bentuknya seperti tiram atau kerang. Oleh orang Jepang jamur tiram putih disebut
shimeji, lain halnya dengan orang eropa dan amerika yang menyebutnya sebagai
oyster white (Anonim, 2002).
Jamur tiram putih merupakan jenis tumbuhan yang hidup pada bahan
organik yang sudah tidak berguna (saprofit). Jamur tiram putih tumbuh dan
berkembang sepanjang tahun di berbagai iklim tropis dan sub tropis. Jamur tiram
putih tumbuh baik pada musim panas. Di Indonesia jamur tiram putih biasa
tumbuh saat musim hujan maupun kemarau (Sumarmi, 2006).
Pada umumnya jamur tiram, Pleurotus ostreatus, mengalami dua tipe
perkembangbiakan dalam siklus hidupnya, yakni secara aseksual maupun seksual.
Seperti halnya reproduksi aseksual jamur, reproduksi aseksual basidiomycota
secara umum yang terjadi melalui jalur spora yang terbentuk secara endogen pada
kantung spora atau sporangiumnya, spora aseksualnya yang disebut konidiospora
terbentuk dalam konidium. Sedangkan secara seksual, reproduksinya terjadi
Kerajaan : Fungi
Filum : Basidiomycota
Kelas : Homobasidiomycetes
Ordo : Agaricales
Famili : Tricholomataceae
Genus : Pleurotus
Spesies : P. ostreatus
6
melalui penyatuan dua jenis hifa yang bertindak sebagai gamet jantan dan betina
membentuk zigot yang kemudian tumbuh menjadi primodia dewasa. Spora
seksual pada jamur tiram putih, disebut juga basidiospora yang terletak pada
kantung basidium (Phillips, 2006).
Mula-mula basidiospora bergerminasi membentuk suatu masa miselium
monokariotik, yaitu miselium dengan inti haploid. Miselium terus bertumbuh
hingga hifa pada miselium tersebut berfusi dengan hifa lain yang kompatibel
sehingga terjadi plasmogami membentuk hifa dikariotik. Setelah itu apabila
kondisi lingkungan memungkinkan (suhu antara 10-20 °C, kelembaban 85-90%,
cahaya mencukupi, dan CO2 < 1000 ppm) maka tubuh buah akan terbentuk.
Terbentuknya tubuh buah diiringi terjadinya kariogami dan meiosis pada
basidium. Nukleus haploid hasil meiosis kemudian bermigrasi menuju tetrad
basidiospora pada basidium. Basidium ini terletak pada bilah atau sekat pada
tudung jamur dewasa yang jumlahnya banyak (lamela). Dari spora yang terlepas
ini akan berkembang menjadi hifa monokarion. Hifa ini akan memanjangkan
filamennya dengan membentuk cabang hasil pembentukan dari dua nukleus yang
dibatasi oleh septum (satu septum satu nukleus). Kemudian hifa monokarion akan
mengumpul membentuk jaringan sambung menyambung berwarna putih yang
disebut miselium awal dan akhirnya tumbuh menjadi miselium dewasa (kumpulan
hifa dikarion). Dalam tingkatan ini, hifa-hifa mengalami tahapan plasmogami,
kariogami, dan meiosis hingga membentuk bakal jamur. Nantinya, jamur dewasa
ini dapat langsung dipanen atau dipersiapkan kembali menjadi bibit induk
(OECD, 2006).
7
Indonesia merupakan salah satu negara yang mengembangkan pertanian
jamur tiram putih selain Jepang dan Cina. Hal ini terlihat pada tabel 1 dimana
Indonesia merupakan salah satu produsen jamur tiram putih di dunia.
Tabel 1. Negara penghasil beberapa jenis jamur Nama Umum Negara Penghasil
Champaignon/Jamur kancing
Shittake/black mushroom/hioko
Jamur merang (paddy straw
mushroom)
Jamur winter
Jamur kuping/hiratake
Jamur tiram/shimeji
Nameko
Jamur lendir putih
Tuber
Amerika serikat, Perancis, Nederland, Inggris,
RRC, Taiwan, Australia, Skandinavia
Cina, Jepang, Taiwan, Korea, Indonesia (Baru
mulai), Amerika serikat dan beberapa Negara
Eropa
Cina, Taiwan, Korea, Filipina, Thailand,
Indonesia, Malaysia
Jepang, Cina, Taiwan, Korea
Cina, Taiwan, Filipina
Cina, Taiwan, Jepang, Thailand, Pakistan,
Indonesia, Singapura, Jerman, Nederland
Jepang
Cina, Taiwan
Jepang
(Suriawira, 2009)
2.1.2. Komposisi Kimia dan Khasiat Jamur Tiram Putih
Seiring dengan populasi jamur sebagai bahan makanan yang enak dan
bergizi, permintaan atas jamur tiram putih di masyarakat terus meningkat. Jamur
tiram putih banyak diminati oleh masyarakat karena rasanya yang enak. Jamur
tiram putih biasa dimasak di dalam sup bahkan ada pula yang membuat jamur
tiram putih menjadi makanan ringan seperti keripik jamur tiram. Selain enak
8
jamur tiram putih juga bergizi, dimana kandungan gizi dari jamur tiram putih ini
dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Komposisi dan kandungan gizi jamur tiram putih per 100 gram
Zat Gizi Kandungan
Kalori(energi) 367 kal
Protein 10,5-30,4 %
Karbohidrat 56,6 %
Lemak 1,7-2,2 %
Tiamin 0,2 mg
Riboflavin 4,7-4,9 mg
Niasin 77,2 mg
Co (kalsium) 314 mg
K (kalium) 3,793 mg
P (Posfor) 717 mg
Na (Natrium) 837 mg
Fe (zat besi) 3,4-18,2 mg
Serat 7,5-8,7 %
(Sumarmi, 2006)
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa jamur tiram putih memiliki
kandungan gizi yang cukup baik untuk dikonsumsi bahkan jika dilihat dari
kandungan proteinnya jamur tiram ini memiliki kandungan protein yang lebih
tinggi dari beras yang hanya sebesar 7,3% dan gandum yang sebesar 13,2%.
Jamur tiram putih juga mengandung sembilan macam asam amino yaitu lisin,
metionin, triptofan, threonin, valin, leusin, isoleusin, histidin dan fenilalanin.
72% lemak dalam jamur tiram terdiri dari asam lemak tidak jenuh, sehingga
aman dikonsumsi baik yang menderita kelebihan kolesterol (hiperkolesterol)
9
maupun gangguan metabolisme lipid, sisanya 28% asam lemak jenuh serta adanya
semacam polisakarida kitin di dalam jamur tiram sehingga menimbulkan rasa
enak (Sumarmi, 2006).
Dilihat dari kandungan gizi yang terdapat dalam jamur tiram putih maka
bahan ini termasuk aman untuk dikonsumsi. Adanya serat yaitu lignoselulosa baik
untuk pencernaan. Penelitian pada tikus menunjukkan bahwa dengan pemberian
menu jamur tiram putih selama 3 minggu akan menurunkan kadar kolesterol
dalam serum hingga 40 % dibandingkan dengan tikus yang tidak diberi pakan
yang mengandung jamur tiram putih, sehingga mereka berpendapat bahwa jamur
tiram putih dapat menurunkan kadar kolesterol pada penderita hiperkolesterol
(Sumarmi, 2006).
Kandungan serat yang terkandung dalam jamur tiram putih juga
berpengaruh positif terhadap pencegahan penyakit kencing manis. Dengan
peningkatan konsumsi serat dapat membantu perbaikan sensitifitas jaringan ujung
saraf insulin, sehingga dapat mengurangi kebutuhan tubuh akan insulin.
Berdasarkan eksperimen The Mushroom Asosiation of England dengan memberi
tiga pon jamur tiram putih pada penderita kanker setiap minggu selama enam
bulan berturut-turut menunjukan efek yang signifikan terhadap kondisi kesehatan
penderita yang berangsur membaik dan pada akhirnya sembuh (Jaelani, 2008).
Selain zat-zat di atas jamur tiram putih juga mengandung senyawa pleuran
yang merupakan polimer dari glukosa. Pleuran terdiri dari ikatan β-1,3 dan β-1,6
glukosida, dengan rumus molekul (C6H10O5)x. Zat inilah yang diduga memiliki
10
bioaktivitas sebagai zat antikanker, antikolesterol dan antiinflamasi karena
memiliki struktur umum β-glukan.
Gambar 2. Rumus Struktur Pleuran (β-1,3 dan β-1,6 glukan)
2.2. β-D-Glukan
Gambar 3. Struktur molekul β-D-glukan (Kidd, 2000)
Glukan adalah polisakarida yang terbuat dari rantai molekul glukosa.
Sedangkan beta (β) adalah sebutan dari posisi sterik dari group hidroksi glukosa
yang termasuk dalam formasi rantai tersebut. Beta (β)-1,3 D-glukan dan beta (β)-
1,6 D-Glukan adalah struktur yang biasa terbentuk. Sedangkan penomoran 1,3 dan
1,6 adalah berdasarkan posisi molekul glukosa yang terangkai bersama rantai. β-
glukan merupakan homopolimer glukosa yang diikat melalui ikatan β-(1,3) dan β-
11
(1,6) glukosida (Thontowi, 2007). β-glukan memiliki bobot molekul tinggi,
tergolong senyawa homopolisakarida, yaitu polisakarida yang tersusun dari satu
jenis gula. Monomer β-glukan yakni D-glukosa (Kusmiati, 2007).
Pada tahun 1940-an sebuah riset telah dilakukan oleh Pillemer yang
kemudian menemukan suatu substansi yang dapat meningkatkan kekebalan tubuh
yang disebut Zymosan dan tidak diketahui dengan jelas sampai pada tahun 1960-
an. Hingga pada tahun 1970-an Nicholas Diluzio di Tulane University, penelitian
mengenai beta (β) 1,3 D Glukan pada manusia dimulai, kemudian diuji lagi oleh
Dr Peter Mansell bahwa senyawa beta (β) D Glukan mampu mengaktifkan
makrofag. Pada tahun 1980 di Harvard Study dilakukan penelitian yang
menggambarkan adanya rangsangan yang disebabkan oleh senyawa beta (β) D
Glukan untuk meningkatkan kekebalan tubuh. Disamping juga sejumlah riset
yang menunjukkan bahwa senyawa beta (β) D Glukan yang mampu mengaktifkan
makrofag untuk mengatasi infeksi HIV, komplikasi yang disebabkan trauma berat
dan akibat radiasi, beta (β) D Glukan juga mampu untuk meningkatkan efektifitas
antibiotik dan antivirus (Ahmad, 2008).
Beta glukan banyak terdapat pada dinding sel bakteri, jamur, maupun
tumbuhan tingkat tinggi. Beta glukan telah mendapat rekomendasi aman dari
Food and Drug Administration (FDA) untuk dikonsumsi manusia. Berbagai
penelitian mengungkapkan bahwa β-glukan yang dikonsumsi dapat memberikan
efek pengobatan antara lain sebagai antioksidan, antikolesterol, perlindungan
terhadap radiasi, antipenuaan dan juga sebagai antitumor (Spicer, 2005).
12
Proteoglikan merupakan gabungan antara polisakarida dan protein dengan
polisakarida sebagai rantai utamanya dan protein sebagai konjugat. Perbedaan
proteoglikan dengan glikoprotein yaitu pada proteoglikan rantai penyusun
utamanya yaitu polisakarida, sedangkan pada glikoprotein rantai penyusun
utamanya adalah protein. Proteoglikan bisa juga disebut sebagai
glikosaaminoglikan atau dapat juga disebut mukopolisakarida. Heparin adalah
salah satu contoh senyawa yang termasuk proteoglikan, dimana ia berfungsi
sebagai anti gumpalan darah (Anida, 2004)
Gambar 4. Struktur heparin
Peptidoglikan adalah polisakarida yang terdiri dari dua gula turunan yaitu
asam-N-asetil glukosamin serta asam-N-asetil muramat yang dihubungkan ikatan
β-1,4, dan sebuah rantai peptida pendek yang contohnya terdiri dari asam amino l-
alanin, D-alanin, D-asam glutamat, dan baik L-lisin atau asam diaminopimelik
(DAP)-asam amino langka yang hanya ditemukan pada dinding sel prokariot.
Peptidoglikan adalah komponen utama dinding sel bakteri yang bersifat kaku dan
13
bertanggung jawab untuk menjaga integritas sel serta menentukan bentuknya.
Struktur dasar peptidoglikan adalah sebuah selubung yang menyelimuti sel yang
tersusun dari utas-utas peptidoglikan yang berdampingan satu sama lain dan
dihubungkan dengan ikatan silang tetrapeptida yang terbuat dari asam amino.
Peptidoglikan hanya ditemukan pada spesies bakteri contohnya Staphylococcus
aureus, namun tidak semua bakteri memiliki DAP pada peptidoglikannya
(Madigan et al, 2006).
2.2.1. Bioaktivitas β-glukan Sebagai Antikanker
Seperti yang telah diketahui β-glukan memiliki bioaktifitas sebagai
antikanker. Hal ini telah dibuktikan dengan penelitian yang dilakukan peneliti
terdahulu. Berikut ini merupakan mekanisme penghambatan perkembangan sel
kanker oleh β-glukan.
Gambar 5. Mekanisme penghambatan sel kanker oleh β-glukan (Anonim, 2009)
14
Mekanisme penghambatan perkembangan sel kanker oleh β-glukan
sebagaimana pada gambar 4 dapat terjadi secara langsung ataupun tidak langsung,
secara langsung β-glukan mengaktivasi makrofag, neutrofil, dan Natural Killer
Cells dan memecah dinding selkanker, sehingga pertumbuhan sel kanker
terhambat. Secara tidak langsung β-glukan yang menempel pada makrofag
menstimulasi makrofag untuk membentuk Cytotoksik T Limposit yang kemudian
cytotoksik T limposit menghasilkan substansi kimia antikanker lainnya yang
dapat menghacurkan sel kanker. Dengan kata lain adanya β-glukan dapat
mengaktifkan makrofag untuk mengenal dan merusak sel yang mengalami mutasi
yang dapat menyebabkan kanker ataupun tumor (Anonim, 2009).
2.3. Ekstraksi
Ekstraksi adalah proses pemisahan komponen yang diinginkan dari
penyusun-penyusun lain dalam suatu bahan atau campuran dengan menggunakan
pelarut. Ekstraksi merupakan salah satu langkah untuk mendapatkan senyawa dari
sistem campuran (Pudjaatmaka dan Qodratillah, 2002).
Bila suatu zat terlarut membagi diri antara dua cairan yang tak dapat
campur, ada suatu hubungan yang pasti antara konsentrasi zat terlarut dalam dua
fasa pada kesetimbangan. Nernst pertama kalinya memberikan pernyataan yang
jelas mengenai hukum distribusi ketika pada tahun 1981 ia menunjukan bahwa
suatu zat akan terlarut akan membagi dirinya antara dua cairan yang tak dapat
campur sedemikian rupa sehingga angka banding konsentrasi pada kesetimbangan
adalah konstanta pada suatu temperatur tertentu (Underwood, 2002).
15
Berdasarkan hukum distribusi nernst :
[A]1 = tetapan
[A]1 menyatakan konsentrasi zat terlarut A dalam fase cair 1.
Meskipun hubungan ini berlaku cukup baik dalam kasus-kasus tertentu,
pada kenyataannya hubungan ini adalah tidak eksak. Yang benar, dalam
pengertian termodinamik, angka banding aktivitas bukannya rasio konsentrasi
yang seharusnya konstan. Aktivitas suatu spesies kimia dalam satu fase
memelihara suatu rasio yang konstan terhadap aktivitas spesies itu dalam fase cair
yang lain ;
aA1
Di mana :
aA1 = aktivitas zat terlarut A dalam fase 1
KDA = koefisien distribusi dari spesies A
2.3.1. Ekstraksi Padat-Cair
Ekstraksi padat–cair dilakukan bila ingin memisahkan suatu komponen
dalam suatu padatan dengan menggunakan suatu pelarut cair. Ekstraksi ini
didasarkan pada perpindahan massa komponen zat padat ke dalam pelarut dimana
perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk ke
dalam pelarut. Proses pengekstraksian komponen kimia dalam sel tanaman yaitu
pelarut organik akan menembus dinding sel dan masuk kedalam rongga sel yang
mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dalam pelarut organik di luar sel, maka
larutan terpekat akan berdifusi keluar sel dan proses ini akan berulang terus
[A]2
aA2 KDA
16
sampai terjadi keseimbangan antara konsentrasi cairan zat aktif di dalam dan di
luar sel (Sudjadi, 1986). Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam proses
ekstraksi padat-cair, yaitu :
1. Pelarut yang digunakan harus melarutkan bahan yang diekstraksi secara
sempurna
2. Analit dalam sampel harus tahan panas (tidak terurai oleh panas)
3. Volume pelarut pengekstraksi harus cukup agar tidak kering
4. Pelarut tidak atau sedikit saja melarutkan bahan lain selain analit yang
diinginkan (diisolasi)
Ada beberapa contoh dari ekstraksi padat cair yaitu :
1. Maserasi
Maserasi merupakan proses perendaman sampel dengan pelarut organik
yang digunakan pada temperatur ruangan. Proses ini sangat menguntungkan
dalam isolasi senyawa bahan alam karena dengan perendaman sampel tumbuhan
akan terjadi pemecahan dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan antara
di dalam dan di luar sel sehingga metabolit sekunder yang ada dalam sitoplasma
akan terlarut dalam pelarut organik dan ekstraksi akan sempurna karena dapat
diatur lama perendaman yang dilakukan. Pemilihan pelarut untuk proses maserasi
akan memberikan efektivitas yang tinggi dengan memperhatikan kelarutan
senyawa bahan alam pelarut tersebut (Darwis, 2002).
Keuntungan cara ekstraksi ini adalah cara pengerjaan dan peralatan yang
digunakan sederhana dan mudah diusahakan. Sedangkan kelemahannya adalah
waktu pengerjaan lama.
17
2. Perkolasi
Perkolasi merupakan proses melewatkan pelarut organik pada sampel
sehingga pelarut akan membawa senyawa organik bersama-sama pelarut.
Prinsipnya serbuk sampel ditempatkan dalam suatu bejana silinder yang bagian
bawahnya diberi sekat berpori. Cairan pelarut dialirkan dari atas ke bawah melalui
serbuk tersebut sehingga akan melarutkan zat aktif. Alat yang digunakan untuk
perkolasi disebut perkolator. Larutan zat aktif yang keluar dari perkolator disebut
sari atau perkolat, sedangkan sisa penyarian disebut ampas atau sisa perkolasi.
Tetapi efektivitas dari proses ini hanya akan lebih besar untuk senyawa organik
yang sangat mudah larut dalam pelarut yang digunakan (Darwis, 2002).
Gambar 6. Perkolator
3. Soxhletasi
Prinsip kerjanya adalah serbuk yang akan diekstraksi diletakkan pada
selongsong (thimble) dan ditempatkan pada bagian dalam alat soxhlet. Kemudian
dipasang labu alas bulat yang sesuai dengan ukurannya. Diisi pelarut melalui
bagian atas soxhlet, sehingga terjadi dua kali sirkulasi. Pada bagian atas dipasang
18
pendingin balik. Jika pelarut dididihkan uap akan keluar ke atas melalui pipa
menuju pendingin balik dan akan dikondensasikan. Uap yang telah
dikondensasikan akan turun dengan tetesan pelarut dan kemudian jatuh ke
selongsong yang berisi bahan yang diekstraksi. Larutan akan berkumpul dan
setelah larutan mencapai tinggi maksimal di atas soxhlet, secara otomatis larutan
akan turun mengalir ke dalam labu alas bulat. Dengan demikian bahan dikatakan
telah mengalami satu kali sirkulasi (Darwis, 2002).
Gambar 7. Ekstraktor soxhlet
Proses ini akan terjadi terus menerus secara otomatis sampai ekstraksi
sempurna. Selanjutnya senyawa hasil ekstraksi dapat diambil dari larutan yang
terkumpul dari labu alas bulat. Keuntungan metode ini adalah cairan pelarut yang
dibutuhkan lebih sedikit, zat aktif yang diperoleh lebih banyak, dan ekstraksi
dapat diteruskan sesuai dengan keperluan tanpa menambah volume cairan pelarut.
Sedangkan kerugiannya adalah larutan dipanaskan terus menerus sehingga yang
zat aktifnya tidak tahan pemanasan kurang cocok dilakukan dengan metode ini.
19
Proses ini sangat baik untuk senyawa yang tidak terpengaruhi oleh panas (Darwis,
2002).
4. Distilasi
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia
berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan.
Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini
kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik
didih lebih rendah akan menguap lebih dulu (Darwis, 2002).
Gambar 8. Distilator
Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani sekitar abad
pertama masehi yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya
permintaan akan spritus. Hypathia dari Alexandria dipercaya telah menemukan
rangkaian alat untuk distilasi dan Zosimus dari Alexandria-lah yang telah berhasil
menggambarkan secara akurat tentang proses distilasi pada sekitar abad ke-4
Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli kimia Islam pada
masa kekhalifahan Abbasiah, terutama oleh Al-Razi pada pemisahan alkohol
20
menjadi senyawa yang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini
menjadi semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala mikro,
The Hickman Stillhead dapat terwujud. Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721-815)
yang lebih dikenal dengan Ibnu Jabir menyebutkan tentang uap anggur yang dapat
terbakar. Ia juga telah menemukan banyak peralatan dan proses kimia yang
bahkan masih banyak dipakai sampai saat kini. Kemudian teknik penyulingan
diuraikan dengan jelas oleh Al-Kindi.
Secara teori, hasil distilasi dapat mencapai 100% dengan cara menurunkan
tekanan hingga 1/10 tekanan atmosfer. Dapat pula dengan menggunakan distilasi
azeotrop yang menggunakan penambahan pelarut organik dan dua distilasi
tambahan, dan dengan menggunakan penggunaan cornmeal yang dapat menyerap
air baik dalam bentuk cair atau uap pada kolom terakhir. Namun, secara praktek
tidak ada distilasi yang mencapai 100% (Yee, 2008).
5. Ekstraksi Yap & Ng (2001)
Metode ekstraksi Yap & Ng pada dasarnya hampir sama dengan proses
ekstraksi lainnya, pelarut yang digunakan dalam ekstraksi ini yaitu air (aquades).
β-glukan diisolasi dengan air panas yang kemudian dilakukan presipitasi
(pengendapan) dengan etanol dan diteruskan dengan proses freeze drying dengan
menggunakan nitrogen cair. Uji kemurnian dilakukan dengan analisis kolom
karbohidrat yang memberikan kemurnian sebesar 87,5 %.
Jika dilihat dari aspek komersialnya metode ekstraksi yang dilakukan oleh
Yap & Ng (2001) lebih efisien, lebih murah dan tidak membutuhkan waktu yang
lama jika dibandingkan dengan metode ekstraksi β-glukan yang dilakukan oleh
21
Mizuno (1999) dan Chihara et al pada tahun 1970. Berikut merupakan
perbandingan antara metode Yap & Ng dan Chihara et al.
Tabel 3. Perbandingan metode ekstraksi Yap & Ng (2001) dan Chihara et al
(1970)
Karakteristik Metode yang digunakan
Metode Chihara Metode Yap & Ng
1. Waktu ekstraksi 2. Bahan kimia yang
dibutuhkan 3. Ekstrak yang dihasilkan 4. Persentasi kemurnian
ekstrak
14 hari Banyak 4 mg 99,23 %
5 hari Tidak ada, kecuali nitrogen cair dan etanol 325 mg 87,50 %
( Yap & Ng, 2001)
2.3.2. Ekstraksi Cair-Cair
Proses ekstraksi melibatkan dua fasa (kedua fasa dapat berupa cairan tetapi
tidak bercampur), dan dapat dilakukan dengan satu kali ekstraksi (single
extraction), beberapa kali ekstraksi (multiple extraction), dan ekstraksi
berkesinambungan (continues extraction).
Ektraksi cair-cair (corong pisah) merupakan pemisahan komponen kimia
diantara 2 fase pelarut yang tidak saling bercampur dimana sebagian komponen
larut pada fase pertama dan sebagian lain larut pada fase kedua, lalu kedua fase
yang mengandung zat terdispersi dikocok, kemudian didiamkan sampai terjadi
pemisahan sempurna dan terbentuk dua lapisan fase cair, dan komponen kimia
akan terpisah ke dalam kedua fase tersebut sesuai dengan tingkat kepolarannya
dengan perbandingan konsentrasi tetap (Sudjadi, 1986). Hal yang penting pada
jenis ekstraksi cair-cair ini bukanlah volume fasa organik, melainkan jumlah
pengekstraksian yang dilakukan. Ekstraksi 10 ml fasa organik sebanyak 5 kali,
22
akan memisahkan senyawa yang lebih banyak dibandingkan dengan satu kali
ekstraksi, walaupun total volume palarut organik yang digunakan sama (Puspita,
2004).
Ekstraksi cair-cair terutama digunakan, bila pemisahan campuran dengan
cara destilasi tidak mungkin dilakukan (misalnya karena pembentukan aseotrop
atau karena kepekaannya terhadap panas) atau tidak ekonomis. Seperti ekstraksi
padat-cair, ekstraksi cair-cair selalu terdiri atas sedikitnya dua tahap, yaltu
pencampuran secara intensif bahan ekstraksi dengan pelarut, dan pemisahan
kedua fasa cair itu sesempurna mungkin. Pada ekstraksi cair-cair, satu komponen
bahan atau lebih dari suatu campuran dipisahkan dengan bantuan pelarut. Proses
ini digunakan secara teknis dalam skala besar misalnya untuk memperoleh
vitamin, antibiotika, bahan-bahan penyedap, produk-produk minyak bumi dan
garam-garam logam. Proses inipun digunakan untuk membersihkan air limbah
dan larutan ekstrak hasil ekstraksi padat cair (Rahayu, 2009).
2.4. Spektrofotometri UV-Visibel
Teknik analisis spektrofotometri termasuk salah satu teknik analisis
instrumental disamping teknik kromatografi dan elektrokimia. Teknik tersebut
memanfaatkan fenomena interaksi materi dengan gelombang elektromagnetik
seperti sinar-x, ultraviolet, cahaya tampak dan inframerah. Fenomena interaksi
bersifat spesifik baik absorpsi maupun emisi. Interaksi tersebut menghasilkan
signal-signal yang disadap sebagai alat analisis kualitatif dan kuantitatif (Sudjadi,
1985).
23
2.4.1. Prinsip Kerja Spektrofotometri UV-Visibel
Prinsip kerja dari spektrofotometri UV-Visibel adalah adanya interaksi
antara radiasi pada rentang panjang gelombang 200-800 nm yang dilewatkan
terhadap suatu senyawa. Elektron-elektron pada ikatan di dalam molekul menjadi
tereksitasi sehingga menempati keadaan kuantum yang lebih tinggi dan dalam
proses menyerap sejumlah energi yang melewati larutan tersebut. Semakin
longgar elektron tersebut ditahan di dalam ikatan molekul, maka semakin panjang
panjang gelombang (energi lebih rendah) radiasi yang diserap (Watson, 2005).
Suatu spektrometer UV-Visibel bekerja pada daerah panjang gelombang
sekitar 200 nm (pada ultra-violet dekat) sampai sekitar 800 nm (pada infra-merah
sangat dekat). Lompatan elektron yang mungkin menyerap sinar pada daerah itu
jumlahnya terbatas. Warna-warna utama dari spektrum sinar tampak adalah:
Gambar 9. Warna pada spektrum sinar tampak
Warna-warna dari spektrum sinar tampak lebih jelasnya dapat dilihat pada
tabel 4 dibawah ini :
24
PaPr
Po
Pt
Tabel 4. Rentang panjang gelombang pada sinar tampak
Warna Panjang gelombang (nm)
Ungu 380 – 435
Biru 435 – 500
Sian (biru pucat) 500 – 520
Hijau 520 – 565
Kuning 565 – 590
Oranye 590 – 625
Merah 625 – 740
Gambar 10. Prinsip kerja cahaya yang terabsorpsi
Po = Pa + Pt + Pr
dimana:
Po = intensitas sinar yang masuk Pa = intensitas sinar yang diabsorbsi
Pr = intensitas sinar yang dipantulkan Pt = intensitas sinar yang diteruskan
Ketika panjang gelombang cahaya melalui larutan kimia yang diujikan,
sebagian cahaya tersebut akan diabsorbsi oleh larutan. Berdasarkan hukum
Lambert Beer’s (1852), secara kuantitatif absorbsi ini dinyatakan sebagai berikut :
Log I0/IT = ε . L. C
25
dimana
I0 = Intensitas cahaya sebelum melewati sampel
IT = Intensitas cahaya setelah melewati sampel
ε = Koefisien ekstingsi, konstanta yang tergantung dari senyawa substansi
dan panjang gelombang yang digunakan untuk análisis
L = Panjang atau jarak cahaya yang melewati sampel
C = Konsentrasi dari larutan yang dianalisa
2.4.2. Instrumentasi Spektrofotometer UV-Visibel
Alat spektrofotometer UV-Vis terdapat dua macam yaitu single beam dan
double beam dimana perbedaan antara keduanya adalah pada tempat sampel dan
standar. Untuk single beam, tempat sampel dan standar digunakan bergantian,
sedangkan untuk double beam sampel dan standar memiliki tempat masing-
masing, sehingga dalam pengukuranya dilakukan secara bersama. Berikut
perbedaan skema alat antara single beam dan double beam (Underwood,2002)
Gambar 11. Skema alat spektrofotometer UV-Vis single beam
Sumber Monokromator Sampel Detektor
Penguat
Pembaca
26
Gambar 12. Skema alat spektrofotometer UV-Vis double beam
Adapun bagian-bagian dari alat spektrofotometer UV-Vis terdiri dari :
1. Sumber cahaya, yang biasa digunakan dalam spektrofotometer UV-Vis adalah
lampu hidrogen atau lampu deuterium. Kebaikan lampu wolfram adalah energi
radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai panjang gelombang.
2. Monokromator, Alatnya dapat berupa prisma atau grating. Untuk
mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini
dapat digunakan celah. Ada dua tipe prisma yaitu susunan cornu dan susunan
littrow. Secara umum tipe cornu menggunakan sudut 60°, sedangkan tipe
littrow menggunakan prisma dimana pada sisinya tegak lurus dengan arah
sinar yang berlapis alumunium serta mempunyai sudut optik 30°.
sumber monokromator sampel
referens
komputer
Pengubah analog ke digital
Pemroses sinyal
Detektor
Cermin berotasi
Cermin Cermin
Setengah cermin
27
3. Sel absorpsi, pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca
corex dapat digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV kita harus
menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini.
Umumnya tebal kuvetnya adalah 10 mm, tetapi yang lebih kecil ataupun yang
lebih besar dapat digunakan. Sel yang biasa digunakan berbentuk persegi,
tetapi bentuk silinder juga dapat digunakan. Kita harus menggunakan kuvet
yang bertutup untuk pelarut organik. Sel yang baik adalah kuarsa dan gelas
hasil leburan serta seragam keseluruhannya.
4. Detektor, peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap
cahaya pada berbagai panjang gelombang. (Underwood,2002)
Syarat-syarat senyawa yang dapat dianalisis menggunakan UV-VIS yaitu :
1) Bahan mempunyai gugus kromofor (UV)
2) Bahan tidak mempunyai gugus kromofor tapi berwarna (Visible)
3) Bahan tidak mempunyai gugus kromofor tidak berwarna, ditambahkan
pereaksi warna (Visible)
4) Bahan tidak mempunyai gugus kromofor dibuat turunannya yang
mempunyai gugus kromofor (UV).
2.4.3. Metode Pengukuran Kadar β-glukan
1. Megazyme
Megazyme adalah salah satu perusahaan yang memproduksi enzim. Salah
satu enzim yang diproduksi digunakan untuk menentukan kemurnian β-glukan
yang berasal dari jamur. Mekanisme uji kemurnian β-glukan adalah sebagai
berikut; senyawa hasil ekstraksi dari jamur dihidrolisis dengan menggunakan HCl
28
pekat menjadi D-glukosa dengan bantuan enzim Exo-1,3-Glucanase, setelah
terhidrolisis D-glukosa diinkubasi menggunakan glukosa oksidase dan kemudian
berubah menjadi D-glukonat dan peroksidase. Adanya enzim peroksidase dan
penambahan p-hydroxibenzoic acid serta 4 aminoantipyrine, akan mengubah D-
glukonat menjadi quinoneimine dye yang berwarna merah. Senyawa tersebut
dapat diukur dengan menggunakan UV-Visibel spektrofotometer pada panjang
gelombang 510 nm (Barry, 2009).
Uji Kemurnian β-glukan dengan metode megazyme dilakukan dengan dua
tahap yaitu pengukuran total glukan dan pengukuran α-glukan dari ekstrak
sampel. Untuk penentuan kadar kemurnian β-glukan dilakukan dengan cara
persentase total glukan dikurangi dengan persentase α-glukan, maka akan didapat
persentase kemurnian dari senyawa β-glukan yang terkandung dalam ekstrak
sampel. Selain pengukuran sampel dilakukan juga pengukuran terhadap standar
yaitu yeast yang telah tersedia dalam paket bersama enzim. Pengukuran ini
dilakukan untuk memastikan ketelitian hasil pengujian ini, karena konsentrasi β-
glukan dari yeast telah ditentukan sebesar 56,5% yang tertera pada botol standar
yeast.
Total Glukan – α-glukan = β-glukan
Pengukuran total glukan dilakukan dengan cara menghidrolisis ekstrak
sampel terlebih dahulu dengan menggunakan HCl pekat (asam pekat) kemudian
sisa glukan yang tak terhidrolisis oleh HCl akan dihidrolisis oleh enzim exo-1,3-
glukanase hal ini bertujuan agar sampel yang merupakan polimer dapat
29
terhidrolisis secara sempurna menjadi monomer-monomernya yang berupa D-
glukosa. Setelah terhidrolisis secara sempurna kemudian larutan diinkubasi
dengan GOPOD (4-aminoantipirin, asam p-hidroksi benzoat, enzim peroksidase)
sehingga warna larutan akan berubah menjadi warna merah yang dapat diukur
dengan spektrofotometer UV-Visibel pada panjang gelombang 510 nm. Dapat
dilihat reaksi dari proses di atas adalah sebagai berikut (Barry, 2009).
Reaksi 1
Reaksi 2
4
O2
30
Pengukuran α-glukan dilakukan dengan cara menginkubasi sampel yang
telah dilarutkan dengan KOH 2N dengan enzim amyloglucosidase dan larutan
invertase. Yang mana enzim tersebut hanya akan memotong-motong glukan pada
posisi α, sehingga hanya α-glukan yang terukur pada alat spektrofotometer.
Setelah penambahan enzim larutan ditambahkan enzim GOPOD (4-
aminoantipirin, asam p-hidroksi benzoat, enzim peroksidase) dan diinkubasi.
Akan terjadi perubahan warna menjadi warna merah sama halnya dengan
pengukuran total glukan. Dapat dilihat reaksi dari proses di atas adalah sebagai
berikut ( Barry, 2009).
Reaksi 1
α-glukan + H2O D-glukosa
Reaksi yang selanjutnya terjadi pada pengukuran α-glukan sama dengan
pengukuran total glukan. Dari glukosa hingga pembentukan senyawa quinonimine
yang berwarna merah.
2. Congo Red
Gambar 13. Struktur molekul congo red
amyloglukosidase
31
Congo red adalah suatu garam natrium dari benzidinediazo-bis-1-
naftilamin-4-asam sulfonat dengan rumus molekul C32H22N6Na2O6S2 dan dengan
berat molekul 696,66 g/mol. Congo red larut dalam air, dan kelarutan congo red
paling baik dalam pelarut organik. Penggunaan congo red dalam bidang biokimia
digunakan dalam penentuan kemurnian β-glukan yang diisolasi dari gandum.
Berawal dari penelitian tersebut, reagen congo red sampai sekarang masih dapat
digunakan sebagai penentuan kemurnian β-glukan (Stensmaa, 2001).
Congo red pertama kali disintesis pada tahun 1883 oleh Paul Bottiger
yang bekerja untuk perusahaan Friedrich Bayer di Elberfield, Jerman. Ia sedang
mencari pewarna tekstil yang tidak memerlukan langkah yang rumit. Perusahaan
tersebut tidak tertarik dengan warna merah yang cerah. Jadi ia mengajukan paten
di bawah namanya kemudian dijual kepada perusahaan AGFA di Berlin. Pewarna
tersebut membawa sukses besar untuk perusahaan AGFA, sehingga pada tahun-
tahun berikutnya dengan alasan yang sama perusahaan tersebut memasarkan
pewarna lainnya dengan nama “congo”. (Stensmaa, 2001)
Metode congo red merupakan salah satu metode yang digunakan untuk
menentukan adanya senyawa β-glukan dari suatu bahan. Metode ini menggunakan
reagen congo red sebagai pereaksi sehingga akan membentuk kompleks congo red
dan polisakarida yang berwarna merah. Senyawa congo red sendiri berwarna
merah, tetapi apabila reagen ini tidak bereaksi terhadap suatu senyawa, maka
larutan akan berubah menjadi bening. Untuk uji pendahuluan dengan congo red
tidak dikhususkan pada polisakarida tertentu tetapi polisakarida secara umum, jadi
untuk uji congo red hanya digunakan untuk mengetahui konsentrasi polisakarida
32
dari ekstrak sampel. Untuk mengetahui jenis senyawa yang terkandung dalam
ekstrak sampel dapat dilakukan dengan cara kromatografi.
2.5. Spektrofotometri Infra Merah
Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan suatu metode
yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada
pada daerah panjang gelombang 0,75 – 1.000 µm atau pada Bilangan Gelombang
13.000 – 10 cm-1 (Giwangkara, 2007). Dibandingkan dengan panjang gelombang
sinar ultraviolet dan tampak, panjang gelombang infra merah lebih panjang dan
dengan demikian energinya lebih rendah. Energi sinar inframerah berkaitan
dengan energi vibrasi molekul.
Radiasi elektromagnetik dikemukakan pertama kali oleh James Clark
Maxwell, yang menyatakan bahwa cahaya secara fisis merupakan gelombang
elektromagnetik, artinya mempunyai vektor listrik dan vektor magnetik yang
keduanya saling tegak lurus dengan arah rambatan (Giwangkara, 2007). Saat ini
telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan rentang
panjang gelombang tertentu. Spektrum elektromagnetik merupakan kumpulan
spektrum dari berbagai panjang gelombang. Berdasarkan pembagian daerah
panjang gelombang, sinar infra merah dibagi atas tiga daerah, yaitu:
1. Daerah infra merah dekat (0,72 – 2,5µm)
2. Daerah infra merah pertengahan (2,5 – 50 µm)
3. Daerah infra merah jauh (50 – 1000 µm)
33
2.5.1. Prinsip Dasar Spektroskopi IR
Dasar Spektroskopi Infra Merah dikemukakan oleh Hooke dan
didasarkan pada senyawa yang terdiri atas dua atom atau diatom yang
digambarkan dengan dua buah bola yang saling terikat oleh pegas seperti tampak
pada gambar di bawah ini.
Gambar 14. Gambaran dua atom yang memiliki vektor listrik dan vektor magnetik
Jika pegas direntangkan atau ditekan pada jarak keseimbangan tersebut
maka energi potensial dari sistem tersebut akan naik. Setiap senyawa pada
keadaan tertentu telah mempunyai tiga macam gerak, yaitu gerak translasi, vibrasi
dan rotasi. Bila ikatan bergetar, maka energi vibrasi secara terus menerus dan
secara periodik berubah dari energi kinetik ke energi potensial dan sebaiknya.
Jumlah energi total adalah sebanding dengan frekwensi vibrasi dan tetapan gaya
(k) dari pegas dan massa (m1 dan m2) dari dua atom yang terikat. Energi yang
dimiliki oleh sinar infra merah hanya cukup kuat untuk mengadakan perubahan
vibrasi (Giwangkara, 2007).
Frekuensi vibrasi suatu ikatan dapat dihitung dengan cukup seksama
dengan cara yang sama seperti menghitung frekuensi vibrasi sistem pegas dan
sebuah bola. Sesuai dengan persamaan hukum Hooke dibawah ini.
υ =
1
2π
k
m1m2 (m1+ m2)
34
di mana
υ = Frekuensi
k = Tetapan yang berhubungan dengan kekuatan pegas (gaya suatu ikatan)
m1, m2 = Masa dari dua bola (atom)
c = Kecepatan cahaya = 3. 1010 cm/detik
besaran m1m2 / (m1 +m2) dapat dinyatakan sebagai µ, masa tereduksi dari sistem
itu (Sudjadi, 1985).
Atom-atom di dalam molekul tidak dalam keadaan diam, tetapi biasanya
terjadi peristiwa vibrasi. Hal ini bergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan
yang menghubungkannya. Vibrasi molekul sangat khas untuk suatu molekul
tertentu dan biasanya disebut vibrasi finger print (400-2000 cm-1). Vibrasi
molekul dapat digolongkan atas dua golongan besar, yaitu :
1. Vibrasi Regangan (Stretching)
Dalam vibrasi ini atom bergerak terus sepanjang ikatan yang
menghubungkannya sehingga akan terjadi perubahan jarak antara keduanya,
walaupun sudut ikatan tidak berubah. Vibrasi regangan terdiri dari dua macam,
yaitu regangan simetri dan regangan asimetri.
Gambar 15. Vibrasi regangan antar atom (Giwangkara, 2007)
35
2. Vibrasi Bengkokan (bending)
Jika sistem tiga atom merupakan bagian dari sebuah molekul yang lebih
besar, maka dapat menimbulkan vibrasi bengkokan atau vibrasi deformasi yang
mempengaruhi osilasi atom atau molekul secara keseluruhan. Vibrasi bengkokan
ini terbagi menjadi empat jenis, yaitu vibrasi goyangan, guntingan, kibasan, dan
pelintiran.
Gambar 16. Jenis-jenis vibrasi bengkokan antar atom (Giwangkara,2007)
Vibrasi yang digunakan untuk identifikasi molekul (sidik jari) adalah
vibrasi bengkokan, khususnya goyangan (rocking), yaitu yang berada di daerah
bilangan gelombang 2000 – 400 cm-1. Karena di daerah antara 4000 – 2000 cm-1
merupakan daerah yang khusus yang berguna untuk identifkasi gugus fungsi.
Daerah ini menunjukkan absorbsi yang disebabkan oleh vibrasi regangan. Pada
daerah antara 2000 – 400 cm-1 seringkali sangat rumit, karena vibrasi regangan
maupun bengkokan mengakibatkan absorbsi pada daerah tersebut. Dalam daerah
2000 – 400 cm-1 tiap senyawa organik mempunyai absorbsi yang unik, sehingga
36
daerah tersebut sering juga disebut sebagai daerah sidik jari. Berikut ini adalah
beberapa senyawa dengan daerah serapannya.
Tabel 5. Serapan khas beberapa gugus
Gugus Jenis senyawa Daerah serapan
C-H Alkana 2850-2960, 1350-1470
C-H Alkena 3020-3080, 675-1000
C-H Aromatic 3000-3100, 675-870
C-H Alkuna 3300
C=C Alkena 1640-1680
C C Alkuna 2100-2260
C=C Aromatic (cincin) 1500-1600
C-H Alkana 2850-2960, 1350-1470
C-O Alcohol,eter, asam karboksilat, ester 1080-1300
C=O Aldehid, keton, asam
karboksilat,ester
1690-1760
O-H Alkohol, fenol(monomer) 3610-3640
O-H Alkohol, fenol(ikatan H) 200-3600 (lebar)
O-H Asam karboksilat 500-3000 (lebar)
N-H Amina 3300-3500
C-N Amina 1180-1360
C N Nitril 2210-2260
NO2 Nitro 1515-1560, 1345-1385
(Takeuchi, 2009) Spektra IR informasinya tak sekaya spektra NMR. Namun, spektroskopi
IR merupakan satu dari teknik yang paling sering digunakan untuk mendapatkan
informasi struktur berbagai tipe senyawa. Keuntungan spektroskopi IR dibanding
37
NMR adalah pengukurannya mudah dan sederhana, dan spektra IR tidak terlalu
dipengaruhi oleh kondisi pengukuran.
2.5.2. Instrumentasi Spektrofotometer IR
Spektrofotometer infra merah biasanya merupakan spektrofotometer ganda
dan terdiri dari 5 bagian utama yaitu sumber radiasi, daerah cuplikan, kisi difraksi
(monokromator), dan detektor.
1. Sumber radiasi, radiasi infra merah biasanya dihasilkan oleh pemijar Nernst
dan Globar. Pemijar Globar merupakan batangan silikon karbida yang dipanasi
hingga sekitar 1.200oC, sehingga memancarkan radiasi kontinyu pada daerah
1-40µm. Globar merupakan sumber radiasi yang sangat stabil. Pijar Nernst
merupakan batang cekung dari sirkonium dan yitrium oksida yang dipanasi
hingga sekitar 1.500oC dengan arus listrik. Sumber ini memancarkan radiasi
antara 0,4-20µm dan kurang stabil jika dibandingkan dengan globar, tetapi
Globar memerlukan pendinginan air.
2. Monokromator, monokromator terdiri dari sistem celah masuk dan celah keluar,
alat pendespersi yang berupa kisi difraksi atau prisma, dan beberapa cermin
untuk memantulkan dan memfokuskan berkas sinar. Bahan yang lazim
digunakan prisma adalah natrium klorida, kalium bromida, sesium bromida dan
litium fluorida. Prisma natrium klorida paling banyak digunakan untuk
monokromator infra merah, karena dispersinya tinggi untuk daerah antara 5,0-
16µm, tetapi dispersinya kurang baik untuk daerah antara 1,0-5,0µm. Kalium
bromida dan sesium bromida merupakan bahan prisma yang baik untuk infra
merah jauh. Litium fluorida merupakan bahan yang baik untuk infra merah
38
dekat. Bahan-bahan tersebut diatas bersifat higroskopis, sehingga dapat dirusak
oleh uap air. Sekarang spektrofotometer infra merah kebanyakan menggunakan
kisi difraksi, bukan prisma. Keuntungan kisi difraksi adalah resolusi lebih baik,
energi sinar yang hilang lebih sedikit sehingga dapat digunakan lebar celah
yang lebih sempit, memberikan disperse yang linier dan tahan terhadap uap air.
Sedangkan kekurangan dari kisi difraksi adalah jumlah sinar hamburan lebih
banyak dan dihasilkannya lebih dari satu spektrum dari berbagai orde. Untuk
mengatasi kelemahan ini maka digunakan prisma dan filter bersama kisi
difraksi (monokromator ganda), sehingga hanya dihasilkan spektrum dari satu
orde saja. Hal yang sama juga dapat diperoleh dengan membuat sudut jalur kisi
sedemikian rupa sehingga sinar yang didispersikan terpusat hanya pada satu
orde saja.
3. Detector. Sebagian besar alat modern menggunakan detektor panas. Detektor
fotolistrik tidak dapat digunakan untuk mendeteksi sinar infra merah, karena
energi foton infra merah tidak cukup besar untuk membebaskan elektron dari
permukaan katoda dari suatu tabung foton. Detektor panas suntuk mendeteksi
sinar infra merah yaitu termokopel, bolometer dan sel Golay. Ketiga detektor
ini bekerja berdasarkan efek pemanasan yang ditimbulkan oleh sinar infra
merah (Sudjadi,1985).
39
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikologi BPPT dan
Laboratorium Bahan Alam Pusat Penelitian Kimia LIPI Puspiptek, Serpong serta
Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Penelitian
dilaksanakan mulai bulan Oktober 2009 hingga Januari 2010.
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah spektrofotometer UV-
Visibel Hitachi U-2001, ultra sentrifugator Beckman, sentrifius (Sigma 201m),
spektrofotometer FTIR spectrum one Perkin Elmer, freez-drying (telstar iyoalfa
15), blender, waterbath, vortex mixer, neraca analitik, magnetik stirer dan
beberapa alat-alat glassware seperti beaker glass, tabung glass uji dengan tutup
ukuran 20 x 125 mm dan 16 x 125 mm, tabung glass uji tanpa tutup ukuran 16 x
100 mm, erlenmeyer, gelas ukur dan pipet ukur dan alat-alat lainnya.
3.2.2. Bahan
Bahan yang digunakan berupa jamur tiram putih (Pleorotus Ostreatus)
yang diperoleh di pasar tradisional Ciputat. Jamur tiram yang digunakan adalah
jamur tiram yang masih segar (fresh). Standar β-glukan sigma (β-glucan from
barley), (C6H10O5)n (9041-22-9) powder, glucose > 95% sebagai standar untuk uji
39
40
kemurnian dengan FTIR, Yeast sebagai standar dalam pengukuran megazyme.
Selain itu juga digunakan bahan-bahan lain selain bahan penunjang, antara lain :
Kits (megazyme) :
1. Botol 1 : Exo-1,3-Glucanase (100 U/mL) plus β-Glucosidase (20U/mL),
stabil selama > 4 tahun pada suhu 4oC => 2 mL
2. Botol 2 : Amyloglucosidase (1630 U/mL) plus larutan invertase 50% v/v
dalam gliserol, stabil selama 2 tahun pada suhu 2oC atau 4 tahun pada suhu -
20oC. => 20 mL
3. Botol 3 : Reagent buffer glukosa, stabil selama 2tahun pada 4oC atau 4
tahun pada suhu -20oC. => 50 mL
4. Botol 4 : Glucose determination reagent, stabil selama 4 tahun pada suhu -
20oC
5. Botol 5 : larutan standar D-Glukosa dalam 0,2% w/v asam benzoat, stabil
selama 4 tahun pada suhu ruang => 5mL, 1.00 mg/mL
6. Botol 6 : Kontrol β-glukan, stabil selama > 5 tahun pada temperature
ruang. => ~2 g
Reagent :
1. Buffer Sodium asetat (200 mM, pH 5.0)
2. Buffer Sodium asetat (1,2 M, pH 3.8)
3. Potasium Hidroksida (KOH 2M)
4. Asam Hidroklorida (37% v/v, ~10M)
41
3.3. Prosedur Kerja
3.3.1. Ekstraksi β-glukan dari Tubuh Buah Jamur Tiram Putih (Yap & Ng,
2001)
Ekstraksi β-glukan dari tubuh buah jamur tiram menggunakan metode
yang telah dikembangkan oleh Yap & Ng (2001) dengan sedikit modifikasi (pada
penelitian ini untuk membekukan sampel basah dengan deep freeze sedangkan
pada metode Yap & Ng dengan menggunakan nitrogen cair), mula-mula 1 kg
jamur tiram putih segar dicuci dan diblender kemudian dihomogenisasikan dengan
air panas sebanyak 1500 mL pada suhu ± 100oC. setelah tercampur rata,
homogenat didinginkan pada suhu ruang kemudian dipisahkan dari residu dengan
menggunakan sentrifus pada kecepatan 4000 rpm selama 5 menit. Selanjutnya
filtrat tersebut ditambah dengan etanol 95% yang telah didinginkan sampai suhu
4oC, kemudian terjadi presipitasi.
Presipitat kemudian diekstraksi kembali dengan menggunakan air panas
sebanyak 1000 mL pada suhu 100oC dan disaring untuk memisahkan bahan-bahan
yang tidak larut. Larutan yang bersih dipisahkan dengan bahan yang tidak larut
dengan menggunakan kapas, kemudian filtrat (larutan yang bersih) ditambahkan
lagi dengan etanol 95% (4oC) dengan volume yang sama (1:1) dan didiamkan
selama 1 hari. Disentrifugasi kembali kemudian larutan dipisahkan dari presipitat.
Presipitat yang didapat dibekukan dalam Deep Freezer pada suhu -82oC dan
dikeringkan dengan cara freeze drying kemudian ditimbang sebagai berat kering
ekstrak sampel.
42
Residu jamur diekstraksi hingga empat kali dengan cara yang sama
tetapi dengan volume yang berbeda untuk memastikan tidak ada senyawa pleuran
(β-glukan yang terdapat dalam jamur tiram putih/Pleorotus ostreatus) yang tersisa
atau hanya tinggal sedikit sekali yang tertinggal pada residu jamur. Hasil yang
didapatkan dari hasil ekstraksi adalah berupa padatan glukan larut air.
3.3.2. Analisa Kualitatif Ekstrak Padatan Glukan Dengan FTIR
Sampel padatan glukan larut air sebanyak ± 20 mg dicampurkan dengan
serbuk KBr, digerus pada lumping agate hingga tercampur rata dan diambil
sedikit kemudian masukan ke dalam cakram dan dipress dengan alat press holder.
Setelah terbentuk film tipis, cakram KBr dimasukan pada KBr disc holder dan
spektrum sampel direkam pada range 400-4000 cm-1 pada resolusi 8 dengan FTIR
spektrofotometer. Hasilnya dibandingkan dengan spektrum standar barley >95%.
3.3.3. Pengukuran Total Glucan dan D-Glukosa (Megazyme)
Sampel padatan glukan larut air dan yeast (sebagai standar pengujian)
dimasukan ke dalam tabung glass uji (tabung reaksi) bertutup ukuran 20 x 125
mm sebanyak 100 mg, tabung digoyang-goyangkan hingga sampel jatuh
seluruhnya ke bagian bawah tabung. Selanjutnya 1,5 mL asam klorida
terkonsentrasi (37% v/v) ditambahkan ke dalam tiap tabung (2 tabung), tutup
tabung dan dikocok dengan vortex. Tabung ditempatkan dalam waterbath pada
suhu 30oC selama 45 menit dan vortex setiap 15 menit, kemudian ditambahkan 10
mL aquades pada tiap tabung, tutup tabung dan kocok dengan vortex. Selanjutnya
tutup tabung dilepaskan dan masukan tabung pada air mendidih (~100oC), setelah
5 menit tutup kembali dan inkubasi dilanjutkan selama 2 jam. Setelah 2 jam
43
dinginkan tabung pada suhu ruang, tutup tabung dilepaskan dengan hati-hati
kemudian 10 mL KOH 2N ditambahkan pada tiap tabung. Bilas isi tabung
menggunakan buffer sodium asetat (pH 5.0) ke dalam tabung bersih, tepatkan
volumenya. Suspensi disaring dengan menggunakan kertas saring Whatman GF/A
atau sentrifus pada 1500 g selama 10 menit. Cairan yang jernih dipisahkan dari
endapan yang telah disaring kemudian dimasukan ke dalam tabung glass uji
ukuran 16x100 mm. Reagen Exo-1,3-Glucanase (100 U/mL) plus β-Glucosidase
(20U/mL) ditambahkan ke dalam sodium asetat buffer (200 mM, pH 5.0) pada
tiap tabung, kocok tabung dengan menggunakan vortex dan inkubasi pada suhu
40oC selama 60 menit. Selanjutnya 3 mL reagen GOPOD ditambahkan pada tiap
tabung dan inkubasi pada suhu 40oC selama 20 menit. Warna larutan berubah
menjadi merah dan absorbansi semua larutan (sampel, blanko, yeast dan standar
glukosa) diukur pada panjang gelombang 510 nm.
Setelah didapatkan absorbansi dari sampel, blanko, yeast dan standar
glukosa, dapat dihitung konsentrasi total glukan dengan cara manual (lampiran 4)
atau dengan menggunakan software Mega Calc (lampiran 3) dengan memasukan
absorbansi tiap larutan.
3.3.4. Pengukuran α-Glukan (Megazyme)
Sampel padatan glukan larut air dan yeast (sebagai standar pengujian yang
terdapat dalam paket megazyme) dimasukan ke dalam tabung glass uji bertutup
ukuran 20x125 mm, kemudian tutup tabung dan goyangkan hingga sampel jatuh
seluruhnya ke dasar tabung. Magnetik stirer (5x15 mm) dan 2 mL KOH 2N
dimasukkan ke dalam tiap tabung. Selanjutnya 8 mL buffer Sodium asetat (1,2
44
M, pH 3.8) dimasukan ke dalam tiap tabung, 0,2 mL Amyloglucosidase (1630
U/mL) plus larutan invertase (50% v/v dalam gliserol) ditambahkan perlahan-
lahan ke dalam tiap tabung, campur hingga rata dan tempatkan dalam waterbath
pada suhu 40oC. Kemudian tabung diinkubasi pada suhu 40oC selama 30 menit
dengan diselingi pengocokan oleh vortex. Untuk sampel dengan kandungan α-
glukan lebih dari 10 % ; secara kuantitatif dipindahkan dengan menggunakan air
ke dalam volumetric flask, campur dengan baik kemudian larutan disentrifugasi
pada 1500 g selama 10 menit. Untuk sampel dengan kandungan α-glukan kurang
dari 10 % sentrifugasi semua larutan dalam tabung pada 1500g selama 10 menit.
Untuk semua sampel volume akhir dalam tabung 10 mL. Kemudian 0,1 mL
aliquot dipindahkan ke dalam tabung glass uji (16x100 mm), selanjutnya sodium
asetat buffer (200 mM, pH 5.0) plus 3 mL reagen GOPOD ( Aminoantipirin, asam
p-hidroksi benzoat dan enzim peroksidase) ditambahkan ke dalam tabung uji dan
inkubasi pada suhu 40oC selama 20 menit. Absorbansi semua larutan (sampel,
blanko, yeast dan standar glukosa) diukur pada panjang gelombang 510 nm.
Setelah didapatkan absorbansi dari sampel, blanko, yeast dan standar
glukosa, dapat dihitung konsentrasi α-glukan dengan cara manual (lampiran 4)
atau dengan menggunakan software Mega Calc (lampiran 3) dengan memasukan
absorbansi tiap larutan.
3.3.5. Pengukuran Kadar β-glukan Metode Congo Red
Sampel glukan sebanyak 0,02787 g dimasukan dalam botol vial (botol
polipropilen), dilarutkan dengan 1,4 mL NaOH dan 0,6 mL aquades (larutan
glukan 1%). Larutan distirer hingga larut, kemudian 1 ml larutan glukan 1 % di
45
pipet dan dimasukan ke dalam ependof 1,5 mL. Kemudian sentrifus larutan dan
pisahkan filtrat. Filtrat ditambahkan dengan 0,5 mL NaOH kemudian
ditambahkan congo red. Rekam spektrum larutan glukan dengan menggunakan
spektrofotometer UV-Visibel pada panjang gelombang 510 nm. Kandungan β-
glukan dihitung berdasarkan kurva kalibrasi yang diperoleh dari larutan standar β-
glukan dari barley dengan memasukan absorbansi yang didapatkan dari hasil
pengukuran ke dalam persamaan regresi linear (lampiran 5). Hasil yang
didapatkan yaitu konsentrasi dalam satuan ppm yang kemudian di konversi ke
satuan % w/w (lampiran 6)
3.3.6. Desain Penelitian
Jamur Tiram Putih (1kg)
Ekstraksi Yap & Ng
Ekstrak glukan
Identifikasi Kemurnian
Uji Kualitatif (FTIR) Uji Kuantitatif (UV‐Vis)
(megazyme dan congored)
46
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi jamur tiram putih dilakukan dengan menggunakan metode Yap
& Ng dengan sedikit modifikasi. Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan
pelarut air dan dibekukan dalam Deep freezer pada suhu -82oC. Sedangkan dalam
penelitian yang dilakukan Yap & Ng untuk membekukan sampel basah glukan
menggunakan nitrogen cair tetapi dalam penelitian ini menggunakan deep freezer.
Ekstraksi dilakukan sebanyak lima kali pengulangan dengan berat ekstrak yang
didapat sebanyak 2,4004 g berat sampel glukan kering berupa serbuk (0,24 % dari
1 kg berat basah jamur tiram putih).
Hasil ekstrak dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Yap &
Ng (2001) dengan menggunakan sampel Lentinula edodes (jamur shiitake),
ekstrak glukan yang terkandung dalam jamur tiram putih lebih kecil jika
dibandingkan dengan ekstrak glukan yang terkandung dalam jamur shiitake.
Dengan menggunakan metode yang sama, ekstrak glukan pada jamur tiram putih
yang dihasilkan dari penelitian ini adalah 2,4004 g/1kg berat basah sedangkan
pada penelitian yang dilakukan oleh Yap & Ng menghasilkan ekstrak glukan
sebanyak 3,25 g/ 1kg berat basah. Jika dilihat dari kandungan karbohidrat pada
jamur shiitake memang lebih banyak jika dibandingkan dengan jamur tiram, untuk
jamur shiitake mengandung karbohidrat sebanyak 66% per 100 gram jamur
sedangkan untuk jamur tiram hanya sebesar 56,6% per 100 gram jamur. Begitu
pula total serat diet yang terkandung dalam jamur tiram hanya sebesar 41,8 % per
46
47
100 g jamur sedangkan jamur shiitake mengandung total serat diet sebesar 46,1 %
(Widyastuti, 2008). Jika dilihat dari kandungan karbohidrat dan total serat diet
yang terkandung dalam jamur tiram dan shiitake, maka ekstrak glukan yang
terkandung dalam jamur tiram kemungkinan memang lebih sedikit jika
dibandingkan dengan ekstrak glukan pada shiitake. Karena glukan merupakan
salah satu senyawa polisakarida yang terkandung dalam jamur.
4.1. Hasil Identifikasi β-Glukan dengan FTIR (Metode Cakram KBr)
Sampel padatan glukan larut air yang didapat dari hasil ekstraksi dan
diidentifikasi keberadaan senyawa β-glukan dan senyawa lainnya dengan
menggunakan spektroskopi FTIR. Pengujian dilakukan dengan membandingkan
pola spektrum sampel dengan standar β-glukan yang berasal dari barley dengan
konsentrasi >95%. Sehingga dapat dilihat dengan membandingkan pola spektrum
dari sampel padatan glukan larut air dengan standar barley yang telah tersedia.
Metode yang digunakan adalah metode cakram KBr, dipilih metode ini
karena sampel berupa serbuk padat dan mudah dilakukan. Sampel dicampurkan
dengan serbuk KBr dan dipress hingga membentuk lapisan tipis pada disc holder.
Kemudian sampel akan direkam spektrumnya dari senyawa yang terdapat dalam
ekstrak sampel tersebut.
Berdasarkan hasil pengujian terhadap sampel dan standar β-glukan
didapatkan pola spektrum yang mirip. Pola spektrum sampel dan standar yang
terekam pada alat FTIR adalah sebagai berikut.
48
Gambar 17. Pola spektrum FTIR sampel dan standar beta glukan
Berdasarkan pola spektrum FTIR di atas terdapat beberapa gugus fungsi
utama yang mencirikan senyawa glukan, seperti yang terlihat pada tabel dibawah
ini.
Tabel 6. Bilangan gelombang spektrum FTIR sampel dan standar beta glukan
Bilangan Gelombang Sampel (cm-1)
Bilangan Gelombang Standar (cm-1)
Ikatan
1077,27-1157,63 1070,34-1157,63 C-O 890 895,57 1,3- β-glukan 3200-3600 3200-3600 -OH 2921,77 2892,74 CH alifatik 1655,03 1650,75 C=O
Dari tabel 6 dapat dilihat gugus fungsi yang terekam pada alat FTIR.
Gugus fungsi di atas menggambarkan struktur senyawa glukan, dimana senyawa
1,3-β-D-glukan spesifik terletak pada bilangan gelombang 890 cm-1. Panjang
49
gelombang tersebut yang menjadi fokus dari penelitian ini karena merupakan
senyawa yang ingin diisolasi. Selain itu terdapat beberapa gugus fungsi lain yaitu
C-O pada bilangan gelombang 1157,63 cm-1 yang terdapat pada cincin glukosa,
kemudian OH yang terikat pada rantai samping pada panjang gelombang 1077,27
cm-1, dan pada panjang gelombang 3200-3600 cm-1merupakan –OH yang terikat
pada tiap cincin glukosa. Hasil pengujian di atas hampir sama dengan penelitian
yang dilakukan oleh El-Batal pada tahun 2008 mengenai verifikasi struktur 1,3- β-
D-glukan menggunakan FTIR, yang menyebutkan bahwa ikatan 1,3 β-glukan
dapat terdeteksi pada bilangan gelombang 890 cm-1, sedangkan ikatan C-O-C
cincin heksan pada bilangan gelombang 1160 cm-1, dan C-OH yang terletak pada
rantai samping pada bilangan gelombang 1078 cm-1. Untuk ikatan 1,6-β-glikosida
belum didapatkan referensi yang pasti pada bilangan gelombang berapa ikatan
tersebut berada, tetapi jika dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh
El-Batal yang mendapatkan hasil bahwa ikatan 1,3-β-D-glukan pada bilangan
gelombang 890 cm-1 dan ikatan 1,4-β-D-glukan pada 930 cm-1 serta ikatan C-O-C
yang terlatak pada 1160 cm-1 dapat diasumsikan bahwa ikatan 1,6-β-D-glukan
berada pada kisaran panjang gelombang 800-1200 cm-1. Tetapi seperti yang telah
disebutkan di atas bahwa dalam penelitian ini hanya memfokuskan pada ikatan
1,3-beta glukan, karena memiliki bioaktifitas yang tinggi sedangkan untuk ikatan
1,6-beta glukan, semakin banyak ikatan 1,6-beta glukan dalam suatu senyawa
maka akan semakin memperkecil bioaktifitas dari senyawa tersebut (Liu et al,
2000).
50
Jika dilihat secara lebih mendetail, terdapat satu puncak dari hasil
pembacaan FTIR pada sampel yang berbeda terhadap standar yaitu pada bilangan
gelombang 1550 – 1650 cm-1. Bilangan gelombang tersebut menurut literatur
kemungkinan adalah gugus amida. Tetapi jika diperhatikan pada struktur β-
glukan tidak terdapat amida. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Werning
(2008) mengenai karakteristik β-glukan pada panjang gelombang 1560 dan 1650
cm-1 menunjukan CO-NH dari protein atau proteoglukan, sehingga terdapat
kemungkinan bahwa senyawa β-glukan yang diperoleh masih mengandung
protein yang terikat pada sakarida. Hal ini dapat dijelaskan bahwa peak yang
timbul pada bilangan gelombang 1560-1650 cm-1 merupakan pengotor karena
masih terdapat ikatan CO-NH yang mengindikasikan adanya protein. Berdasarkan
penelitian yang dilakukan oleh Fang Liu dan Ooi (2000) ada beberapa senyawa
hasil ekstraksi dari jamur sebagai zat antikanker dilakukan melalui uji antikanker
dengan menggunakan ekstrak glukan dan glukan protein, dimana dari hasil
penelitiannya terdapat ekstrak dari beberapa jamur. Hasil ekstrak berupa
kompleks glukan-protein memiliki bioaktifitas terhadap sel kanker salah satunya
yaitu Agaricus blazei. Ooi dan Fang Liu pada penelitian yang sama pada tahun
2000 juga mengatakan bahwa terdapat senyawa polisakarida lain yang berfungsi
sebagai antikanker yaitu hetero-β-glukan, heteroglikan, β-glukanprotein, α-
manno-β-glucan, α-glucan, α-glucan-protein, dan heteroglikan-protein. Jadi
kemungkinan besar senyawa proteoglukan yang terdapat dalam jamur tiram dapat
juga memiliki bioaktifitas sebagai antikanker.
51
Bila dilihat dari spektrum sampel dan standar beta glukan hasil uji FTIR
serta beberapa acuan dari hasil penelitian sebelumnya, hampir dapat dipastikan
bahwa senyawa hasil ekstraksi jamur tiram adalah senyawa β-glukan yang belum
murni karena masih terdapat senyawa pengotor berupa proteoglukan. Apabila
dilihat konsentrasi beta glukan dari sampel tersebut jauh lebih kecil dibandingkan
dengan konsentrasi standar (>95%) hal ini dapat dilihat dari ketajaman dan luas
peak area dari spektrum hasil uji FTIR tersebut.
4.2. Hasil Analisa Kadar β-glukan Dengan Spektrofotometer UV-Vis
4.2.1. Metode Megazyme
Uji Kuantitatif sampel dengan metode enzimatis bertujuan untuk
menentukan seberapa besar kemurnian β-glukan yang didapatkan dari hasil
ekstraksi jamur tiram putih. Uji ini menggunakan enzim-enzim yang diisolasi oleh
perusahaan Megazyme di Irlandia. Enzim ini hanya khusus digunakan untuk
penentuan senyawa β-glukan dari hasil ekstraksi jamur ataupun yeast.
Hasil pengukuran β-glukan dengan metode enzimatis dengan
spektrofotometer UV-Visibel adalah sebagai berikut
Tabel 7. Pengukuran absorbansi dengan metode megazim
Sampel Absorban 1 Absorban 2 Blanko Tiram total Tiram α Yeast total Yeast α Glukosa
0,021 0,605 0,045 0,708 0,081 1,063
0,021 0,610 0,045 0,665 0,083 1,090
52
Berdasarkan hasil perhitungan dengan Mega-Calc (lampiran 3) didapatkan
bahwa konsentrasi total glukan yang terkandung dalam sampel adalah sebesar
48,1196 % sedangkan untuk pengukuran yeast adalah sebesar 54,8164 %. Dari
hasil pengukuran didapatkan bahwa konsentrasi α-glukan yang terkandung dalam
sampel adalah sebesar 1,9768 % dan pada yeast adalah sebesar 0,5155 %.
Perhitungan dilakukan dengan menggunakan program yang terdapat dalam paket,
yaitu Mega-Calc (Lampiran 3).
Pengukuran juga dapat dihitung secara manual (lampiran 4). Konsentrasi
total glukan hasil perhitungan manual didapatkan sebesar 54,8164% dan
konsentrasi α-glukan adalah sebesar 0,5155% untuk standar yeast. Sedangkan
untuk sampel didapatkan sebesar 48,1196% untuk total glukan dan 1,9768 untuk
α-glukan. Hasil perhitungan secara manual sama dengan hasil perhitungan dengan
menggunakan Mega-Calc.
Konsentrasi β-glukan dari sampel dan yeast, dihitung dengan cara
mengurangi konsentrasi total glukan dengan konsentrasi α-glukan. Setelah
dikurangi didapatkan konsentrasi β-glukan dari sampel dan yeast masing-masing
adalah sebesar 46,1428 % dan 54,3009 %. Hasil tersebut sama dengan hasil
perhitungan manual (Lampiran 4). Konsentrasi tersebut hanya untuk ikatan 1,3-β-
glukan karena enzim 1,3-exo-glukanase hanya bekerja spesifik untuk memotong
glukan pada ikatan 1,3-β-glukan saja. Jika dilihat dari hasil pengukuran standar
yeast yang digunakan, terdapat penurunan konsentrasi. Pada botol standar tertulis
bahwa konsentrasi yeast adalah sebesar 56,5% sedangkan konsentrasi standar
yeast hasil pengukuran adalah sebesar 54,3009%. Menurunnya konsentrasi
53
standar yeast dapat dikarenakan ketidakstabilan dari senyawa β-glukan.
Ketidakstabilan yeast itu sendiri dapat dipengaruhi oleh faktor penyimpanan dan
suhu. Penelitian yang dilakukan oleh Andriy Sinistya (2008) mendapatkan
kemurnian β-glukan sebesar 35,5% - 50% dari sampel jamur tiram putih
(Pleorotus ostreatus) dengan menggunakan metode yang sama (megazym) hanya
ia menggunakan metode ekstraksi yang berbeda yaitu dengan metode alkali
(NaOH).
4.2.2. Metode Congo Red
Sama halnya dengan uji kuantitatif dengan metode enzimatis. uji
kuantitatif ekstrak sampel dengan metode congo red bertujuan untuk menentukan
konsentrasi kemurnian senyawa yang terkandung dalam sampel. Hanya uji
kuantitatif dengan metode congo red memiliki kelemahan jika dibandingkan
dengan metode enzimatis yaitu pada pengujian dengan congo red semua
polisakarida yang terdapat dalam sampel akan terukur. Tetapi dengan metode ini
biayanya lebih murah dan lebih mudah dilakukan karena tidak memerlukan waktu
yang lama.
Uji kuantitatif dengan menggunakan metode congo red dilakukan dengan
melarutkan sampel dengan KOH yang kemudian ditambahkan dengan reagen
congo red yang mana akan membentuk kompleks poliskarida-congo red yang
berwarna merah. Yang kemudian akan diukur absorbansinya pada panjang
gelombang 510 nm. Hasil pengujian dengan metode congo red terdapat pada tabel
8.
54
Tabel 8. Pengujian Sampel dengan congo red
Konsentrasi Sampel A1 A2 A3 Arata-
rata (ppm) (%) Blanko 0 0 0 0 - - P1 0,182 0,192 0,184 0,186 24800 172,82 P2 0,180 0,181 0,176 0,179 23400 163,06 Prata-rata 24100 167,94
Dari hasil pengujian dapat dihitung dengan memasukan pengujian sampel
pada persamaan linear yang didapatkan dari kurva standar beta glukan (terlampir).
Setelah dihitung didapatkan konsentrasi sebesar 24800 ppm untuk P1 dan 23400
ppm untuk P2. Kemudian jika dirubah menjadi %w/w maka didapatkan hasil
sebesar 172,82% dan 163,06%. Konsentrasi P1 dan P2 dirata-rata dan didapatkan
hasil sebesar 167,94 %. Konsentrasi yang didapat dirubah agar dapat
dibandingkan antara metode congo red dan metode megazyme untuk pengukuran
kemurnian beta glukan ini. Jika dibandingkan antara kedua metode dapat dilihat
perbedaan yang sangat signifikan, pengujian kemurnian dengan metode congo red
melebihi 100% yang artinya adalah semua senyawa ikut terukur dalam pengujian,
tidak hanya β-glukan, ada kemungkinan α-glukan, atau polisakarida lainnya ikut
terukur juga.
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa hasil pengujian congo red
ini tidak mencerminkan konsentrasi kemurnian β-glukan seutuhnya, karena
pegujian β-glukan ini semua polisakarida terukur, tidak hanya β-glukan, tetapi
juga α-glukan maupun polisakarida lainnya bahkan disakarida. Jadi metode ini
tidak dapat dijadikan acuan untuk pengujian kemurnian β-glukan, karena memiliki
beberapa kekurangan dibandingkan dengan pengujian dengan menggunakan
metode megazyme. Tetapi untuk pengujian β-glukan secara sederhana dalam
55
artian hanya untuk memastikan ada atau tidaknya β-glukan dalam suatu bahan
alam. Metode ini bisa dipakai karena mudah dilakukan, hanya memerlukan waktu
yang tidak banyak, dan biaya yang lebih murah jika dibandingkan dengan metode
enzimatis dan juga karena reagen congo red bereaksi dengan β-glukan secara
signifikan walaupun tidak hanya β-glukan yang terukur.
Penggunaan metode megazyme pada penelitian ini didasarkan pada akurasi
dari pengukuran, karena metode megazyme dapat mengukur kadar β-glukan secara
tepat. Dimana pada metode ini kadar total glukan dan α-glukan juga ikut diukur
dan persentasi kadar β-glukan diukur dengan selisih antara total glukan dengan α‐
glukan. Sedangkan untuk penggunaan metode congo red lebih didasarkan pada
faktor efisien dan ekonomis, karena pengujian dilakukan dengan mudah dengan
waktu yang sedikit dan biaya yang lebih murah. Dan penggunaan kedua metode
dilakukan untuk melihat perbandingan konsentrasi yang didapat, apakah kadar
(konsentrasi) dengan penggunaan metode congo red mendekati kadar dengan
menggunakan metode megazyme.
56
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan :
1. Ekstraksi β-glukan dari jamur tiram putih dengan menggunakan Metode Yap
& Ng (2001) menghasilkan serbuk kering sebesar 2,4004 g lebih sedikit jika
dibandingkan dengan ekstra β-glukan yang di ekstraksi dari jamur shiitake
dengan metode Yap & Ng (2001)
2. Hasil pengujian menggunakan spektrum FTIR menunjukkan posisi ikatan 1,3-
β-D-glukosida yang merupakan ciri utama dari senyawa β-glukan terletak
pada bilangan gelombang 895,57 cm-1. Ekstrak sampel padatan glukan yang
didapat tidak murni karena masih mengandung proteoglikan.
3. Hasil pengujian dengan menggunakan metode enzimatis didapatkan
kemurnian β-glukan sebesar 46,1428%. Sedangkan dengan menggunakan
metode congo red didapatkan hasil sebesar 24100 ppm atau 167,94.
4. Berdasarkan hasil pengukuran kadar β-glugan, pengukuran dengan metode
enzimatis lebih akurat dibandingkan dengan metode congo red.
5.2. Saran
Untuk penelitian selanjutnya dapat dilakukan pengujian bioaktifitas dari
senyawa β-glukan yang terkandung dalam jamur tiram putih, agar dapat diketahui
seberapa besar bioaktifitas dari senyawa β-glukan tersebut.
56
57
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, Riza Zainudin. 2008. Pemanfaatan Cendawan Untuk Meningkatkan Produktivitas dan Kesehatan Ternak. Jurnal Litbang Pertanian
Anida, 2004. Penghasilan dan Pencirian Eksopolisakarida daripada Bachillus
licheniformis S20a. Universitas Teknologi Malaysia Anonim. 2009. Beta-Glucan And The Immune System. New Zealand : Glucagel. Anonim. 2009. Mushroom and Yeast Beta glucan Assay Procedure. Irlandia :
Megazyme. Barry, Mc Larry. 2009. Mushroom and Yeast Beta Glucan Assay Procedure.
Irlandia : Megazyme Chihara, et al. 1970. Fractionation and Purification of The Polyshaccarides With
Marked Antitumor Activity, Especially Lentinan, From Lentinus edosdes. Tokyo : National Cancer Center Research Institute.
Darwis, D. 2002. Teknik Dasar Laboratorium Dalam Penelitian Senyawa Bahan
Alam Hayati, Workshop Pengembangan Sumber Daya Manusia Dalam Bidang Kimia Organik Bahan Alam Hayati. Padang: FMIPA Universitas Andalas.
El-Batal. 2008. Ameliorating Effect of Yeast Glucan with Zinc Bisglycinate on
Histological Changes in γ-Irradiated Rats. Friends Science Publisher Giwangkara, EG. 2007. Spektrofotometri Inframerah. Situs Kimia Indonesia.
Chem-is-try.org Hozova et al. 2004. Application of β-D-Glucans Isolated from Mushrooms
Pleurotus ostreatus (Pleuran) and Lentinus edodes (Lentinan) for Increasing the Bioactivity of Yoghurts. Czech J Food Science
Jaelani. 2008. Jamur Berkhasiat Obat. Jakarta : Pustaka Obor Populer Kidd. 2000. The Use of Mushroom Glucans And Proteoglycans in Cancer
Therapy. Alternative Medicine Review. Kusmiati, 2007. Produksi -Glukan Dari Dua Galur Agrobacterium sp. Pada
Media Mengandung Kombinasi Molase dan Urasil. Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI.
57
58
Liu, et al. 2000. Immunomudulation and Anti-cancer Activity of Polysaccharide-protein Complexes. Current Medical Chemistry, (7) 715-729
Madigan MT, Martinko JM, Brock TD. 2006. Brock Biology of Microorgnisms.
New Jersey: Pearson Prentice Hall. Hal: 75-77. OECD. 2006. Safety Assessment of Transgenic Organisms. OECD Publishing:
Australia. Hal.57-69 Phillips, Roger. 2006. Mushrooms. Pub. McMilan. Hal. 266. Prahastuti, Sarwintyas dkk. 2001. Jamur : Kandungan Kimia dan Khasiat. Pusat
Dokumentasi dan Informasi Ilmiah LIPI. Jakarta Pudjaatmaka, A. H dan M. T Qodratillah, 2002. Kamus Kimia. Jakarta: Balai
Pustaka.
Puspita, Rini Maya. 2004. Intisari Kimia Farmasi Edisi ke 2. Jakarta : Buku Kedokteran EGC
Rahayu, Suparni Setyowati. 2009. Ekstraksi Cair. Situs Resmi Kimia Indonesia :
Chem-is-try.org Spicer EJ. Goldenthal EI, Ikada T. A 2005. Toxicolodial Assesment of Curdlan.
http://www.betaxanthin.com/toxicologi-research.html. Steensma, DP. 2001. "Congo" red: out of Africa? Archives of Pathology and
Laboratory Medicine 125(2):250–252. Sudjadi, Drs. 1985. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Jakarta : Ghalia
Indonesia. Sudjadi, Drs. 1986. Metode Pemisahan. Yogyakarta: UGM Press.
Sumarmi. 2006. Botani dan Tinjauan Gizi Jamur Tiram Putih. Jurnal Invasi Pertanian.
Suriawira, Unus. 2009. Sukses Beragrobisnis Jamur Kayu. Jakarta : PT.Penebar
Swadaya. Synytsya, Andriy. 2008. Mushrooms of Genus Pleurotus as a Source of Dietary
Fibres and Glucans for Food Supplements. Czech Journal Food Sci. Takeuchi, Yoshito. 2009. Metode Spektroskopik. Situs Kimia Indonesia. Chem-is-
try.org
59
Thontowi, Ahmad. 2007. Produksi β-Glukan Saccharomyces cerevisiae dalam Media dengan Sumber Nitrogen Berbeda pada Air-Lift Fermentor. Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI.
Underwood & Day, RA. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga Watson, David G. 2005. Pharmaceutical Analysis : a text book for pharmacy
students and pharmaceutical chemists 2nd. Elsevier ltd. United Kingdom Widyastuti, Netty. 2009. Jamur Shiitake-Budidaya dan Pengolahan Si Jamur
Penakluk Kanker. Jakarta : Lily Publisher Werning, Laura Maria. 2008. Heterologous Expression of a Position 2-Substituted
1,3)-β-D-Glucan in Lactococcus lactis. Journal of American Society for Microbiology.
Yap & Ng. 2001. New Method For Extracting Lentinan from Lentinus Edodes Yee DFC. 2008. In Depth Look at Extractive Distillation
60
LAMPIRAN
Lampiran 1. Proses Ekstraksi Jamur Tiram Putih
61
Lampiran 2. Preparasi Reagen (Megazyme)
8 ml buffer sodium asetat dimasukan ke dalam botol 1, kemudian
disimpan dalam tabung Polipropilen pada suhu -20oC, larutan stabil selama ~2
tahun.
Reagen yang terdapat pada botol 3 dicampurkan dengan 1 L air
deionisasi, larutan ini stabil selama > 2 tahun pada suhu 4oC. Kemudian
dicampurkan ke dalam botol 4 (Reagen GOPOD), larutan ini stabil selama 2-3
tahun pada suhu 4oC dalam botol gelap atau > 12 bulan pada suhu -20oC.
62
Lampiran 3. Perhitungan Kemurnian β-glukan dengan menggunakan Mega-Calc
63
Lampiran 4. Perhitungan Kemurnian β-glukan Secara Manual
Keterangan :
∆E : Selisih Absorban sampel dengan absorban blanko
F : Faktor konversi absorban menjadi µg D-glukosa
100 (µg standar D-glukosa)
Absorban standar glukosa
100/0.1 : Faktor koreksi volum dari total glukan (yeast)
103 atau 1000 : Faktor koreksi volum untuk α-glukan
1/1000 : Konversi dari µg menjadi mg
100/W : Konversi kembali menjadi 100 mg sampel
W : Berat sampel yang dianalisis
162/180 : Faktor konversi dari D-glukosa menjadi anhidroglukosa
64
F = 100 = 100 = 92,8936
(1,063+1,090) / 2 1,0765
Jamur Tiram
Total glukan = ∆E x F x 100/0,1 x 1/1000 x 100/W x 162/180
= (0,6075-0,021) x 92,8936 x 100/101,9 x 0,9
= 0,5865 x 92,8936 x 100/101,9 x 0,9
= 48,1196
α-glukan = ∆E x F/W x 90
= (0,045-0,021) x 92,8936 / 101,5 x 90
= 0,024 x 0,915 x 90
= 1,9786
β-glukan = Total glukan – α-glukan
= 48,1196 – 1,9786
= 46,1428
Yeast
Total glukan = ∆E x F x 100/0,1 x 1/1000 x 100/W x 162/180
= (0,6865-0,021) x 92,8936 x 100/101,5 x 0,9
= 0,6655 x 92,8936 x 100/101,5 x 0,9
= 54,8164
α-glukan = ∆E x F/W x 90
= (0,082-0,021) x 92,8936/101,9 x 9,27
= 0,061 x 92,8936/101,9 x 9,27
= 0,5155
65
β-glukan = Total glukan – α-glukan
= 54,8164 - 0,5155
= 54,3009
66
Lampiran 5. Kurva Kalibrasi Standar Barley Uji Kemurnian Metode Congored
[beta glukan] (ppm) Absorbansi 5000 0,070 15000 0,158 35000 0,228 50000 0,302
Sampel A1 A2 A3 Arata-rata
Blanko 0 0 0 0
P1 0,182 0,192 0,184 0,186
P2 0,180 0,181 0,176 0,179
67
Lampiran 6. Perhitungan Konsentrasi β-glukan Dengan Metode Congo Red
Y = 5.10-6x + 0,062
P1
0,186 = 5.10-6x + 0,062
X = (0,186 – 0,062) / 5.10-6
= 0,124 / 5.10-6
= 24800 ppm
Konversi satuan ppm menjadi % w/w
P1 = 0,0287g / 2mL
= 28,7 mg/ 2.10-3L
= 14350 ppm
% w/w = (24800/14350) x 100%
= 172,82%
P2
0,179 = 5.10-6x + 0,062
X = (0,179-0,062) / 5.10-6
= 0,117 / 5.10-6
= 23400 ppm
% w/w = (23400/14350) x 100%
= 163,06%