bab 2 tinjauan pustaka 2.1 tumbuhan rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/chapter...

22
17 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutan 2.1.1Morfologi Tumbuhan Rambutan. Tumbuhan rambutan (Nephelium Lappaceum L.) tergolong tanaman yang berbunga banyak . Bunganya dapat berbentuk bunga jantan atau bunga sempurna yang tersusun dalam suatu malai bunga atau panicula . Malai terdiri dari satu tangkai utama yang panjangnya 15 – 20 cm dengan banyak cabang . Tanaman rambutan merupakan jenis pohon berukuran sedang dengan tinggi 12 – 25 meter . Batangnya bulat atau bulat tidak teratur , berwarna kelabu kecokelatan bercabang banyak dan lurus berdiameter 40 – 60 cm. Pohon rambutan menyukai suhu tropika hangat. Daun majemuk menyirip dengan anak daun 5 - 9 , berbentuk bulat telur , ujung dan pangkal runcing, tepi rata, pertulangan menyirip, tangkai silindris, warnanya hijau, kerapkali mengering tergantung pertumbuhan rambutan dipengaruhi oleh ketersediaan air ( Kalie, 1994). 2.1.2 Sistematika Tumbuhan Rambutan Sistematika tumbuhan Rambutan adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Sapindales Famili : Sapindaceae Genus : Nephelium Spesies : Nephelium Lappaceum L. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Upload: nguyenhanh

Post on 09-Jun-2019

229 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

17

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tumbuhan Rambutan

2.1.1Morfologi Tumbuhan Rambutan.

Tumbuhan rambutan (Nephelium Lappaceum L.) tergolong tanaman yang berbunga

banyak . Bunganya dapat berbentuk bunga jantan atau bunga sempurna yang tersusun

dalam suatu malai bunga atau panicula . Malai terdiri dari satu tangkai utama yang

panjangnya 15 – 20 cm dengan banyak cabang . Tanaman rambutan merupakan jenis

pohon berukuran sedang dengan tinggi 12 – 25 meter . Batangnya bulat atau bulat

tidak teratur , berwarna kelabu kecokelatan bercabang banyak dan lurus berdiameter

40 – 60 cm.

Pohon rambutan menyukai suhu tropika hangat. Daun majemuk menyirip

dengan anak daun 5 - 9 , berbentuk bulat telur , ujung dan pangkal runcing, tepi rata,

pertulangan menyirip, tangkai silindris, warnanya hijau, kerapkali mengering

tergantung pertumbuhan rambutan dipengaruhi oleh ketersediaan air ( Kalie, 1994).

2.1.2 Sistematika Tumbuhan Rambutan

Sistematika tumbuhan Rambutan adalah sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Sapindales

Famili : Sapindaceae

Genus : Nephelium

Spesies : Nephelium Lappaceum L.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 2: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

18

Rambutan merupakan tanaman buah hortikultural berupa pohon dengan famili

Sapindacaeae. Tanaman buah tropis ini dalam bahasa Inggrisnya disebut Hairy Fruit

berasal dari Indonesia. Hingga saat ini telah menyebar luar didaerah yang beriklim

tropis seperti Filipina dan negara-negara Amerika Latin dan ditemukan pula di daratan

yang mempunyai iklim sub-tropis (Dalimarta, 2008).

2.1.3 Manfaat Tumbuhan Rambutan

Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

mempunyai gizi, zat tepung, sejenis gula yang mudah terlarut dalam air, zat protein

dan asam amino, zat lemak, zat enzim-enzim yang esensial dan nonesensial, vitamin

dan zat mineral makro, mikro yang menyehatkan keluarga, tetapi ada pula sementara

masyarakat yang memanfaatkan sebagai pohon pelindung dipekarangan, atau sebagai

tanaman hias.

2.2 Senyawa Organik Bahan Alam

Kimia organik mengalami kemajuan yang sejajar dengan kemajuan cara pemisahan

dan penelitian bahan alam. Karena sangat beranekaragam, molekul yang berasal dari

makhluk hidup mempunyai arti yang sangat penting bagi para ahli kimia organik,

yaitu untuk memperluas dan memperdalam pengetahuan tentang reaksi-reaksi

organik, dan terutama dapat untuk menguji hipotesis-hipotesis tertentu, misalnya

hipotesis tentang mekanisme reaksi. Pada mulanya, biogenesis dari produk alami

berkaitan dengan kimia organik dan biokimia, tetapi mempunyai tujuan yang

berlainan (Manitto, 1992).

Senyawa organik bahan alam dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat-sifat

kimia yang dimilikinya. Ada empat cara klasifikasi yang diusulkan, yaitu :

1. Klasifikasi Berdasarkan Struktur Kimiawi

Klasifikasi ini berdasarkan pada kerangka molekuler dari senyawa yang

bersangkutan. Menurut sistem ini, ada 4 kelas yaitu :

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 3: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

19

a. Senyawa alifatik rantai terbuka atau lemak dan minyak.

Contoh: asam-asam lemak, gula, dan asam-asam amino pada umumnya.

b. Senyawa alisiklik atau sikloalifatik.

Contoh: terpenoida, steroida, dan beberapa alkaloida.

c. Senyawa aromatik atau benzenoid.

Contohnya: golongan fenolat dan golongan kuinon.

d. Senyawa heterosiklik.

Contoh: alkaloida, flavonoida, golongan basa asam inti.

2. Klasifikasi Berdasarkan Sifat Fisiologik.

Setelah penelitian yang lebih mendalam dilakukan terhadap morfin (1806),

penisilin (1939) dan prostaglandin (1963), maka perhatian para ahli sering ditujukan

kepada isolasi dan penentuan fungsi fisiologis dari senyawa organik bahan alam

tertentu. Oleh karena itu, senyawa organik bahan alam dapat juga diklasifikasikan

berdasarkan segi aktivitas fisiologik dari bahan yang bersangkutan. Misalnya kelas

hormon, vitamin, antibiotik dan mikotoksin.

3. Klasifikasi Berdasarkan Taksonomi

Pengklasifikasian ini didasarkan pada penyelidikan morfologi komparatif dari

tumbuh-tumbuhan yaitu taksonomi tumbuhan.

4. Klasifikasi Berdasarkan Biogenesis

Semua konstituen tumbuhan dan binatang dibiosintesis dalam organisme

melalui reaksi-reaksi yang dibantu oleh enzim tertentu, istilah “biosintesis” dan

“biogenesis” mempunyai arti yang sama: pembentukan bahan alam oleh organisme

hidup.

2.3 Senyawa Flavonoida

Senyawa-senyawa flavonoida adalah senyawa-senyawa polifenol yang mempunyai 15

atom karbon, terdiri dari dua cincin benzena yang dihubungkan menjadi satu oleh

rantai linier yang terdiri dari tiga atom karbon. Senyawa-senyawa flavonoida adalah

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 4: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

20

senyawa 1,3 diaril propana, senyawa isoflavonoida adalah senyawa 1,2 diaril propana,

sedangkan senyawa-senyawa neoflavonoida adalah 1,1 diaril propana.

Istilah flavonoida diberikan pada suatu golongan besar senyawa yang berasal

dari kelompok senyawa yang paling umum, yaitu senyawa flavon, suatu jembatan

oksigen terdapat diantara cincin A dalam kedudukan orto, dan atom karbon benzil

yang terletak disebelah cincin B. Senyawa heterosoklik ini, pada tingkat oksidasi

yangberbeda terdapat dalam kebanyakan tumbuhan. Flavon adalah bentuk yang

mempunyai cincin C dengan tingkat oksidasi paling rendah dan dianggap sebagai

struktur induk dalam nomenklatur kelompok senyawa-senyawa ini (Manitto, 1981).

Senyawa flavonoida sebenarnya terdapat pada semua bagian tumbuhan

termasuk daun, akar, kayu, kulit, tepung sari, bunga, buah, dan biji. Kebanyakan

flavonoida ini berada di dalam tumbuh-tumbuhan, kecuali alga. Namun ada juga

flavonoida yng terdapat pada hewan, misalnya dalam kelenjar bau berang-berang dan

sekresi lebah. Dalam sayap kupu - kupu dengan anggapan bahwa flavonoida berasal

dari tumbuh-tumbuhan yang menjadi makanan hewan tersebut dan tidak dibiosintesis

di dalam tubuh mereka. Penyebaran jenis flavonoida pada golongan tumbuhan yaitu

angiospermae, klorofita, fungi, briofita (Markham, 1988).

Flavonoida merupakan senyawa 15-karbon yang umumnya tersebar di seluruh

dunia tumbuhan. Lebih dari 2000 flavonoid yang berasal dari tumbuhan telah

diidentifikasi. Kerangka dasar flavonoida biasanya diubah sedemikian rupa sehingga

terdapat lebih banyak ikatan rangkap, menyebabkan senyawa itu menyerap cahaya

tampak, dan ini membuatnya berwarna.

Ada tiga kelompok flavonoida yang amat menarik perhatian dalam fisiologi

tumbuhan, yaitu antosianin, flavonol, dan flavon. Antosianin (dari bahasa Yunani

anthos, bunga dan kyanos, biru-tua) adalah pigmen berwarna yang umumnya terdapat

di bunga berwarna merah, ungu, dan biru. Pigmen ini juga terdapat di berbagai bagian

tumbuhan lain, misalnya buah tertentu, batang, daun, dan bahkan akar. Sering

flavonoida terikat di sel epidermis. Warna sebagian besar buah dan banyak bunga

adalah akibat dari antosianin, walaupun beberapa warna tumbuhan lainnya, seperti

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 5: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

21

buah tomat dan beberapa bunga kuning, karena karotenoid. Warna cerah daun musim

gugur disebabkan terutama oleh timbunan antosianin pada hari cerah dan dingin,

walaupun karotenoid kuning atau jingga merupakan pigmen terbesar di daun musim

gugur pada beberapa spesies.

Beberapa macam antosianin terdapat di tumbuhan tingkat tinggi, dan sering

lebih dari satu macam terdapat di bunga tertentu atau organ lain. Mereka dijumpai

dalam bentuk glikosida, biasanya mengandung satu atau dua unit glukosa atau

galaktosa yang tertempel pada gugus hidroksil di cincin tengah. Bila gula dihilangkan,

maka bagian sisa molekul, yang masih berwarna, dinamakan antosianidin (Salisbury,

1995).

2.3.1 Struktur Dasar Senyawa Flavonoida

Senyawa flavonoida adalah senyawa yang mengandung C15 terdiri atas dua inti

fenolat yang dihubungkan dengan tiga satuan karbon. Struktur dasar flavonoida dapat

digambarkan sebagai berikut :

Gambar 1. Kerangka dasar senyawa flavonoida

2.3.2 Klasifikasi Senyawa Flavonoida

Flavonoida mengandung sistem aromatik yang terkonjugasi sehingga menunjukkan

pita serapan kuat pada daerah spektrum sinar ultraviolet dan spektrum sinar tampak,

umumnya dalam tumbuhan terikat pada gula yang disebut dengan glikosida

C C CA B

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 6: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

22

(Harborne, 1996). Dalam tumbuhan, flavonoida terdapat dalam berbagai struktur.

Keragaman ini disebabkan oleh perbedaan tahap modifikasi lanjutan dari struktur

dasar flavonoida tersebut, antara lain :

1. Flavonoida O-glikosida, satu gugus hidroksil flavonoida (atau lebih) terikat

pada satu gula (lebih) dengan ikatan hemiasetal yang tak tahan asam. Pengaruh

glikosilasi menyebabkan flavonoida menjadi kurang reaktif dan lebih mudah

larut dalam air. Glukosa merupakan gula yang paling umum terlibat dan gula

lain yang sering juga terdapat adalah galaktosa, ramnosa, xilosa, dan

arabinosa. Gula lain yang kadang-kadang ditemukan adalah alosa, manosa,

fruktosa, apiosa, dan asam glukoronat serta galakturonat.

2. Flavonoida C-glikosida, gula terikat pada atom karbon flavonoida dan dalam

hal ini gula tersebut terikat langsung pada inti benzena dengan suatu

ikatankarbon-karbon yang tahan asam. Glikosida yang demikian disebut C-

glikosida. Jenis gula yang terlibat ternyata jauh lebih sedikit ketimbang jenis

gula pada O-glukosa, biasanya dari jenis glukosa yang paling umum, dan juga

galaktosa, ramnosa, xilosa, dan arabinosa.

3. Flavonoida sulfat, senyawa ini mengandung satu ion sulfat, atau lebih, yang

terikata pada hidroksil fenol atau gula. Senyawa ini sebenarnya bisulfat karena

terdapat sebagai garam, yaitu flavon-O-SO3

K. Banyak yang berupa glikosida

bisulfat, bagian bisulfat terikat pada hidroksil fenol yang mana saja yang masih

bebas atau pada gula.

4. Biflavonoida, yaitu flavonoida dimer. Flavonoida yang biasanya terlibat adalah

flavon dan flavanon yang secara biosintesis mempunyai pola oksigenasi yang

sederhana 5,7,4’ dan ikatan antar flavonoida berupa ikatan-ikatan karbon atau

kadang-kadang eter. Monomer flavonoida yang digabungkan menjadi

biflavonoida dapat berjenis sama atau berbeda, dan letak ikatannya berbeda-

beda. Biflavonoida jarang ditemukan sebagai glikosida, dan penyebarannya

terbatas, terdapat terutama pada gimnospermae.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 7: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

23

5. Aglikon flavonoida yang aktif-optik, sejumlah aglikon flavonoida mempunyai

atom karbon asimetrik dan dengan demikian menunjukkan keaktifan optik

(yaitu memutar cahaya terpolarisasi-datar). Yang termasuk dalam golongan

flavonoida ini adalah flavanon, dihidroflavonol, katekin, rotenoid, dan lain-lain

(Markham, 1988).

Menurut Robinson (1995), flavonoida dapat dikelompokkan berdasarkan

keragaman pada rantai C3

yaitu :

1.Flavonol

Flavonol paling sering terdapat sebagai glikosida, biasanya 3-glikosida, dan aglikon

flavonol yang umum yaitu kamferol, kuersetin, dan mirisetin yang berkhasiat

sebagaiantioksidan dan antiimflamasi. Flavonol lain yang terdapat di alam bebas

kebanyakan merupakan variasi struktur sederhana dari flavonol. Larutan flavonol

dalam suasana basa dioksidasi oleh udara tetapi tidak begitu cepat sehingga

penggunaan basa pada pengerjaannya masih dapat dilakukan.

2. Flavon

Flavon berbeda dengan flavonol dimana pada flavon tidak terdapat gugusan 3-

hidroksi. Hal ini mempunyai serapan UV-nya, gerakan kromatografi, serta

reaksiwarnanya. Flavon yang paling umum dijumpai adalah apigenin danluteolin.

Luteolin merupakan zat warna yang pertama kali dipakai di Eropa. Jenis yang paling

O

O

OH

flavonol

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 8: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

24

umum adalah 7-glukosida dan terdapat juga flavon yang terikat pada gula melalui

ikatan karbon-karbon. Contohnya luteolin 8-C-glikosida. Flavon dianggap sebagai

induk dalam nomenklatur kelompok senyawa flavonoida.

3. Isoflavon

Isoflavon merupakan isomer flavon, tetapi jumlahnya sangat sedikit dan sebagai

fitoaleksin yaitu senyawa pelindung yang terbentuk dalam tumbuhan sebagai

pertahanan terhadap serangan penyakit. Isoflavon sukar dicirikan karena reaksinya

tidak khas dengan pereaksi warna manapun tetapi kebanyakan tampak sebagai bercak

lembayung yang pudar dengan amonia berubah menjadi coklat.

4. Flavanon

Flavanon terdistribusi luas di alam. Flavanon terdapat di dalam kayu, daun dan bunga.

Flavanon glikosida merupakan konstituen utama dari tanaman genus prenus dan buah

jeruk ; dua glikosida yang paling lazim adalah neringenin dan hesperitin, terdapat

dalam buah anggur dan jeruk.

O

O

flavon

O

O

isoflavon

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 9: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

25

5. Flavanonol

Senyawa ini berkhasiat sebagai antioksidan dan hanya terdapat sedikit sekali jika

dibandingkan dengan flavonoida lain. Sebagian besar senyawa ini diabaikan karena

konsentrasinya rendah dan tidak berwarna.

6. Katekin

Katekin terdapat pada seluruh dunia tumbuhan, terutama pada tumbuhan berkayu.

Senyawa ini mudah diperoleh dalam jumlah besar dari ekstrak kental Uncaria gambir

dan daun teh kering yang mengandung kira-kira 30% senyawa ini.

O

O

flavanon

O

OOH

Flavanonol

OHO

OHOH

OHOH

katekin

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 10: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

26

7. Leukoantosianidin

Leukoantosianidin merupakan senyawa tan warna, terutama terdapat pada tumbuhan

berkayu. Senyawa ini jarang terdapat sebagai glikosida, contohnya melaksidin,

apiferol.

Leukoantosianidin

8. Antosianin

Antosianin merupakan pewarna yang paling penting dan paling tersebar luas dalam

tumbuhan. Pigmen yng berwarna kuat dan larut dalam air ini adalah penyebab hampir

semua warna merah jambu, merah marak , ungu, dan biru dalam daun, bunga, dan

buah pada tumbuhan tinggi. Secara kimia semua antosianin merupakan turunan suatu

struktur aromatik tunggal yaitu sianidin, dan semuanya terbentuk dari pigmen sianidin

ini dengan penambahan atau pengurangan gugus hidroksil atau dengan metilasi atau

glikosilasi.

Antosianin

9. Khalkon

Khalkon adalah pigmen fenol kuning yang berwarna coklat kuat dengan sinar UV bila

dikromatografi kertas. Aglikon khalkon dapat dibedakan dari glikosidanya, karena

hanya pigmen dalam bentuk glikosida yang dapat bergerak pada kromatografi kertas

dalam pengembang air (Harborne, 1996).

O

OHHO OH

O

OH

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 11: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

27

10. Auron

Auron berupa pigmen kuning emas yang terdapat dalam bunga tertentu dan briofita.

Dalam larutan basa senyawa ini berwarna merah ros dan tampak pada kromatografi

kertas berupa bercak kuning, dengan sinar ultraviolet warna kuning kuat berubah

menjadi merah jingga bila diberi uap amonia (Robinson, 1995).

Auron

Menurut Harborne (1996), dikenal sekitar sepuluh kelas flavonoida dimana semua

flavonoida, menurut strukturnya, merupakan turunan senyawa induk flavon dan

semuanya mempunyai sejumlah sifat yang sama yakni:

Tabel 1. Golongan-golongan flavonoida menurut Harborne

Golongan

flavonoida

Penyebaran Ciri khas

Antosianin pigmen bunga merah

marak,dan biru juga

dalam daun dan jaringan

lain.

larut dalam air, λmaks 515-545

nm, bergerak dengan BAA pada

kertas.

Proantosianidin

terutama tan warna,

dalam daun tumbuhan

berkayu.

menghasilkan antosianidin bila

jaringan dipanaskan dalam HCl

2M selama setengah jam.

Flavonol terutama ko-pigmen setelah hidrolisis, berupa bercak

Okalkon

HCO

O

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 12: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

28

tanwarna dalam bunga

sianik dan

asianik;tersebar luas

dalam daun.

kuning murup pada

kromatogram Forestal bila

disinari sinar UV;

Flavon

seperti flavonol maksimal spektrum pada 330 –

350

setelah hidrolisis, berupa bercak

coklat redup pada kromatogram

Forestal;

Glikoflavon seperti flavonol maksimal spektrum pada 330-

350 nm.

mengandung gula yang terikat

melalui ikatan C-C; bergerak

dengan pengembang air, tidak

seperti flavon biasa.

pada kromatogram BAA beupa

bercak redup dengan RF

dengan amonia berwarna

merah, maksimal spektrum 370-

410 nm.

tinggi .

Biflavonil tanwarna; hampir

seluruhnya terbatas pada

gimnospermae

pada kromatogram BAA beupa

bercak redup dengan RF

dengan amonia berwarna

merah,

tinggi .

Khalkon dan auron pigmen bunga kuning,

kadang-kadang terdapat

juga dalam jaringan lain

maksimal spektrum 370-410 nm.

berwarna merah kuat dengan

Mg/HCl; kadang – kadang

sangat pahit .

Flavanon tanwarna; dalam daun

dan buah( terutama

dalamCitrus )

bergerak pada kertas dengan

pengembang air;

Isoflavon tanwarna; dalam akar. tak ada uji warna yang khas.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 13: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

29

2.3.3 Sifat Kelarutan Flavonoida

Aglikon flavonoida adalah polifenol dan karena itu mempunyai sifat kimia senyawa

fenol, yaitu bersifat agak asam sehingga dapat larut dalam basa. Tetapi harus diingat,

bila dibiarkan dalam larutan basa, dan disamping itu terdapat oksigen, banyak yang

akan terurai. Karena mempunyai sejumlah gugus hidroksil, atau suatu gula,flavonoida

merupakan senyawa polar, maka umumnya flavonoida cukup larut dalam pelarut polar

seperti etanol (EtOH), metanol (MeOH), butanol (BuOH), aseton, dimetilsulfoksida

(DMSO), dimetilformamida (DMF), air dan lain-lain.

Adanya gula yang terikat pada flavonoida (bentuk yang umum ditemukan)

cenderung menyebabkan flavonoida lebih mudah larut dalam air dan dengan demikian

campuran pelarut yang disebut diatas dengan air merupakan pelarut yang lebih baik

untuk glikosida. Sebaliknya, aglikon yang kurang polar seperti isoflavon, flavanon

dan flavon serta flavonol yang termetoksilasi cenderung lebih mudah larut dalam

pelarut seperti eter dan kloroform.

2.3.4. Biosintesa Flavonoida

Semua varian flavonoida saling berkaitan karena alur biosintesis yang sama, yang

memasukkan pra zat dari alur sikimat dan alur asetat malonat, flavonoida pertama

dihasilkan segera setelah alur itu bertemu. Flavonoida yang dianggap pertama kali

terbentuk pada biosintesis adalah Khalkon dan semua bentuk lain yang diturunkan

darinya melalui berbagai alur. Modifikasi flavonoida lebih lanjut terjadi pada berbagai

tahap dan manghasilkan : penambahan atau pengurangan hidroksilasi, metilasi gugus

hidroksil atau inti flavonoida, isoprenilasi gugus hidroksil atau inti flavonoida,

metilenasi gugus orto-dihidroksil, dimerisasi gugus hidroksil (pem bentukan

biflavonoida), pembentukan bisulfat dan glikolisasi gugus hidroksil (pembentukan

flavonoida O-glikosida) atau inti flavonoida (pembentukan flavonoida C-glikosida)

(Markham, 1998).

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 14: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

30

Gambar 2 : Biosintesa hubungan antara jenis monomer flavonoida dari jalur asetat-malonat dan alur sikimat (Markham, 1988).

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 15: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

31

2.4 Teknik Pemisahan

Tujuan dari teknik pemisahan adalah untuk memisahkan komponen yang akan

ditentukan berada dalam keadaan murni, tidak tercampur dengan komponen-

komponen lainnya. Ada 2 jenis teknik pemisahan :

1. Pemisahan kimia adalah suatu teknik pemisahan yang berdasarkan adanya

perbedaan yang besar dari sifat-sifat fisika komponen dalam campuran yang

akan dipisahkan.

2. Pemisahan fisika adalah suatu teknik pemisahan yang didasarkan pada

perbedaan-perbedaan kecil dari sifat-sifat fisik antara senyawa-senyawa yang

termasuk dalam suatu golongan (Muldja, 1995).

2.4.1Ekstraksi

Ekstraksi dapat dilakukan dengan metoda maserasi, sokletasi, dan perkolasi. Sebelum

ekstraksi dilakukan, biasanya serbuk tumbuhan dikeringkan lalu dihaluskan dengan

derajat kehalusan tertentu, kemudian diekstraksi dengan salah satu cara di atas.

Ekstraksi dengan metoda sokletasi dapat dilakukan secara bertingkat dengan berbagai

pelarut berdasarkan kepolarannya, misalnya n-heksana, eter, benzena, kloroform, etil

asetat, etanol, metanol, dan air.

Ekstraksi dianggap selesai bila tetesan terakhir memberikan reaksi negatif terhadap

senyawa yang diekstraksi. Untuk mendapatkan larutan ekstrak yang pekat biasanya

pelarut ekstrak diuapkan dengan menggunakan alat rotari evaporator (Harborne,

1996).

2.4.2 Kromatografi

Kromatografi merupakan suatu cara pemisahan fisik dengan unsur-unsur yang akan

dipisahkan terdistribusikan antara dua fasa, satu dari fasa-fasa ini membentuk lapisan

stasioner denagn luas permukaan yang besar dan yang lainnya merupakan cairan yang

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 16: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

32

merembes lewat.Fasa stasioner mungkin suatu zat padat atau suatu cairan dan fasa

yang bergerak mungkin suatu cairan atau suatu gas (Underwood, 1981).

Cara-cara kromatografi dapat digolongkan sesuai dengan sifat – sifat dari fasa

diam, yang dapat berupa zat padat atau zat cair. Jika fasa diam berupa zat padat

disebut kromatografi serapan, jika berupa zat cair disebut kromatografi partisi. Karena

fasa gerak dapat berupa zat cair atau gas maka ada empat macam sistem kromatografi

yaitu:

1) Fasa gerak cair–fasa diam padat (kromatografi serapan):

a.kromatografi lapis tipis

b.kromatografi penukar ion

2) Fasa gerak gas–fasa diam padat, yakni kromatografi gas padat

3) Fasa gerak cair–fasa diam cair (kromatografi partisi), yakni kromatografi

kertas.

4) Fasa gerak gas–fasa diam zat cair, yakni :

a. kromatografi gas–cair

b. kromatografi kolom kapiler

Semua pemisahan dengan kromatografi tergantung pada kenyataan bahwa senyawa –

senyawa yang dipisahkan terdistribusi diantara fasa gerak dan fasa diam dalam

perbandingan yang sangat berbeda – beda dari satu senyawa terhadap senyawa yang

lain (Sastrohamidjojo, 1991).

2.4.2.1 Kromatografi Lapis Tipis

Kromatografi Lapis Tipis pada plat berlapis yang berukuran lebih besar, biasanya

5x20 cm, 10x20 cm, atau 20x20 cm. Biasanya memerlukan waktu pengembangan 30

menit sampai satu jam. Pada hakikatnya KLT melibatkan dua fase yaitu fase diam

atau sifat lapisan, dan fase gerak atau campuran pelarut pengembang. Fase diam dapat

berupa serbuk halus yang berfungsi sebagai permukaan penyerap atau penyangga

untuk lapisan zat cair. Fase gerak dapat berupa hampir segala macam pelarut atau

campuran pelarut (Sudjadi, 1986).

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 17: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

33

Pemisahan senyawa dengan Kromatografi Lapis Tipis seperti senyawa organik

alam dan senyawa organik sintetik dapat dilakukan dalam beberapa menit dengan alat

yang harganya tidak terlalu mahal. Jumlah cuplikan beberapa mikrogram atau

sebanyak 5 g dapat ditangani. Kelebihan KLT yang lain ialah pemakaian jumlah

pelarut dan jumlah cuplikan yang sedikit. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) merupakan

salah satu metode pemisahan yang cukup sederhana yaitu dengan menggunakan plat

kaca yang dilapisi silika gel dengan menggunakan pelarut tertentu (Gritter,1991).

Nilai utama Kromatografi Lapis Tipis pada penelitian senyawa flavonoida

ialah sebagai cara analisis cepat yang memerlukan bahan sangat sedikit. Menurut

Markham, Kromatografi Lapis Tipis terutama berguna untuk tujuan berikut:

1. Mencari pelarut untuk kromatografi kolom

2. Analisis fraksi yang diperoleh dari kromatografi kolom

3. Identifikasi flavonoida secara ko-kromatografi.

4. Isolasi flavonoida murni skala kecil

5. Penyerap dan pengembang yang digunakan umumnya sama dengan penyerap

dan pengembang pada kromatografi kolom dan kromatografi kertas (Markham,

1988).

2.4.2.2 Kromatografi Kolom

Kromatografi cair yang dilakukan dalam kolom besar merupakan metode

kromatografi terbaik untuk pemisahan dalam jumlah besar (lebih dari 1 g). Pada

kromatografi kolom, campuran yang akan dipisahkan diletakkan berupa pita pada

bagian atas kolom penyerap yang berada dalam tabung kaca, tabung logam, dan

tabung plastik. Pelarut atau fasa gerak dibiarkan mengalir melalui kolom karena

aliran yang disebabkan oleh gaya berat atau didorong dengan tekanan. Pita senyawa

linarut bergerak melalui kolom dengan laju yang berbeda, memisah, dan dikumpulkan

berupa fraksi ketika keluar dari atas kolom (Gritter, 1991).

Dengan menggunakan cara ini, skala isolasi flavonoida dapat ditingkatkan

hampir ke skala industri. Pada dasarnya, cara ini meliputi penempatan campuran

flavonoida (berupa larutan) diatas kolom yang berisi serbuk penyerap (seperti

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 18: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

34

selulose, silika atau poliamida), dilanjutkan dengan elusi beruntun setiap komponen

memakai pelarut yang cocok. Kolom hanya berupa tabung kaca yang dilengkapi

dengan keran pada salah satu ujung (Markham, 1988).

2.4.2.3 Harga Rf (Retardation Factor)

Mengidentifikasi noda-noda dalam lapisan tipis lazim menggunakan harga Rf yang

diidentifikasikan sebagai perbandingan antara jarak perambatan suatu zat dengan

jarak perambatan pelarut yang dihitung dari titik penotolan pelarut zat. Jarak yang

ditempuh oleh tiap bercak dari titik penotolan diukur dari pusat bercak. Untuk

mengidentifikasi suatu senyawa, maka harga Rf senyawa tersebut dapat dibandingkan

dengan harga Rf senyawa pembanding.

Jarak perambatan bercak dari titik penotolan

Rf =

Jarak perambatan pelarut dari titik penotolan

(Sastrohamidjojo, 1991).

2.5 Teknik Spektroskopi

Teknik spektroskopi adalah salah satu teknik analisis kimia–fisika yang mengamati

tentang interaksi atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik.Ada dua macam

instrumen pada teknik spektroskopi yaitu spektrometer dan spektrofotometer.

Instrumen yang memakai monokromator celah tetap pada bidang fokus disebut

sebagai spektrometer. Apabila spektrometer tersebut dilengkapi dengan detektor yang

bersifat fotoelektrik maka disebut spektrofotometer (Muldja, 1955).

Informasi Spektroskopi Inframerah menunjukkan tipe – tipe dari adanya gugus

fungsi dalam satu molekul dan Resonansi Magnetik Inti yang memberikan informasi

tentang bilangan dari setiap tipe dari atom hidrogen dan juga memberikan informasi

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 19: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

35

yang menyatakan tentang lingkungan dari setiap tipe dari atom

hidrogen.Kombinasinya dan data yang ada kadang – kadang menentukan struktur

yang lengkap dari molekul yang tidak diketahui (Pavia, 1979).

2.5.1 Spektrofotometri Ultra Violet

Serapan molekul di dalam derah ultra violet dan terlihat dari spektrum bergantung

pada struktur ultra elektronik dari molekul. Penyerapan sejumlah energi,

menghasilkan percepatan dari elektron dalam orbital tingkat dasar ke orbital yang

berenergi lebih tinggi di dalam keadaan tereskitasi (Silverstein, 1986).

Spektrum Flavonoida biasanya ditentukan dalam larutan dengan pelarut

Metanol (MeOH) atau Etanol (EtOH). Spektrum khas terdiri atas dua maksima pada

rentang 240-285 nm (pita II) dan 300-550 nm (pita I). Kedudukan yang tepat dan

kekuatan nisbi maksima tersebut memberikan informasi yang berharga mengenai sifat

flavonoida dan pola oksigenasinya. Ciri khas spektrum tersebut ialah kekuatan nisbi

yang rendah pada pita I dalam dihidroflavon, dihidroflavonol, dan isoflavon serta

kedudukan pita I pada spektrum khalkon, auron dan antosianin yang terdapat pada

panjang gelombang yang tinggi. Ciri spektrum golongan flavonoida utama dapat

ditunjukkan sebagai berikut :

Tabel 2. Rentangan Serapan spektrum UV-Visible golongan flavonoida

λ maksimum utama

(nm)

λ maksimum tambahan (nm)

(dengan intensitas nisbi) Jenis flavonoida

475-560 ± 275 (55%) Antosianin

390-430 240-270 (32%) Auron

365-390 240-260 (30%) Kalkon

350-390 ± 300 (40%) Flavonol

250-270 ± 300 (40%) Flavonol

330-350 tidak ada Flavon dan biflavonil

300-350 tidak ada Flavon dan biflavonil

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 20: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

36

275-295 310-330 (30%) Flavanon dan flavononol

± 225 310-330 (30%) Flavonon dan flavononon

310-330 310-330 (25%) Isoflavon

2.5.2 Spektrofotometri Infra Merah (FT-IR)

Spektrum inframerah suatu molekul adalah hasil transisi antara tingkat energi getaran

yang berlainan. Pancaran inframerah yang kerapatannya kurang dari 100 cm-1

(panjang gelombang lebih daripada 100 µm) diserap oleh sebuah molekul organik dan

diubah menjadi putaran energi molekul.

Penyerapan ini tercantum, namun spektrum getaran terlihat bukan sebagai

garis – garis melainkan berupa pita – pita. Hal ini disebabkan perubahan energi

getaran tunggal selalu disertai sejumlah perubahan energi putara (Silverstein, 1986).

Dalam molekul sederhana beratom dua atau beratom tiga tidak sukar untuk

menentukan jumlah dan jenis vibrasinya dan menghubungkan vibrasi-vibrasi tersebut

dengan energi serapan. Tetapi untuk molekul-molekul beratom banyak, analisis

jumlah dan jenis vibrasi itu menjadi sukar sekali atau tidak mungkin sama sekali,

karena bukan saja disebabkan besarnya jumlah pusat – pusat vibrasi, melainkan

karena juga harus diperhitungkan terjadinya saling mempengaruhi (inter-aksi)

beberapa pusat vibrasi.

Vibrasi molekul dapat dibagi dalam dua golongan , yaitu vibrasi regang dan

vibrasi lentur.

1. Vibrasi regang

Di sini terjadi terus menerus perubahan jarak antara dua atom di didalam suatu

molekul. Vibrasi regang ini ada dua macam yaitu vibrasi regang simetris dan tak

simetri.

2.Vibrasi lentur

(Markham, 1988).

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 21: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

37

Di sini terjadi perubahan sudut antara dua ikatan kimia. Ada empat macam vibrasi

lentur yaitu vibrasi lentur dalam bidang yang dapat berupa vibrasi scissoring atau

vibrasi rocking dan vibrasi keluar bidang yang dapat berupa waging atau berupa

twisting (Noerdin, 1985).

2.5.3 Spektrometri Resonansi Magnetik Inti Proton (1

H-NMR)

Spektrometri Resonansi Magnetik Inti (Nuclear Magnetic Resonance, NMR)

merupakan alat yang berguna pada penentuan struktur molekul organik. Teknik ini

memberikan informasi mengenai berbagai jenis atom hidrogen dalam molekul..

Struktur NMR memberikan informasi mengenai lingkungan kimia atom hidrogen,

jumlah atom hidrogen dalam setiap lingkungan dan struktur gugusan yang berdekatan

dengan setiap atom hidrogen (Cresswell, 1982).

Spektrometri Resonansi Magnetik Inti (Nuclear Magnetic Resonance, NMR)

pada umumnya digunakan untuk :

1. Menentukan jumlah proton yang memiliki lingkungan kimia yang sama pada

suatu senyawa organik.

2. Mengetahui informasi mengenai struktur suatu senyawa organik (Dachriyanus,

2004).

Pergeseran kimia adalah pengukuran medan dalam keadaan bebas. Semua

proton-proton dalam satu molekul yang ada dalam lingkungan kimia yang serupa

kadang-kadang menunjukkan pergeseran kimia yang sama. Setiap senyawa

memberikan penaikan menjadi puncak absorbsi tunggal dalam spektrum NMR. Di

dalam medan magnet, perputaran elektron-elektron valensi dari proton menghasilkan

medan magnet yang melawan medan magnet yang digunakan. Hingga setiap proton

dalam molekul dilindungi dari medan magnet yang digunakan dan bahwa besarnya

perlindungan ini tergantung pada kerapatan elektron yang mengelilinginya. Makin

besar kerapatan elektron yang mengelilingi inti, maka makin besar pula medan yang

dihasilkan yang melawan medan yang digunakan (Bernasconi,1995).

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 22: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tumbuhan Rambutanrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37134/4/CHAPTER II.pdf · Tanaman rambutan sengaja dibudidayakan untuk dimanfaatkan buahnya yang

38

Senyawa yang paling lazim dan paling berguna dipakai sebagai acuan adalah

tetrametilsilana (TMS). Beberapa keuntungan dari pemakaian standar internal TMS

yaitu :

1. TMS mempunyai 12 proton yang setara sehingga akan memberikan

spektrum puncak tunggal yang kuat.

CH

3

H3C Si CH

3

CH

3

2. TMS merupakan cairan yang mudah menguap, dapat ditambahkan

kedalam larutan sampel dalam pelarut CDCl3 atau CCl4

(Silverstein, 1986).

Pada spektrometri RMI integrasi sangat penting. Harga integrasi menunjukkan

daerah atau luas puncak dari tiap – tiap proton . Sedangkan luas daerah atau luas

puncak tersebut sesuai dengan jumlah proton. Dengan demikian perbandingan tiap

integrasi proton sama dengan perbandingan jumlah proton dalam molekul

(Muldja,1995).

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA