Identifikasi Senyawa Aktif Minyak Jarak Pagar Jathropha curcas sebagai Larvasida Nabati Vektor Demam Berdarah Dengue

            Tindakan pencegahan terhadap suatu penyakit tentunya lebih baik daripada pengobatan. Namun, obat dan vaksin untuk mencegah penyakit demam berdarah masih belum ditemukan. Oleh karena itu, untuk mencegah penyakit DBD salah satu cara pengendalaian yang tepat yaitu dengan memutuskan siklus kehidupan nyamuk Aedes aegypti menggunakan larvasida dan insektisida. Umumnya masyarakat menggunakan insektisida sintetik untuk pencegahan. Meskipun sangat efektif, murah dan praktis, namun residu yang ditinggalkan berbahaya bagi kesehatan. Maka solusinya, dikembangkanlah insektisida dan larvasida organik yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa yang dapat membunuh larva nyamuk Aedes aegypti dari tumbuh-tumbuhan. Beberapa tanaman yang telah diteliti dapat mengendalikan pertumbuhan nyamuk aides aigepty adalah daun jukut, Piper retrofractum, daun Annona muricata, Origanum onites, dan buah lerak.

            Biji jarak pagar mengandung senyawa curcin yang beracun(stirpe et al. 1976). Selain itu, Adebowale dan Adedire (2006), telah melaporkan bahwa minyak dari biji jarak dapat membunuh telur Callosobrutus maculates. Oleh karena itu, peneliti berargumentasi, bahwa diduga terdapat senyawa yang berpotensi sebagai larvasida nyamuk Aedes aegypti  pada minyak jarak pagar. Ekstraksi minyak jarak pagar relatif lebih mudah, yaitu dengan cara press.

            Identifikasi komponen ekstrak dilakukan dengan alat GCMS QP 2010 Shimadzu Rtx-IMS (fused silica) dengan bahan pengisi 100% polymethyl Siloxane.

KARBOHIDRAT 149

Karbohidrat Dalam Bahan Makanan

·      Karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati, baik berupa gula sederhana, heksosa, pentosa, maupun karbohidrat dengan berat molekul yang tinggi seperti pati, pektin, selulosa, dan lignin.

·      Selulosa berperan sebagai penyusun dinding sel tanaman

·      Buah-buahan mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa.

·      Disakarida seperti gula tebu (sukrosa atau sakarosa) banyak terkandung dalam batang tebu

·      Di dalam air susu terdapat laktosa

·      Beberapa oligosakarida banyak terdapat dalam sirup pati, roti dan bir.

·      Berbagai polisakarida seperti pati banyak terdapat umbi-umbian dan serealia

·      Selama proses pematangan, kandungan pati dalam buah-buahan berubah menjadi gula-gula pereduksi yang akan menimbulkan rasa manis.

·      Sumber karbohidrat utama bagi kita adalah serealia dan umbi-umbian.

·      Pada hasil ternak, khususnya daging, karbohidrat terdapat dalam bentuk glikogen yang disimpan dalam jaringan otot dan dalam hati.

Jenis Karbohidrat

Pada umumnya karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi monosakarida,

oligosakarida, serta polisakarida. Monosakarida merupakan suatu molekul yang

dapat terdiri dari lima atau enam atom C, sedangkan oligosakarida merupakan polimer dari 2-10 monosakarida, pada pada umumnya polisakarida merupakan polimer yang terdiri lebih dari 10 monomer monosakarida.

Ø  Monosakarida

·   Tata nama monosakarida tergantung dari gugus fungsional yang dimiliki dan letak gugus hidroksilnya.

·   Monosakarida yang mengandung satu gugus aldehid disebut aldosa, ketosa mempunyai satu gugus keton.

·   Monosakarida dengan enam atam C disebut heksosa, misalnya glukosa, fruktosa, dan galaktosa.

·   Monosakarida yang mempunyai lima atom C disebut pentosa misalnya xilosa, arabinosa, dan ribosa.

Ø  Oligosakarida

·   Oligosakarida adalah polimer dengan derajat polimerasasi 2 sampai 10 dan biasanya bersifat larut dalam air.

·   Oligosakarida yang terdiri dari dua molekul disebut disakarida, bila tiga molekul disebut triosa, bila sukrosa terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa, laktosa terdiri dari molekul glukosa dan galaktosa.

·   Ikatan antara dua molekul monosakarida disebut ikatan glikosidik. Ikatan ini terbentuk antara gugus hidroksil dari atom C nomor satu yang juga disebut karbon anomerik dengan gugus hidroksil dan atom C pada molekul gula yang lain.

·   Ikatan glikosidik biasanya terjadi antara atom C no. 1 dengan atom C no. 4 dengan melepaskan 1 mol air.

·   Ada tidaknya sifat pereduksi dari suatu molekul gula ditentukan oleh ada tidaknya gugus hidroksil (OH) bebas yang reaktif.

·   Sukrosa tidak mempunyai gugus OH bebas yang reaktif karena keduanya sudah saling terikat, sedangkan laktosa mempunyai OH bebas pada atom C no. 1 pada gugus glukosanya. Karena itu, laktosa bersifat pereduksi sedangkan sukrosa bersifat non pereduksi.

·   Sukrosa adalah oligosakarida yang berperan penting dalam pengolahan makanan dan banyak terdapat pada tebu, bit, siwalan, dan kelapa kopyor.

·   Pada pembuatan sirup, gula pasir (sukrosa) dilarutkan dalam air dan dipanaskan, sebagian sukrosa akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa, yang disebut gula invert.

·   Gula invert tidak dapat berbentuk kristal karena kelarutan fruktosa dan glukosa sangat besar.

·   Oligosakarida dapat diperoleh dari hasil hidrolisis polisakarida dengan bantuan enzim tertentu atau hidrolisis dengan asam.

·   Pati dapat dihidrolisisi dengan enzim amilase menghasilkan maltosa, maltotriosa, dan isomaltosa.

·   Bila pati dihidrolisis dengan enzim transglukosidase akan dihasilkan suatu oligosakarida dengan derajat polimerisasi yang lebih besar. Senyawa ini disebut dekstrin yang sangat larut dalam air dan dapat mengikat zat-zat hidrofobik  sehingga dipergunakan sebagai food additive untuk memperbaiki tekstur bahan makanan.

Ø  Polisakarida

·   Polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pati, dan lignin) dan sebagai sumber energi (pati, dektrin, glikogen, dan fruktan). Polisakarida penguat tekstur ini tidak dapat dicerna tubuh, tetapi merupakan serat-serat (dietary fiber) yang dapat menstimulasi enzim-enzim pencernaan.

·   Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim tertentu.

Pati

·      Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan alfa-glikosidik.

·      Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya, serta apakah  lurus atau bercabang rantai molekulnya.

·      Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas.

·      Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus sedang amilopektin mempunyai cabang.

Gelatinisasi

·      Pati dalam jaringan tanaman mempunyai bentuk granula yang berbeda-beda. Dengan mikroskop jenis pati dapat dibedakan karena mempunyai bentuk, ukuran, dan letak hilum yang unik.

·      Bila pati mentah dimasukkan ke dalam air dingin, granula patinya akan menyerap air dan membengkak. Peningkatan volume granula pati yang terjadi di dalam air pada suhu 550C – 65 0C merupakan pembekakan yang sesungguhnya, dan setelah pembengkakan ini granula pati dapat kembali ke kondisi semula.

·      Granula pati dapat dibuat membengkak luar biasa  dan bersifat tidak dapat kembali lagi pada kondisi semula. Perubahan tersebut dinamakan gelatinisasi.

·      Suhu  pada saat granula pati pecah disebut suhu gelatinisasi yang dapat dilakukan dengan penambahan air panas.

·      Pati yang telah mengalami gelatinisasi dapat dikeringkan, tetapi molekul-molekul tersebut tidak dapat kembali lagi ke sifat-sifat semula. Bahan yang telah kering tersebut masih mampu menyerap air dalam jumlah yang cukup besar. Sifat inilah yang digunakan agar instant rice dan instant pudding dapat menyerap air dengan mudah, yaitu dengan menggunakan pati yang telah mengalami gelatinisasi.

Selulosa

·      Selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman.

·      Turunan selulosa yang dikenal dengan carboxymethyl cellulose (CMC) sering dipakai dalam industri makanan untuk mendapatkan tekstur yang baik. Misalnya pada pembuatan es krim, pemakaian CMC akan memperbaiki tekstur dan kristal laktosa yang terbentuk akan lebih halus.

Pektin

·      Pektin secara umum terdapat dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di sela-sela antara selulosa dan hemiselulosa. Senyawa pektin berfungsi sebagai perekat antara dinding sel satu dengan yang lain.

·      Pada umumnya senyawa pektin dapat diklasifikasi menjadi tiga kelompok senyawa yaitu asam pektat, asam pektinat (pektin), dan protopektin.

·      Kandungan pektin dalam tanaman sangat bervariasi baik berdasarkan jenis tanamannya maupun bagian-bagian jaringannya.

·      Komposisi kandungan protopektin, pektin, dan asam pektat di dalam buah sangat bervariasi tergantung pada derajat pematangan buah.

·      Pada umumnya protopektin yang tidak dapat larut itu terdapat dalam jaringan tanaman yang belum matang.

·      Potensi pembentukan jeli dari pektin menjadi berkurang dalam buah yang terlalu matang.

·      Buah-buahan yang dapat digunakan untuk membuat jeli adalah jambu biji, apel, lemon, plum, jeruk, serta anggur.

Glikogen

·      Glikogen merupakan “pati hewan”, banyak terdapat pada hati dan otot bersifat larut dalam air, serta bila bereaksi dengan iodin akan berwarna merah.

·      Glikogen juga telah berhasil diisolasi dari benih jagung (sweet corn).

·      Glikogen disimpan dalam hati hewan sebagai cadangan energi yang sewaktu-waktu dapat diubah menjadi glukosa. 

Polisakarida Lain

·      Gum Arabik yang dihasilkan dari batang pohon akasia

·      Agar-agar didapatkan dari ganggang merah.

·      Asam alginat  atau Na-alginat dihasilkan dari suatu ganggang laut yang besar.

·      Karagenan didapat dengan mengekstraksi lumut Irlandia dengan air panas. Dipergunakan sebagai stabilizer pada industri coklat dan hasil produksi susu.

REAKSI & SIFAT FISIK MINYAK 149

Reaksi  Penting  Pada   Minyak Dan Lemak

1.  Reakasi hidrolisa

Minyak / lemak  menjadi asam lemak dan gliserol.

Reaksinya adalah sebagai berikut :

H₂C-O-C-OR                             H₂C-OH

      |                                             |

  HC-O-C-OR  + 3 HOH ---------à HC-OH   + 3R-CO-OR

      |                                             |

H₂C-O-C-OR                             H₂C-OH

gliserida            gliserol                asam lemak

Reakasi hidrolisa yang disengaja :

H₂COOC-C₁₇H₃₅                                   H₂C-OH

      |                                                         |

  HCOOC- C₁₇H₃₅ + 3 NaOH/KOH  ------àHC-OH  +  3C₁₇H₃₅ COONa / K

      |                                                         |

H₂COOC- C₁₇H₃₅                                  H₂C-OH

tristearin                                                    gliserol                 Na / K stearat

2.  Reaksi Interesterifikasi

·        Adalah reaksi yang dilakukan dengan cara mereaksikan suatu jenis sama lemak dari suatu ester dengan jenis asam lemak, alkohol atau dengan jenis asam lemak yang lain

·        Tujuan : Untuk mendapakan minyak dan lemak dengan sifat yang sesuai dengan yang diinginkan.

Klasifikasi Reaksi Interesterifikasi

a.    Alkoholisis yaitu dengan cara menggan-tikan radikal alkohol dari suatu ester dengan alkohol yang lainnya.

RCOOR₁ +  R₂OH ------à  RCOOR₂ +  R₁OH

b.    Asidolisis, yaitu reaksi terjadi dengan menggantikan radikal asam dari suatu ester dengan asam yang lainnya.  Reaksinya adalah sebagai berikut :

R₁COOR₂ +  R₃COOH   ---------à  R₃COOR₂ +  R₁COOH

c.    Gliserolisis, yaitu reaksi antara triasilgliserol dengan  gliserol, dan menghasilkan di dan monoasilgliserol.

H₂C-O-C-OR₁           H₂C-OH                   CH₂OH                CH₂OCOR₁

    |                               |                          |                          |

 HC-O-C-OR₂      +     HC-OH    --------à    CHOCOR₂      +   CHOH

    |                               |                          |                          |

H₂C-O-C-OR₃           H₂C-OH                   CH₂OCOR₃          CHOH

digliserida      monogliserida

d.     Transesterifikasi (interchange ester), yaitu reaksi yang terjadi karena terjadinya pertukaran gugus asil dari sebuah ester dengan ester yang lainnya.

R₁COOR₂ +  R₃COOR₄ ------>  R₃COOR₂ +  R1COOR43. 

Reaksi oksidasi

·        Berlangsung bila terjadi kontak langsung antara oksigen dengan minyak / lemak

·        Berpengaruh terhadap mutu bahan pangan (minyak dan lemak)

·        Dapat menyebabkan terbentuknya off flavor rancid, perubahan warna, tekstur, memperpendek umur simpan bahan pangan dan dapat menurunkan nilai nutrisi bahan pangan.

·        Beberapa produk hasil oksidasi lipid bersifat toksik pada konsentrasi rendah.

Contoh  :  monomer siklik

·        Oksidasi lipid pada batas-batas tertentu justru diharapkan, terutama untuk pembentukan flavor dan aroma.

Contoh  :  makanan garing

4.  Hidrogenasi

Ø  Dilakukan dengan tujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak dan lemak dengan bantuan katalisator nikel.

Ø  Hasil yang diharapkan  :  minyak bersifat plastis atau keras

PENGUJIAN SIFAT FISIK MINYAK DAN LEMAK

1. Penentuan Kadar Minyak

·        Dilakukan dgn soxhlet apparatus

·        Pada umumnya membutuhkan waktu ekstrasi yang lebih lama, karena itu dibutuhkan pelarut yang lebih banyak

·        Dalam penentuan kadar minyak atau  lemak, contoh yang diuji harus kering; biasanya digunakan contoh bekas penelitian kadar air

·        Pelarut (pelarut organik) yang dipergunakan : petroleum ether, petroleum benzen, dan kloroforom

·        Rumus perhitungan kadar minyak :

  (B – A)

Kadar minyak (%) = ---------------- x 100%

  Berat Sampel

Dimana :

B = Berat labu dan ekstrak minyak

A = Berat labu kosong dan batu didih

Catatan : Pengeringan dan penimbangan diulang sampai diperoleh berat yang konstan.

2.  Kadar Air Dan Zat Yang Menguap

a.  Cara “hote plate” :

·        Cara “hot plate” dapat digunakan untuk menentukan kadar air dan bahan lain yang menguap

·        Cara tersebut dapat digunakan untuk semua jenis minyak dan lemak

·        Rumus :                                

            a

Kadar air & zat menguap  = ---- x 100 %

b

a = berat yang hilang

b = berat contoh

b. Cara oven terbuka

·        Digunakan untuk analisa zat menguap pada lemak hewani dan nabati

·        Tidak dapat digunakan untuk minyak yang mengering (drying oils) atau setengah mengering (semi drying oils)

·        Rumus :                                

     a

·        Kadar air & zat menguap = ---- x 100 %

      b

a = berat yang hilang,

b = berat contoh

3. Specific  Grafity

·        “Specific gravity” adalah perbedaan berat dari volume contoh pada suhu 25⁰C dengan berat air dengan volume yang sama pada suhu yang sama.

·        Cara ini dapat diigunakan untuk semua minyak dan lemak yang dicairkan.

·        Alat yang digunakan untuk penentuan ini ialah piknometer

Rumus :

■ Specific gravity minyak pada 25⁰/25⁰C adalah :

        (berat botol + minyak) – berat botol

= ------------------------------------------------

             berat air pada suhu 25^oC

Spesifikasi grafity pada suhu tertentu :

Ø  Rumus  :

G         = G’ + 0,007 (T – 25⁰C)

G         = Specific grafiity pada 25⁰C

G’        = Specific gravity pada T⁰C/25⁰C

T          = Suhu minyak akan dicari specific grafity

4.  Titik Cair

·        Adalah suhu dimana minyak mulai mencair

·        Asam lemak selalu menunjukkan kenaikan titik cair dengan semakin panjangnya rantai karbon.

·        Asam lemak yang derajat ketidakjenuhan nya semakin tinggi, titik cairnya semakin rendah.

·        Asam lemak yang berstruktur trans mempunyai titik cair yang lebih tinggi daripada  asam yang berstruktur cis

5.  Softening Point

Ø  Adalah suhu dimana lemak mulai lunak atau menjadi cukup cair sehingga dapat bergerak atau meluncur di dalam tabung kapiler

Prosedur analisa softening point

·        Minyak atau lemak dimasukkan ke dlm 3 buah tabung kepiler

·        Kemudian minyak didinginkan secara tiba-tiba sehingga minyak di dalam tabung membeku

·        Tabung dimasukkan ke dalam tempat yang tertutup dan disimpan di dalam lemari pendingin pada suhu 9⁰ sampai 10⁰C selama 16 jam

·        Tabung dikeluarkan dari lemari pendingin dan masing-masing tabung dikaitkan dengan thermometer

·        Kemudian tabung bersama-sama dengan thermometer dicelupkan ke dalam gelas piala 600 ml yang berisi air, sehingga ujung tabung terletak sedalam 3 cm.

·        Pemanasan diteruskan sampai kolom lemak atau minyak di dalam tabung mulai naik, dan dilihat skala thermometer dari masing-masing tabung.

·        Suhu rata-ratanya adalah “softening point”

6. Turbidy Point

·        Adalah suhu dimana minyak atau lemak cair berubah menjadi fase padat.

·        Pengujian ini dilakukan untuk me-nentukan adanya pengotoran oleh bahan asing atau penyampuran minyak.Prosedur analisa turbidy point

·        Contoh minyak atau lemak dimasukkan ke dalam gelas piala yang berisi asam asetat atau alkohol.

·        Agar minyak dan lemak melarut dengan sempurna membentuk larutan yang jernih, maka dialkukan pemanasan.

·        Larutan ini kemudian didinginkan perlahan-lahan sampai mula menghablur.

·        Suhu dimana mulai terlihat adanya kristal-kristal halus lemak dicatat dan dinyatakan sebagai “turbidy point” atau biasa disebut juga sebagai titik kritis

7.  Warna

·        Minyak dan lemak bersifat tidak berwarna, tidak memiliki rasa dan tidak berbau.

·        Warna pada minyak dan lemak disebabkan oleh :

a.  Karotenoid

b.  Klorophyl

c.  Tokoferol

d.  FFA (free fatty acid)

8. Odor dan Flavor

·        Asam berantai pendek hasil penguraian minyak dan lemak

·        Komponen non lipid :

a. Beta ionon pada minyak sawit

b. Nonyl methyl keton pada minyak kelapa

9.  Smoke, Flash dan Fire Point

·        Smoke point : suhu dimana minyak dan lemak mulai membentuk asap tipis

·        Flash point : suhu dimana minyak dan lemak siap untuk terbakar

·        Fire point : suhu dimana minyak dan lemak sudah terbakar

PENGUJIAN SIFAT KIMIA  MINYAK DAN LEMAK

1.  Bilangan Asam (Acid Value)

·        Tujuan : untuk menunjukkan ukuran dari jumlah asam organik bebas yang dikandung, serta dihitung berdasarkan berat molekul dari asam lemak atau campuran asam asam lemak.

·        Bilangan asam dinyatakan sebagai jumlah miligram KOH yang digunakan untuk menetralkan asam lemak bebas yang terdapat dalam 1 gram minayk atau lemak.

·        Merupakan ukuran jumlah asam lemak bebas yang terdapat didalam minyak dan lemak.

·        Menunjukkan tingkat kerusakan akibat proses hidrolisa. 

·        Satuan FFA = dalam %

·        Hubungan antara bil. asam dengan FFA :

Ø  Acid value : FFA = 1 : 0,503 %

Rumus :

Ø Bilangan asam =

Dimana :

A                 = jumlah ml KOH untuk titrasi

N                 = normalitas larutan KOH

G                = berat contoh (gram)

56,1            = berat molekul KOH

2. Bilangan Penyabunan

·        Bilangan penyabunan ialah jumlah alkali yang dibutuhkan untuk menyabunkan sejumlah tertentu contoh minyak.

·        Bilangan penyabunan dinyatakan sebagai jumlah miligram kalium hidroksida yang dibutuhkan untuk menyabunkan 1 gr minyak atau lemak.

·        Minyak yang mempunyai BM rendah akan mempunyai bilangan penyabunan yang lebih tinggi daripada minyak yang berat molekulnya tinggi

H₂COOC-C₁₇H₃₅                                 H₂C-OH

     |                                                        |

  HCOOC- C₁₇H₃₅ + 3 NaOH/KOH ----à HC-OH  +  3C₁₇H₃₅ COONa / K

     |                                                        |

H₂COOC- C₁₇H₃₅                                H₂C-OH

tristearin                                                    gliserol            Na / K stearat

Rumus :

Ø  Bilangan Penyabunan =

Dimana :

A              = jumlah ml HCl 0,5 N untuk titrasi blanko

B              = jumlah ml HCl 0,5 N untuk titrasi contoh

G              = berat contoh minyak (gram)

28,05       = setengah dari berat molekul KOH

3. Bahan Tidak Tersabun (Unsaponifiable Matter)

·        Tujuannya : untuk menentukan senyawa-senyawa yang sering terdapat larut dalam minyak dan lemak dan tidak dapat disabunkan dengan soda alkali.

·        Contoh : sterol-sterol, zat warna, dan hidrokarbon.

4.  Bilangan Peroksida

·        Untuk menentukan sejauh mana minyak dan lemak telah mengalami reaksi oksidasi

·        Minyak bila bereaksi dengan O2, bilangan peroksidanya akan meningkat

·        Ada hubungan antara bilangan peroksida dengan ketengikan.

·        Minyak yang bilangan peroksidanya tinggi berarti telah tengik, dan minyak yang bilangan peroksidanya  rendah  berarti  berada pada saat mulai  tengik

5. Bilangan Yod

·        Adalah bilangan yang menunjukkan jumlah ikatan rangkap dalam minyak dan lemak

·        Bilangan yod kecil, bilangan ikatan rangkap kecil

·        Klasifikasi minyak dan lemak berdasarkan bilangan yod :

a.    < 90 : non drying oil

b.    90 – 130 : semidrying oil

c.    > 130 : drying oil