Flavonoid

KAJIAN LITERATUR ILMIAH TENTANG FLAVONOID

Tema Kajian penelitian : Metabolit Sekunder jenis phenolik (Flavonoid)

Jurnal Utama                  : Flavonoid Content and antioxidant activity of Vegetables from Indonesia

Peneliti                           : Nuri Andarwulan, Ratna Batari, Diny Agustini Sandrasari, Bradley Bolling, dan Hanny Wijaya

Penerbit Jurnal               : Elsevier/ Science Direct

Tanggal terbit                 : 21 January 2010

Jurnal pendamping      :

1.      Antifungal Activity of a new flavones glycoside from the seed of Cassia sophera linn. Author : Parul Jain & Rajeev Nema

2.      Antilipidperoxdative role of flavonoid fraction of Cynodon dactylon against ela mediated cell damage. Author: Saroj M & Annapoorani S.

3.      Antioxidant activity, phenol and flavonoid content of some less known medicinal plants of Assam. Author: L.R. Saikia & Sritisri Upadhyaya

4.      Screening of Total henolic and Flavonoid content in Conventional Species of Curcuma.  Author: Rajeshwari Sahu & Jyoti Saxena.

5.      Flavonoids as Antioxidant and Developments Regulators : Relative significance in plants and Humans. Author: Cecilia Brunetti, Martina Di Ferdinando, Alessio Fini, Susanna ollastri, and Massimiliano Tattini.

1. Latar belakang

Seperti yang telah kita pelajari sebelumnya bahwa tanaman mampu melakukan metabolisme nya sendiri yang bersifat fundamental dan penting bagi makhluk hidup lainnya. Bentuk metabolism pada tanaman yang kita kenal terbagi menjadi dua golongan atau kelompok yaitu metabolisme primer dan metabolism sekunder. Metabolisme primer ini berawal dari proses pengikatan CO₂ pada fotosintesis sehingga menghasilkan senyawa metabolit primer seperti asam amino, asetil koenzim a, gula, dan nukleotida. Metabolit sekunder dapat dibentuk dari metabolit primer. Perbedaaan antara metabolit primer dan metabolit sekunder adalah metabolit primer bersifat luas dan dapat disintesis oleh semua tanaman, sedangkan metabolit sekunder bersifat khusus dan hanya tanaman tertentu yang dapat menghasilkan metabolit sekunder. Metabolit sekunder yang dihasilkan tanaman ini membantu melawan berbagai jenis herbivora dan mikroba yang bersifat patogen lainnya.

Metabolit sekunder berbeda dengan metabolit primer (asam amino, nukleotida, gula, lipid acyl). Metabolit sekunder hanya ditemukan pada beberapa jenis spesies tanaman sedangkan metabolit primer ditemukan pada semua tanaman. Metabolit sekunder yang dihasilkan oleh tanaman terbagi menjadi 3 kelompok berdasarkan susunan kimawinya yaitu terpen, phenolik, dan komponen penyimpanan nitrogen.

 Bahasan kali ini yang penulis kaji pada jurnal ilmiah adalah mengenai salahsatu jenis metabolit sekunder yang tergolong dalam kelompok besar phenolik. Bahasan atau kajian dalam kumpulan artikel penelitian tersebut dibatasi dari salah satu jenis senyawa phenolik yaitu flavonoid. Flavonoid merupakan komponen polyphenolic yang diisolasi dari bermacam-macam varietas tumbuhan berpembuluh dengan lebih dari 8000 jenis komponen yang diketahui (Harborne J, 1994, dalam Jain parul et.al, 2012). Flavonoid dapat ditemukan pada sayuran, buah-buahan, biji-bijian, kacang-kacangan, padi-padian, rempah-rempah dan berbeda dengan tanaman obat maupun jenis minuman seperti anggur merah, teh dan bir (Kuhnau J, 1976 dalam Jain parul et.al;2012). Flavonoid berdasarkan struktur molekulnya terbagi menjadi beberapa macam seperti flavon, isoflavon, isoflavan, catechin, antosianin, dan chalcons.      

Penelitian mengenai kandungan senyawa phenolik flavonoid pada suatu tanaman sudah banyak dilakukan oleh para ilmuan. Namun penelitian tersebut baru banyak dilakukan pada tanaman pangan western (barat), bahkan kandungan flavonoid pada tanaman pangan western sudah diarsipkan di database USDA flavonoid (USDA, 2007 dalam Andarwulan et.al, 2010). Akan tetapi, penelitian mengenai kandungan flavonoid pada tanaman pangan dari Negara-negara berkembang masih jarang dilakukan, termasuk Indonesia. Salah satu Negara Asia yang banyak mengkaji kandungan flavonoid pada suatu tanaman adalah India. Berdasarkan referensi jurnal yang didapat beberapa contoh species khas tanaman daerah temperate Asia khususnya tanaman yang tergolong ke dalam family Zingiberaceae sudah dikaji mengenai kandungan flavonoid serta unsure senyawa phenolik lainnya.      

Sejumlah sayuran di Jawa Barat yang disinyalir memiliki fungsi sebagai makanan serta obat tradisional. Sayuran tersebut biasanya dapat dikonsumsi dalam keadaan mentah maupun dimasak terlebih dahulu. Sama halnya juga ketika dijadikan sebagai bahan obat tanaman tersebut dapat digunakan dalam keadaan mentah, direbus, atau digunakan sebagai tapal. Beberapa tanaman asli Indonesia sudah diskrining/ di teliti mengenai kandungan antioksidan serta antiinflamamatory, namun masih sedikit diketahui mengenai unsur pokok yang menyebabkan tanaman tersebut berfungsi sebagai obat. Informasi ini diperlukan untuk mencegah penyalahgunaan dari fungsi tersebut serta menstandarisasi isi kandungan dari tanaman tersebut. selain itu juga informasi ini dapat digunakan untuk membangun database flavonoid untuk Indonesia maupun Negara Asia Tenggara lainnya.

B.     Jenis Tanaman yang digunakan penelitian

Berdasarkan kajian dari berbagai hasil penelitian maka penulis jabarkan tanaman yang dijadikan objek kajian ini adalah:

1.      Vegetables / sayuran.

Sayuan yang digunakan dalam penelitian yang dilakukan oleh Nuri Andarwulan, et.al (2010) adalah sayuran asli daerah Jawa Barat. Hal tersebut dilakukan karena dalam kesehariannya sayuran tersebut digunakan sebagai konsumsi sehari-hari, biasanya disantap dalam keadaan mentah maupun dalam keadaan sudah direbus terlebih dahulu. Adapun species yang digunakan peneliotian adalah sebagai berikut :

No	Nama Species	Nama Daerah	Pemanfaatan secara tradisional
1	Sauropus androgynus (L) mer	Katuk	Pereda demam, melancarkan ASI, suara parau/serak
2	Cosmos caudatus H.B.K	Kenikir	Memperbaiki sirkulasi darah, memperkuat tulang
3	Polyscias pinnata	Kedondong cina	Menghilangkan bau badan, membersihkan mata, penghilang nafsu makan, mengatasi mual.
4	Centella asiatica	Antanan	Meredakan pendarahan, tonic untuk pemulihan setelah melahirkan, kompres untuk menyembuhkan luka, batuk, dan demam
5	Ocimum americanum	Kemangi	Untuk sakit kepala, demam, flu, meredakan hidung tersumbat, sariawan, radang pada telinga, melancarkan ASI, konstipasi.
6	Ptuchea indica	Beluntas	Meredakan demam, sesak nafas, bau badan, luka otot, menstruasi, sakit pada bagian bawah abdominal, kram peru
7	Nothopanax scutellarius	Mangkokan	Mengatasi bengkak pada dada, bantuan melancarkan ASI (Topical), luka, rambut rontok
8	Talinum triangulate	Daun ginseng	Meningkatkan stamina dan daya tahan tubuh.
9	Pilea melastomoides	Pohpohan	-
10	Etlingera elatior	Kecombrang	Menghilangkan bau amis pada ikan, inhibitor bakteri pathogen dan jamur pada makanan.
11	Portulaca oleracea	Krokot	Disentri, diare, usus buntu, radang pada bagian dada, konstipasi, hemoroid, obat cacing

2.      Tanaman rimpang (dari genus Curcuma)

Species tanaman yang digunakan dalam penelitian yang dilakukan oleh Rajeshwari Sahu & Jyoti Saxena (2013) adalah tanaman rimpang yang termasuk ke dalam family Zingiberaceae. Tanaman tersebut banyak tumbuh secara liar di seluruh daerah tropis Asia. Dari sekian jenis tanaman rimpang yang familiar dikenal orang adalah Curcuma longa atau dikenal dengan kunyit. Tanaman ini banyak digunakan sebagai pewarna makanan alami selain itu juga sering digunakan sebagai tanaman obat. Adapun species tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

No	Nama Species	Nama Daerah	Pemanfaatan secara tradisional
1	Curcuma amada	Mango ginger	Bahan utama untuk pembuatan acar, permen, salad, saus, serta dapat digunakan untuk pengobatan gangguan mood, dan penjaga stamina.
2	Curcuma caesia	Kunyit hitam	Untuk pengobatan leucoderma, asma, tumor.
3	Curcuma longa	Kunyit atau kunir	Pewarna makanan alami dan digunakan sebagai bahan obat tradisional.

3.      Tanaman obat lainnya

Sudah sejak lama sekali orang-orang Asia memanfaatkan herbal atau tanaman obat sebagai treatment penyembuhannya atau untuk menjaga kesehatan tubuh. Namun tanaman-tanaman yang disinyalir dapat menyembuhkan suatu penyakit perlu dianalisis mengenai kandungan yang ada dalam tanaman tersebut. L.R. Saikia & Sristisri Upadhyaya (2011) melakukan penelitian dengan menggunakan tanaman obat yang tumbuh di wilayah Assam India. Adapun species tanamannya adalah sebagai berikut:

No	Nama Species	Nama lain	Pemanfaatan secara tradisional
1	Polygnum microcephalum	Persicaria	Daunnya digunakan sebagai sayuran, serta sebagai pembuka dan releafs kadar asam pada lambung
2	Moringa oleifera	Kelor	Daunnya juga digunakan sebagai sayuran, serta dapat menyembuhkan penyakit kuning dan mencegah infeksi virus penyebab campak
3	Croton tiglium	Kemalakian/sejenis jarak	Mengobati infeksi jamur pada kuku busuk.
4	Gomphrena globosa	Bunga kancing/kenop	Menghentikan pendarahan akibat luka terpotong atau tersayat.

Adapun tanaman lain yang dijadikan penelitian yang dilakukan oleh Saroj M, et.al (2012) dan Parul Jain, et.al (2012) dalam kajian referensi tugas ini adalah:

No	Nama Species	Nama lain	Pemanfaatan secara tradisional
1	Cynodon dactylon	Rumput grintingan	Daun akar dan rhizomanya digunakan untuk obat serta sebagai agen hypolipidemic, & hypoglycemic.
2	Caassia Sophera	Kasundi	Kulit kayu dan bijinya digunakan diabetes, obat pencahar serta obat untuk bronchitis selain itu juga daunnya digunakan sebagai obat cacing

C.    Bahan dan metode isolasi identifikasi Kandungan Flavonoid

Sebelum melangkah ke bagian hasil kandungan flavonoid pada masing-masing tanaman yang dijadikan objek penelitian, terlebih dahulu penyaji mencoba memaparkan proses bagaimana caranya mengisolasi serta identifikasi flavonoid pada tanaman tersebut. Dalam proses identifikasi serta isolasi flavonoid selain tanaman-tanaman yang telah dijelaskan sebelumnya diperlukan material atau bahan untuk digunakan saat proses tersebut berlangsung. Sebagian besar bahan tersebut berupa zat kimia serta reagent untuk proses identifikasi dan isolasi flavonoid. Adapun bahan yang diperlukan untuk proses tersebut adalah: 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid (trolox), DPPH, ABTS, dan test-butylhydrroquinone (TBHQ), asetonnitrit, methanol, etanol, folin-Ciocalteau reagent, HCl, KH2PO4, potassium ferric acid, dan trichloroacetic acid (TCA). Bahan-bahan tersebut terdapat pada jurnal yang menjadi kajian utama. Proses yang digunakan melalui beberapa tahap diantaranya preparasi bahan utama (11 macam sayuran yang telah dijelaskan pada bahasan sebelumnya) tersebut dibersihkan kemudian disimpan selama semalaman dalam suhu 20^oC dan kemudian di lyophilised (metode pengeringan makanan) selama 48 jam. Setelah sayuran tersebut kering kemudian disimpan dalam suhu 20^oC  dan dalam kondisi gelap.

Perlakuan selanjutnya adalah analisis kelembaban (segar dan beku kering/ground) dan dilanjutkan dengan pengeringan sample dalam suhu 100^oC selama 6 jam. Sampel tersebut masuk ke proses tahap berikutnya yaitu total fenol dengan cara sample yang telah beku dan kering diekstraksi dengan pencampuran 2,5 ml etanol 95% pada mesin sentrifugal pada 1536g selama 5 menit. Metode folin ini digunakan untuk mengetahui total fenolik yang terkandung pada ekstra sayuran. Selanjutnya sample tersebut masuk ke langkah Scavenging DPPH yaitu dengan cara ekstrak sample sebanyak 100mg/ml tersebut ditambahkan 5ml 0.1 M larutan DPPH dalam methanol dan absorbansi pada 517nm dalam inkubasi pada suhu 27^oC selama 30 menit. Dan kemudian dilanjut ke tahap ferric reducing power dengan menggunakan bahan 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid (trolox), potassium ferric acid, dan trichloroacetic acid (TCA). Dan kemudian masuk ke proses terakhir yaitu analisis flavonoid dengan menggunakan reagent TBHQ.

Selain cara di atas berdasarkan referensi jurnal yang lain untuk mengisolasi senyawa flavonoid dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu bisa dengan metanol, isolasi dengan charaux Paris, atau dengan pelarut lainnya bisa dengan etanol atau dengan kloroform. Tahapan proses dalam mengisolasi flavonoid ini selalu sama yang diawali dengan tahap persiapan bahan, kemudian pemisahan kandungan total fenolik/fenol, dan terakhir pemisahan kandungan total flavonoid, walaupun tahapannya sama bahan yang digunakan serta reagent berbeda-beda.

D.    Hasil Kandungan Flavonoid

Setelah proses-proses isolasi dan identifikasi dilakukan maka didapatkan hasil kandungan flavonoid pada tanaman berikut ini:

No	Nama Species	Nama Daerah	Total Phenol (mg GAE/g fw)	Total Flavonoid (mg GAE/g fw)
1	Sauropus androgynus (L) mer	Katuk	1.49 + 0.15a	143 + 6a
2	Cosmos caudatus H.B.K	Kenikir	1.52 + 0.11a	52.2 + 4.1b
3	Polyscias pinnata	Kedondong cina	0.790 + 0.111b	52.2 + 3.3b
4	Centella asiatica	Antanan	0.463 + 0.018d	20.9 + 0.7c
5	Ocimum americanum	Kemangi	0.812 + 0.119b	7.22 + 0.36d
6	Ptuchea indica	Beluntas	0.831 + 0.129b	6.39 + 0.27d
7	Nothopanax scutellarius	Mangkokan	0.943 + 0.142b	5.42 + 0.15e
8	Talinum triangulate	Daun ginseng	0.489 + 0.100cd	3.93 + 0.17f
9	Pilea melastomoides	Pohpohan	0.701 + 0.134bc	2.27 + 0.21g
10	Etlingera elatior	Kecombrang	0.806 + 0.096b	1.18 + 0.06h
11	Portulaca oleracea	Krokot	0.334 + 0.023e	0.30 + 0.02i

Hasil dari 11 sayuran yang telah diekstrak didapatkan hasil jumlah kandungan phenolik dengan total pphenol berkisar 0.33 – 1.52 mg GAE berat segar/g(fw). Berdasarkan table di atas tanaman kenikir dan katuk memiliki total fenol yang terbesar yaitu 1.52 dan 1.49 mg GAE/g fw. Untuk isi macam kandungan flavonoid itu sendiri dapat di lihat dari table di bawah ini:

Kandungan total flavonoid dari 11 sayuran di atas yang berasal dari Jawa Barat bervariasi 0.3 – 143mg/100g fw seperti yang terlampir pada table di atas. Sauropus androgynus, Cosmos caudatus, dan Polyscias pinnata mengandung flavonoid 1.5 kali lipat lebih banyak dari sayuran lainnya. Quercetin dan kaempferol merupakan jenis flavonoid yang total kandungannya lebih dari 60% sementara selebihnya terdiri dari jenis flavonoid myericetin, luteolin, dan apigenin sedikit kurang melimpah. Namun berdasarkan hasil dari table di atas nilai kandungan flavonoid tersebut sudah mencapai standar kandungan flavonoid sayuran yang distandarkan pada flavonoid USDA (badan standar tanaman pangan western) dan dapat disejajarkan kandungannya dengan sayuran western lainnya seperti peterseli, bayam, dan selada.

Sedangkan hasil kajian dari penelitian lainnya adalah didapatkan kandungan flavonoid sebagai berikut :

No	Nama Species	Nama Daerah	Total Phenol (mg GAE/g fw)	Total Flavonoid (mg GAE/g fw)
1	Curcuma amada	Mango ginger	92.30 + 0.05	22.52 + 0.015
2	Curcuma caesia	Kunyit hitam	134.47 + 0.06	40.6 + 0.1
3	Curcuma longa	Kunyit atau kunir	260 + 0.25	79.36 + 0.01

Kandungan phenol maksimum terdapat pada ekstrak Curcuma longa yang didalamnya terdapat total flavonoid yang dipisahkan dengan menggunakan reagent quercetin. Quercetin ini merupakan standar komponen yang terkandung dalam susunan flavonoid. Curcuma longa mengandung komponen fenol dan flavonoid paling tinggi dibandingkan dengan tanaman rimpang lainnya.

Berikut ini merupakan hasil kandungan flavonoid pada tanaman lainnya:

No	Nama Species	Nama lain	Total Phenol (mg catechol equivalent/g dry material)	Total Flavonoid (mg quercetin/g dry material)
1	Polygnum microcephalum	Persicaria	19.0	39.6
2	Moringa oleifera	Kelor	13.4	37.0
3	Croton tiglium	Kemalakian/sejenis jarak	7.48	26.6
4	Gomphrena globosa	Bunga kancing/kenop	3.6	17.2

Jumlah fenol dan flavonoid yang tertinggi berdasarkan table di atas adalah terdapat pada tanaman Polygnum microcephalum. Sedangkan untuk tanaman lainnya jumlah phenol dan flavonoidnya secara berurutan semakin ke bawah list daftarnya semakin rendah kandungannya.

Tanaman lainnya yang dijadikan objek kajian ini adalah Cassia sophera, namun berdasarkan artikel yang penulis kaji tidak ditemukan data hasil kandungan phenol dan flavonid secara spesifik, hanya disebutkan bahwa tanaman ini mengandung senyawa flavonoid berupa flavones glycoside yang ditemukan pada bagian biji tanamannya. Dengan structur senyawa seperti di bawah ini :

Serta tanaman terakhir yang dijadikan objek kajian penulis berdasarkan referensi yang didapat adalah tanaman Cyonodon dactylon, sama halnya dengan tanaman sebelumnya berdasarkan referensi yang penulis dapat pada tanaman ini tidak ditemukan data hasil kandungan phenol dan flavonoid. Dalam informasi referensi tersebut pada tanaman ini terkandung flavonoid berupa flavon dan antosianin.   

E.     Peranan Flavonoid sebagai senyawa antioksidan regulator pembangun pada tanaman dan Manusia

Flavonoid memiliki kelompok paling luas dari metabolit sekonder lainnya meliputi 10.000 lebih struktur, sudah lama dikenal memiliki fungsi sangat penting untuk melindungi tanaman saat terjadi kondisi lingkungan yang mencekam. Flavonoid memiliki kapasitas untuk menyerap energy matahari dengan panjang gelombang tertentu (UV-B dan UV-A), menghambat pembangkitan reactive oxygen species (ROS) dan kemudian memadamkan ROS setelah mereka terbentuk. Hal tersebut diperkuat dengan penemuan baru bahwa cicin dihidroksi yang tersubstitusi pada flavonoid yang terletak dekat dengan pusat pembangkit ROS sehingga memiliki peran sebagai antioksidan dalam fotoproteksi (Brunetti, et.al; 2013). 

Flavonoid juga sudah dikenal sejak lama untuk pengurangan kinerja fungsi tubuh manusia. Hal ini berdasarkan literature yang banyak menunjukan bahwa kandungan flavonoid terdapat pada jenis makanan yang memiliki potensi peningkatan antioksidan sebagai dari perubahan kondisi lingkungan. Beberapa penemuan terbaru melaporkan bahwa flavonoid memiliki fungsi sebagai signaling pada sel eukariotik, melalui kemampuan flavonoid ini sel dapat berinteraksi dengan berbagai protein kinase yang dapat menggantikan langkah kunci dari pertumbuhan sel dan diferensiasi. Peran fungsional flavonoid ini mungkin memiliki nilai lebih pada saat fotoproteksi, dan hubungannya sangat erat/kuat antara flavonoid dengan hormone auksin. Menariknya, selain flavonoid menunjukan dampak menguntungkan kesehatan pada manusia juga diduga berada memiliki kemampuan untuk mengontrol aktivitas beberapa protein kinase termasuk mitogen activated protein kinase (MAPK).

Flavonoid memiliki efek biologis dalam sistem sel mamalia yang berperan dalam kesehatan manusia. Flavonoid memiliki ikatan difenilpropana yang diketahui sebagai antimutagenik dan antikarsinogenik. Selain itu, senyawa ini juga memiliki peran sebagai antioksidan , anti peradangan, anti alergi dan dapat menghmbat oksidasi dari LDL (low density lipoprotein).

DAFTAR PUSTAKA

Andarwulan, Nuri., Batari, Ratna., Sandrasari, D.A., Bolling, Bradley., & Wijaya, Hanny. (2010). Flavonoid Content and Antioxidant Activity of Vegetables from Indonesia. Elsevier/Science Direct., 121, pp. 1231-1235.

Brunetti, Cecilia., Ferdinando, M. D., Fini, Alessio., ollastri, Susana.,. & Tattini, Massimilino. (2013). Flavonoid as Antioxidants and Developmental Regulators: Relative significance in lants and Humans. International Journal of Molecular Sciences, 14, pp. 3540-3555.

Jain, Parul., & Nema, Rajev. (2012). Antifungal activity of a New Flavone Gycoside from The Seed of Cassia sophera linn. International Journal of Biological & harmaceutical Research, 3, pp. 387-391.

M, Saroja., & S, Annapoorani. (2012). Antilipidperoxdative Role of Flavonoid Fraction of Cynodon dactylon Againts ELA Mediated Cell Damage. International Research Journal of Pharmacy, 3, pp. 181-185.

Saikia, L.R., & Upadhyaya, Sristisri. (2011). Antioxidant Activity, Phenol and Flavonoid Content of Some Less Known Medicinal lants of Assam. International Journal of Pharma and Bio Science, 2, pp. 383-388.

Sahu, Rajeshwari,. & Saxena, Jyoti., (2013). Screening of Total Phenolic and Flavonoid Content In Conventional and Non-Conventional Species of Curcuma. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 2, pp.176-179.