MF - Mathematics and Natural Science

Optimalisasi Ekstraksi Fenolik Buah Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) sebagai Antioksidan dengan Response Surface Methodology

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Optimalisasi Ekstraksi Fenolik Buah Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) sebagai Antioksidan dengan Response Surface Methodology Daeli, Gavriel Allenfar Peningkatan radikal bebas di dalam tubuh dapat disebabkan oleh peningkatan polusi udara akibat perkembangan industrialisasi. Kondisi tersebut menyebabkan stres oksidatif yang memicu kerusakan makromolekul. Radikal bebas di dalam tubuh dapat diatasi oleh senyawa antioksidan. Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang berpotensi dikembangkan sebagai sumber antioksidan alami. Buah andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) adalah tumbuhan khas Indonesia yang diketahui mengandung senyawa polifenol yang berpotensi sebagai antioksidan, tetapi pemanfaatannya masih terbatas sebagai pengobatan tradisional dan bumbu masakan. Kualitas dan kuantitas perolehan senyawa ditentukan oleh berbagai faktor, antara lain waktu ekstraksi, rasio padat-cair, dan konsentrasi pelarut. Penelitian ini bertujuan menentukan kondisi ekstraksi yang optimal dari kombinasi waktu ekstraksi, rasio padat-cair, dan konsentrasi etanol untuk memperoleh kandungan polifenol dan kapasitas antioksidan buah andaliman secara maksimal dengan metode Response Surface Methodology (RSM) berbasis rancangan I-optimal. Metode penelitian terdiri atas beberapa tahapan. Tahap pertama meliputi optimalisasi kondisi ekstraksi berdasarkan rancangan percobaan Response Surface Methodology (RSM) menggunakan rancangan I-optimal. Ekstrak optimalisasi dievaluasi berdasarkan kadar total fenolik (TPC) melalui metode Folin–Ciocalteu, kadar total flavonoid (TFC) melalui metode kompleksasi aluminium klorida, serta kapasitas antioksidan melalui metode DPPH dan FRAP. Kondisi optimal yang telah diperoleh diverifikasi melalui percobaan aktual. Tahap selanjutnya dilakukan dengan membandingkan nilai TPC dan TFC yang diperoleh dari kondisi optimal penelitian ini dengan penelitian terdahulu. Hasil optimasi numerik menunjukkan bahwa formula optimal diperoleh dengan tingkat desirability 0,776, yaitu kombinasi parameter waktu ekstraksi 3 menit, rasio padat-cair 1:20 mL/g, dan konsentrasi etanol 30%. Signifikansi model yang diperoleh dari kombinasi parameter ekstraksi dianalisis pada taraf kepercayaan 95% dan seluruh respons memiliki p-value <0,05. Nilai TPC dan TFC tertinggi diperoleh pada Run 18 sebesar 45,444 mg GAE/g DW dan 2,119 mg GAE/g DW. Sementara itu, kapasitas antioksidan metode DPPH dan FRAP tertinggi diperoleh pada Run 2 dan Run 20 sebesar 0,882 µmol TE/g DW dan 19,333 µmol TE/g DW. Kondisi optimum diperoleh pada waktu ekstraksi 3 menit, rasio padat-cair 1:20, dan konsentrasi etanol 30% sebesar 45,444 mg GAE/g DW dan 2,119 mg GAE/g DW. Identifikasi lanjutan terhadap profil senyawa ekstrak buah andaliman diperlukan untuk mengetahui perubahan komposisi senyawa akibat variasi parameter.; Increased free radical levels in the body can be caused by rising air pollution resulting from industrial development. This condition leads to oxidative stress, which triggers macromolecular damage. Free radicals in the body can be neutralized by antioxidant compounds. Indonesia has a rich biodiversity with the potential to be developed as a source of natural antioxidants. Andaliman fruit (Zanthoxylum acanthopodium DC.) is an indigenous Indonesian plant known to contain polyphenolic compounds with antioxidant potential; however, its utilization remains limited to traditional medicine and culinary seasoning. The quality and quantity of compounds recovered are determined by various factors, including extraction time, solid-to-liquid ratio, and solvent concentration. This study aimed to determine the optimal extraction conditions, based on the combination of extraction time, solid-to-liquid ratio, and ethanol concentration, to maximize the polyphenol content and antioxidant capacity of andaliman fruit using Response Surface Methodology (RSM) with an I-optimal design. The research method consisted of several stages. The first stage involved optimizing extraction conditions based on an RSM experimental design using an I-optimal design. The optimized extracts were evaluated for total phenolic content (TPC) using the Folin–Ciocalteu method, total flavonoid content (TFC) using the aluminum chloride complexation method, and antioxidant capacity using the DPPH and FRAP assays. The optimal conditions obtained were verified through actual experiments. The subsequent stage compared the TPC and TFC values obtained under the optimal conditions of this study with those reported in previous studies. The numerical optimization results showed that the optimal formula was obtained with a desirability value of 0.776, consisting of an extraction time of 3 min, a solid-to-liquid ratio of 1:20 g/mL, and an ethanol concentration of 30%. The significance of the model obtained from the combination of extraction parameters was analyzed at a 95% confidence level, and all responses had p-values <0.05. The highest TPC and TFC values were obtained in Run 18, at 45.444 mg GAE/g DW and 2.119 mg GAE/g DW, respectively. Meanwhile, the highest antioxidant capacities by the DPPH and FRAP assays were obtained in Run 2 and Run 20, at 0.882 µmol TE/g DW and 19.333 µmol TE/g DW, respectively. The optimum conditions were an extraction time of 3 min, a solid-to-liquid ratio of 1:20, and an ethanol concentration of 30%, yielding 45.444 mg GAE/g DW and 2.119 mg GAE/g DW. Further identification of the compound profile of andaliman fruit extract is required to determine changes in compound composition resulting from variations in extraction parameters.

ISOLASI DAN KARAKTERISASI KHAMIR ASAL KAKAO (Theobroma cacao) ANTAGONIS TERHADAP Aspergillus flavus PENGHASIL AFLATOKSIN

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

ISOLASI DAN KARAKTERISASI KHAMIR ASAL KAKAO (Theobroma cacao) ANTAGONIS TERHADAP Aspergillus flavus PENGHASIL AFLATOKSIN Yunisaastari, Rachmi Kontaminasi biji kakao oleh aflatoksin yang dihasilkan oleh Aspergillus flavus merupakan masalah utama dalam keamanan pangan buah kakao. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengarakterisasi khamir yang berasal dari kakao yang memiliki potensi pengendalian hayati terhadap A. flavus. Dari sejumlah isolat khamir yang berhasil diperoleh, diseleksi enam isolat (KPY1–KPY6) yang menunjukkan perbedaan morfologi paling signifikan untuk diuji aktivitas antagonismenya terhadap A. flavus. Seleksi ini bertujuan untuk menghindari pengujian isolat yang merupakan spesies yang sama. KPY6 memiliki aktivitas penghambatan tertinggi terhadap pertumbuhan A. flavus sebesar 27,33% dan mengurangi diameter koloni A. flavus menjadi 5,75 cm. Identifikasi molekuler terhadap KPY6 menunjukkan bahwa isolat tersebut merupakan Wickerhamomyces anomalus. Berdasarkan uji hemolitik, KPY6 bersifat non-hemolitik. Analisis profil metabolomik menggunakan LC-QTOF-MS/MS berhasil mendeteksi berbagai senyawa metabolit, di antaranya Phytosphingosine-1-P, Ethyl heptanoate, dan S-methyl butanethioate. Ketiga metabolit tersebut diduga bekerja melalui mekanisme gangguan integritas membran sel A. flavus serta penghambatan perkembangan miselium. Hasil penelitian ini menunjukkan potensi W. anomalus KPY6 sebagai agen pengendalian hayati yang aman dan efektif guna menekan pertumbuhan A. Flavus.

Biosistematika Genus Psectrocera Pascoe, 1862 (Cerambycidae: Lamiinae: Gnomini)

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Biosistematika Genus Psectrocera Pascoe, 1862 (Cerambycidae: Lamiinae: Gnomini) Anwar, Chairunisa Genus Psectrocera Pascoe, 1862 merupakan kumbang antena panjang dalam tribus Gnomini (Cerambycidae: Lamiinae) yang informasi taksonominya di Indonesia masih terbatas. Genus ini sebelumnya dianggap monotipik dengan Psectrocera plumigera sebagai satu-satunya jenis yang diketahui. Penelitian ini bertujuan mendeskripsikan karakter morfologi eksternal dan genitalia, menganalisis variasi morfologi dan morfometri, mengkaji hubungan filogenetik berdasarkan gen mitokondria cytochrome c oxidase subunit I (COI), serta memperbarui informasi taksonomi dan distribusi Psectrocera di Indonesia. Penelitian dilakukan menggunakan metode pendekatan integratif yang meliputi analisis morfologi, genitalia, morfometri, dan molekuler. Spesimen berasal dari koleksi Museum Zoologi Bogor dan mewakili Jawa, Sumatra, serta Kalimantan.Karakter morfologi eksternal dan genitalia diamati dan diukur, sedangkan variasi morfometri dianalisis menggunakan uji statistik dan analisis multivariat. Morfologi genitalia jantan dianalisis menggunakan Principal Coordinates Analysis. Analisis molekuler dilakukan menggunakan mini-barcode COI dan dilanjutkan dengan analisis filogenetik. Hasil penelitian menunjukkan adanya variasi morfologi dalam P. plumigera. Populasi Jawa dan Sumatra menunjukkan kecenderungan diferensiasi morfologi, tetapi masih memiliki tumpang tindih yang luas sehingga belum menunjukkan pemisahan geografis yang tegas. Analisis morfometri menunjukkan kecenderungan pengelompokan individu berdasarkan jenis kelamin yang lebih jelas dibandingkan berdasarkan asal geografis, yang menunjukkan adanya dimorfisme seksual yang kuat. Karakter genitalia menunjukkan variasi antarindividu, tetapi individu Jawa dan Sumatra masih memiliki tumpang tindih yang besar. Perbedaan karakter genitalia mendukung keberadaan satu kandidat jenis baru dari Jampang, Jawa Barat. Analisis molekuler berdasarkan COI mengidentifikasi satu kandidat jenis baru lainnya dari Berau, Kalimantan Timur, dengan jarak genetik 13,97–14,98% dari P. plumigera. Penelitian ini memperbarui informasi biosistematika Psectrocera melalui redeskripsi P. plumigera, penambahan karakter morfologi yang sebelumnya belum pernah terdeskripsi, pengungkapan variasi intraspesifik pada karakter morfologi eksternal dan genitalia, serta identifikasi dua kandidat jenis baru yang berasal dari Jampang, Jawa Barat dan Berau, Kalimantan Timur melalui pendekatan taksonomi integratif.

Optimasi Pelarut Ekstraksi Daun Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus) terhadap Polifenol sebagai Antioksidan dan Antiinflamasi Secara In Vitro

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Optimasi Pelarut Ekstraksi Daun Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus) terhadap Polifenol sebagai Antioksidan dan Antiinflamasi Secara In Vitro Najmi, Laila Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang berpotensi dikembangkan sebagai sumber bahan alam bernilai farmakologis. Salah satu tanaman yang banyak digunakan secara tradisional adalah kumis kucing (Orthosiphon aristatus). Daunnya diketahui mengandung komponen aktif berupa fenolik dan flavonoid yang berkontribusi terhadap aktivitas antioksidan dan antiinflamasi. Efektivitas proses ekstraksi senyawa tersebut dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti jenis pelarut dan teknik ekstraksi. Penelitian ini bertujuan menentukan formulasi pelarut terbaik menggunakan pendekatan simplex centroid design (SCD) dengan metode sonikasi. Selain itu, penelitian ini juga mengevaluasi pengaruh teknik ekstraksi terhadap perolehan senyawa fenolik, flavonoid, kapasitas antioksidan, dan aktivitas antiinflamasi ekstrak melalui perbandingan dengan metode ekstraksi konvensional. Metode penelitian terdiri atas dua tahap utama. Tahap pertama meliputi optimasi pelarut menggunakan rancangan SCD dengan kombinasi asam asetat, etanol, dan aseton. Ekstrak optimasi dievaluasi berdasarkan kadar total fenolik (TPC) melalui metode Folin-Ciocalteu, kadar total flavonoid (TFC) melalui metode kompleksasi aluminium klorida, serta kapasitas antioksidan melalui metode DPPH dan FRAP. Komposisi pelarut optimum hasil rancangan diverifikasi melalui pengujian eksperimental. Tahap kedua dilakukan dengan membandingkan kemampuan ekstrak hasil optimasi dengan ekstrak metode konvensional yaitu maserasi dan infusa berdasarkan parameter TPC, TFC, kapasitas antioksidan (DPPH dan FRAP), serta aktivitas antiinflamasi melalui pengujian stabilisasi membran eritrosit. Hubungan antara fenolik dan flavonoid terhadap kapasitas antioksidan serta aktivitas antiinflamasi dianalisis menggunakan korelasi Pearson. Hasil optimasi menunjukkan komposisi pelarut optimum berupa 68,7% asam asetat, 12,7% etanol, dan 18,6% aseton dengan nilai desirability sebesar 0,981. Hasil verifikasi menunjukkan kesesuaian hasil aktual terhadap nilai prediksi model berdasarkan nilai residual standard error (RSE) < 5% pada seluruh respons sehingga seluruh model respons dinyatakan valid dan akurat. Perbandingan metode ekstraksi menunjukkan kemampuan ekstrak hasil sonikasi dalam menghasilkan kandungan senyawa bioaktif, kapasitas antioksidan, dan aktivitas antiinflamasi yang lebih rendah dibandingkan metode konvensional. Analisis korelasi menunjukkan hubungan yang sangat kuat dan signifikan antara kandungan total fenolik dan flavonoid ekstrak dengan aktivitas antioksidan dan antiinflamasi. Penelitian ini menunjukkan bahwa optimasi berbasis SCD berhasil menentukan komposisi pelarut optimum untuk ekstraksi daun kumis kucing, serta menunjukkan adanya perbedaan efisiensi antara metode sonikasi, maserasi, dan infusa berdasarkan karakteristik ekstrak dan aktivitas biologis.