Mikroenkapsulasi Ekstrak Etanol Kenikir (Cosmos caudatus Kunth) dengan Penyalut Biopolimer serta Pengujian Aktivitas Biologis dan Uji Pelepasan Bahan Aktif

Zahara, Izaz Aqeiluz and Anna Safitri, S.Si., M.Sc., Ph.D. and Siti Mariyah Ulfa, S.Si., M.Sc., Dr.Sc. (2024) Mikroenkapsulasi Ekstrak Etanol Kenikir (Cosmos caudatus Kunth) dengan Penyalut Biopolimer serta Pengujian Aktivitas Biologis dan Uji Pelepasan Bahan Aktif. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Cosmos caudatus K., atau tanaman Kenikir merupakan tanaman yang dimanfaatkan sebagai pelengkap makanan atau bumbu yang berpotensi sebagai obat tradisional. Namun senyawa aktif yang terkandung didalamnya memiliki keterbatasan yakni mudah terdegradasi dan rentan terhadap kondisi ekstrim. Sehingga diperlukan teknik perlindungan untuk memaksimalkan penggunaanya dengan mikroenkapsulasi. Mikroenkapsulasi merupakan proses pelapisan bahan inti menggunakan penyalut berukuran mikro. Metode pengeringan beku (freeze-drying) sering diterapkan karena efektif dalam melindungi senyawa yang mudah terdegradasi pada suhu tinggi. Pemilihan bahan penyalut yang tepat sangat penting untuk keberhasilan mikroenkapsulasi sehingga dalam penelitian ini digunakan penyalut maltodekstrin, gum Arabik dan kombinasi keduanya untuk mengetahui perbedaan profil hasil mikrokapasul. Mikrokapsul yang dihasilkan dilakukan uji penentuan persentase efisiensi enkapsulasi, uji aktivitas biologis serta uji pelepasan dengan medium pada pH 2,2 dan pH 7,4. Selain itu dilakukan juga karakterisasi dengan FTIR, SEM dan PSA. Kombinasi bahan penyalut menunjukan nilai efisiensi enkapsulasi yang lebih baik sebesar 79,67% dibanding penyalut tunggal. Hal ini akibat adanya interaksi gabungan antara kedua penyalut yang dapat memberikan efek perlindungan terbaik bagi bahan inti dibanding penyalut tunggal. Selain itu, penambahan gum Arab dapat meningkatkan nilai efisiensi karena memiliki sifat emulsifikasi yang baik sehingga dapat membentuk lapisan pelindung yang kuat. Berdasarkan hasil SEM, penambahan gum Arabik menyebabkan mikrokapsul memiliki bentuk yang tidak seragam dengan permukaan yang tidak rata dibandingkan dengan maltodekstrin yang menunjukkan bentuk lebih seragam dan permukaan halus. Pada hasil PSA, pelapis gum Arabik memiliki ukuran terkecil, diikuti oleh kombinasi, dan ukuran terbesar adalah maltodekstrin. Hasil karakterisasi dengan FTIR menunjukan adanya pergeseran panjang gelombang serta munculnya bilangan gelombang baru yang berasal dari penyalut. Dalam aktivitas biologis, hasil yang diperoleh menunjukkan profil penghambatan enzim alpha amilase pada mikrokapsul penyalut kombinasi lebih efektif menghambat enzim dengan nilai IC50 66.50 µg/mL dibanding penyalut gum Arabik (70,27 µg/mL) dan maltodekstrin (86.30 µg/mL). Sedangkan pada aktivitas antioksidan ketiga mikrokapsul tergolong dalam aktivitas antioksidan rendah. Aktivitas antioksidan tertinggi diantara ketiga mikrokapsul didapatkan pada penyalut kombinasi dengan nilai IC50 129,68 µg/mL sedangkan gum Arabik dan maltodesktrin memiliki nilai masing-masing 134.54 µg/mL dan 140.67 µg/mL. Pada uji pelepasan, dalam medium SGF pH 2.2, maltodekstrin terbukti lebih melindungi bahan inti dibandingkan pelapis lainnya. Sedangkan pada medium SIF pH 7,4 lapisan gum arabik mampu melepaskan senyawa inti lebih baik dibandingkan dengan lapisan kombinasi atau maltodekstrin.

English Abstract

Cosmos caudatus K. or kenikir, is a plant used as a food complement or seasoning with potential as a traditional medicine. However, the active compounds contained in the plant have limitations in bioavailability and are vulnerable to extreme conditions. Therefore, protective techniques are needed to maximize the benefits through microencapsulation. Microencapsulation is a process of coating core materials with micro-sized coatings. Freezedrying is often applied because it is effective in protecting volatile compounds. The selection of the right coating material is crucial for the success of microencapsulation, so in this study, maltodextrin, gum Arabic, and their combination were used to determine the differences in microcapsule outcomes. The microcapsules produced were tested for %EE determination, biological activity, and release testing in pH 2.2 and pH 7.4 media. Additionally, characterization was done using FTIR, SEM, and PSA. The combination of coating materials showed a better encapsulation efficiency value of 79.67% compared to single coatings. This is due to the combined interaction between the two coatings that can provide the best protective effect for the core material compared to single coatings. Furthermore, the addition of gum Arabic can enhance the efficiency value due to its good emulsification properties, forming a strong protective layer. This is also influenced by the higher viscosity of gum Arabic compared to other coatings. Based on SEM results, the addition of gum Arabic caused the microcapsules to have uneven shapes and concave surfaces compared to maltodextrin, which showed more uniform shapes and smoother surfaces. In the PSA results, gum Arabic coating has the smallest size, followed by the combination, and the largest size is maltodextrin. Characterization results with FTIR show a wavelength shift and the emergence of new wave numbers originating from the coating. In biological activity, the obtained results indicate the inhibition profile of alphaamylase enzyme in combination coated microcapsules is more effective in inhibiting the enzyme with an IC50 value of 66.50 µg/mL compared to gum Arabic coating (70.27 µg/mL) and maltodextrin (86.30 µg/mL). Meanwhile, in the antioxidant activity, all three microcapsules are classified as having low antioxidant activity. The highest antioxidant activity among the three microcapsules is found in the combination coating with an IC50 value of 129.68 µg/mL, while gum Arabic and maltodextrin have values of 134.54 µg/mL and 140.67 µg/mL, respectively. In the release test, in SGF pH 2.2 medium, maltodextrin is proven to better protect the core material compared to other coatings. On the other hand, in SIF pH 7.4 medium, gum Arabic layer is able to release the core compound better than the combination or maltodextrin layers.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0424090043
Uncontrolled Keywords:	Mikroenkapsulasi, gum Arabik, maltodekstrin, kombinasi, bahan penyalut
Divisions:	S2/S3 > Magister Kimia, Fakultas MIPA
Depositing User:	Unnamed user with username nova
Date Deposited:	12 Nov 2024 04:41
Last Modified:	12 Nov 2024 04:41
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/232335

Text (DALAM MASA EMBARGO) Izaz Aqeiluz zahara.pdf Restricted to Registered users only Download (4MB)

Actions (login required)

View Item