#NOPUBLISH 10/2/2025# Analisis gugus fungsi senyawa antioksidan pada daun Kersen (Muntingia calabura L.) dari Kota Malang dengan pendekatan metabolomik berdasarkan variasi pelarut berbasis FTIR

INDONESIA:

Tanaman kersen (Muntingia calabura L.) memiliki banyak khasiat dan manfaat yang dapat digunakan salah satunya sebagai bahan obat. Daun M. calabura juga berpotensi sebagai sumber antioksidan. Aktivitas antioksidan daun M. calabura sangat dipengaruhi oleh profil kimia yang terkandung didalamnya. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengelompokkan senyawa metabolit daun M. calabura berdasarkan variasi pelarut, aktivitas antioksidan yang dihasilkan dan mengetahui gugus fungsi yang terkorelasi sebagai senyawa penciri yang bersifat sebagai antioksidan pada daun M. calabura. Pendekatan metabolomik berbasis FTIR-ATR digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi senyawa sebagai profil fingerprinting masing-masing ekstrak daun M. calabura. Analisis FTIR-ATR dan aktivitas antioksidan dikombinasikan dengan kemometrik seperti analisis multivariat berupa Principle Component Analysis (PCA) dan Orthogonal Partial Least Square-Discriminant Analysis (OPLS-DA).

Ekstraksi senyawa metabolit sekunder daun M. calabura dilakukan dengan metode ultrasonik dengan variasi pelarut etanol 70%, etanol p.a, etil asetat, kloroform dan n-heksana. Hasil ekstrak yang diperoleh dari masing-masing pelarut diuji aktivitas antioksidannya menggunakan metode DPPH. Setelah itu, ekstrak daun M. calabura variasi pelarut diidentifikasi menggunakan spektrofotometer FTIR-ATR untuk mengetahui gugus fungsi senyawa aktifnya, dilanjutkan dengan analisis multivariat metode PCA dan metode OPLS-DA. Model PCA digunakan untuk mengevaluasi pengaruh perbedaan pelarut terhadap profil fingerprinting FTIR-ATR. Hasilnya diperoleh total varian komponen yang terjelaskan sebesar 88,6 % ( PC1 72,3 % dan PC2 16,3 %), dengan ekstrak etanol 70% berada pada kuadran satu dan ekstrak etil asetat, ekstrak kloroform, ekstrak n-heksana berada pada kuadran yang sama yaitu kuadran tiga, serta ekstrak etanol p.a berada pada kuadran empat. Korelasi antara profil fingerprinting FTIR-ATR dengan aktivitas antioksidan dan karakterisasi gugus fungsi yang terkorelasi sebagai senyawa penciri yang berkontribusi kuat terhadap aktivitas antioksidan pada daun M. calabura dapat dianalisis dengan model OPLS-DA. Potensi antioksidan daun M. calabura paling tinggi terdapat pada ekstrak pelarut etanol p.a dengan nilai IC50 yang diperoleh 14,307212 ppm serta bilangan gelombang dengan dugaan gugus fungsi senyawa yang relevan dan terkorelasi positif sebagai senyawa penciri yang bersifat sebagai antioksidan diantaranya yaitu 1463 cm-1 (C-H pada CH3 (bending) asimetri), 2841 cm-1 (-CH2 strech simetri), 1761 cm-1 (C=O strech), 2902 cm-1 (-CH3 strech asimetri), 1965 cm-1 (Substituted benzene ring) dan 3698 cm-1 (O-H di alkohol atau fenol).

ENGLISH:

Kersen plants (Muntingia calabura L.) have many properties and benefits that can be used, one of which is as a medicinal ingredient. M. calabura leaves also have the potential as a source of antioxidants. The antioxidant activity of M. calabura leaves is greatly influenced by the chemical profile contained therein. The purpose of this study was to determine the grouping of metabolite compounds of M. calabura leaves based on solvent variations, the antioxidant activity produced and to determine the functional groups that are correlated as characteristic compounds that act as antioxidants in M. calabura leaves. The FTIR-ATR based metabolomics approach was used to identify the functional groups of compounds as fingerprinting profiles of each M. calabura leaf extract. FTIR-ATR analysis and antioxidant activity were combined with chemometrics such as multivariate analysis in the form of Principle Component Analysis (PCA) and Orthogonal Partial Least Square-Discriminant Analysis (OPLS-DA).

Extraction of secondary metabolite compounds of M. calabura leaves was carried out using the ultrasonic method with variations of 70% ethanol solvents, ethanol p.a, ethyl acetate, chloroform and n-hexane. The extract results obtained from each solvent were tested for antioxidant activity using the DPPH method. After that, the M. calabura leaf extract with solvent variations was identified using an FTIR-ATR spectrophotometer to determine the functional groups of its active compounds, followed by multivariate analysis of the PCA method and the OPLS-DA method. The PCA model was used to evaluate the effect of different solvents on the FTIR-ATR fingerprinting profile. The results obtained a total explained component variance of 88.6% (PC1 72.3% and PC2 16.3%), with 70% ethanol extract in quadrant one and ethyl acetate extract, chloroform extract, n-hexane extract in the same quadrant, namely quadrant three, and ethanol extract p.a in quadrant four. The correlation between the FTIR-ATR fingerprinting profile with antioxidant activity and the characterization of functional groups that are correlated as marker compounds that contribute strongly to antioxidant activity in M. calabura leaves can be analyzed using the OPLS-DA model. The highest antioxidant potential of M. calabura leaves is found in the p.a ethanol solvent extract with an IC50 value of 14.307212 ppm and wave numbers with the alleged functional groups of relevant compounds and positively correlated as marker compounds that act as antioxidants including 1463 cm-1 (C-H in CH3 (bending) asymmetry), 2841 cm-1 (-CH2 stretch symmetry), 1761 cm-1 (C = O stretch), 2902 cm-1 (-CH3 stretch asymmetry), 1965 cm-1 (Substituted benzene ring) and 3698 cm-1 (O-H in alcohol or phenol).

ARABIC:

يحتوي نبات كرسين (Muntingia calabura L.) على العديد من الخصائص والفوائد التي يمكن استخدامها، أحدها كمكون طبي. أوراق M. calabura لديها أيضا القدرة على أن تكون مصدرا لمضادات الأكسدة. يتأثر النشاط المضاد للأكسدة لأوراق M. calabura بشكل كبير بالمظهر الكيميائي الموجود فيه. الغرض من هذه الدراسة هو تحديد تجميع مركبات مستقلب أوراق M. calabura بناء على اختلافات المذيبات ونشاط مضادات الأكسدة المنتج وتحديد المجموعات الوظيفية المرتبطة كمركبات مميزة وهي مضادات الأكسدة في أوراقM. calabura. تم استخدام نهج الأيض القائم على FTIR-ATR لتحديد المجموعات الوظيفية للمركبات كملف تعريف بصمات الأصابع لكل مستخلص أوراقM. calabura. تحليل FTIR-ATR والنشاط المضاد للأكسدة جنبا إلى جنب مع القياسات الكيميائية مثل التحليل متعدد المتغيرات في شكل تحليل المكون الأساسي (PCA) والتحليل المتعامد الجزئي المتعامد للتمييز المربع الأصغر (OPLS-DA).

تم استخراج مركبات الأيض الثانوية لأوراق M. calabura بطريقة الموجات فوق الصوتية مع مجموعة متنوعة من المذيبات من الإيثانول بنسبة 70 ٪، والإيثانولp.a ، وخلات الإيثيل، والكلوروفورم، والهكسان n. تم اختبار نتائج المستخلصات التي تم الحصول عليها من كل مذيب لنشاط مضادات الأكسدة باستخدام طريقة DPPH. بعد ذلك، تم تحديد تباين المذيبات لمستخلص أوراق M. calabura باستخدام مقياس الطيف الضوئي FTIR-ATR لتحديد المجموعة الوظيفية للمركب النشط، متبوعا بتحليل متعدد المتغيرات لطريقة PCA وطريقةOPLS-DA. تم استخدام نموذج PCA لتقييم تأثير اختلافات المذيبات على ملف تعريف بصمات FTIR-ATR. حصلت النتائج على ما مجموعه 88.6٪ من متغيرات المكونات الموصوفة (PC1 72،3٪ و PC2 16،3٪)، مع 70٪ مستخلص الإيثانول في الربع الأول ومستخلص أسيتات الإيثيل، مستخلص الكلوروفورم، مستخلص n-hexane في نفس الربع، أي الربع الثالث، ومستخلص الإيثانول p.a في الربع الرابع. يمكن تحليل العلاقة بين ملف تعريف بصمات الأصابع FTIR-ATR مع النشاط المضاد للأكسدة وتوصيف المجموعة الوظيفية المرتبطة كمركب مميز يساهم بقوة في نشاط مضادات الأكسدة في أوراق M. calabura بواسطة نموذج OPLS-DA. تم العثور على أعلى إمكانات مضادات الأكسدة لأوراق M. calabura في مستخلص مذيب الإيثانول p.a بقيمة IC50 تبلغ 14.307212 ppm تم الحصول عليها ورقم موجة مع مجموعات وظيفية مشتبه بها من المركبات ذات الصلة والمرتبطة إيجابيا كمركبات مميزة هي مضادات الأكسدة، بما في ذلك 1463 cm-1 (C-H عند CH3 (الانحناء) عدم التماثل) ، 2841 cm-1 (-CH2 التماثل strech) ، 1761 cm-1 (C = O strech) ، 2902 cm-1 (-CH3 عدم تناسق strech) ، 1965 cm-1 (حلقة البنزين البديلة) و 3698 cm-1 (O-H في الكحول أو الفينول).