Optimasi kondisi ekstraksi ultrasonik pada anggur laut (Caulerpa lentillifera) terhadap aktivitas antioksidan dan kadar fenolik total (KFT) ekstrak etanolnya menggunakan response surface methodology (RSM)

INDONESIA:

Anggur laut (Caulerpa lentillifera) merupakan makroalga hijau yang kaya akan senyawa bioaktif seperti fenolik dan flavonoid yang berpotensi sebagai antioksidan alami. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi kondisi ekstraksi ultrasonik terhadap aktivitas antioksidan,Kadar Fenolik Total (KFT), dan persen rendemen ekstrak etanol Caulerpa lentillifera menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM) dengan desain Box-Behnken Design (BBD). Variabel bebas yang digunakan meliputi rasio pelarut:bahan, frekuensi ultrasonik, dan waktu ekstraksi. Aktivitas antioksidan diuji menggunakan metode DPPH, sedangkan KFT dianalisis menggunakan metode Folin–Ciocalteu. Analisis optimasi dilakukan menggunakan perangkat lunak Design Expert 13 untuk menentukan kombinasi kondisi optimum berdasarkan nilai desirabilitas tertinggi. Hasil validasi menunjukkan %yield sebesar 21,268–21,792%, aktivitas antioksidan (IC₅₀) sebesar 178,135–178,842 ppm, dan nilai KFT sebesar 8,58–8,99 mg GAE/g. Uji fitokimia menunjukkan adanya senyawa fenolik dan flavonoid pada ekstrak etanol anggur laut. Analisis GC-MS membandingkan senyawa yang terdeteksi dari hasil ektrak dengan metode derivatisasi dan tanpa derivatisasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model RSM yang digunakan valid dan mampu memprediksi kondisi optimum ekstraksi ultrasonik secara baik sehingga berpotensi dikembangkan sebagai sumber antioksidan alami dalam bidang pangan fungsional dan farmasi berbasis sumber daya laut Indonesia

ENGLISH:

Caulerpa lentillifera is a green macroalga rich in bioactive compounds such as phenolics and flavonoids which possess potential as natural antioxidants. This study aimed to optimize ultrasonic extraction conditions to obtain antioxidant activity, total phenolic content (TPC), and extraction yield of Caulerpa lentillifera ethanol extract using Response Surface Methodology (RSM) with the Box–Behnken Design (BBD). The independent variables included solvent-to-material ratio, ultrasonic frequency, and extraction time. Antioxidant activity was analyzed using the DPPH method, while TPC was determined using the Folin–Ciocalteu method. Optimization analysis was carried out using Design Expert 13 software to determine the optimum extraction conditions based on the highest desirability value. Validation results showed extraction yield values of 21.268–21.792%, antioxidant activity (IC₅₀) values of 178.135–178.842 ppm, and TPC values of 8.58–8.99 mg GAE/g. Phytochemical screening indicated the presence of phenolic and flavonoid compounds in the ethanol extract of sea grapes. GC-MS analysis identified 2',4'-Dihydroxy-4-methoxychalconeas bioactive compounds that potentially contribute to antioxidant activity. The results demonstrated that the RSM model was valid and capable of predicting the optimum ultrasonic extraction conditions effectively, indicating the potential use of Caulerpa lentillifera as a natural antioxidant source for functional food and pharmaceutical applications based on Indonesian marine resources.

ARABIC:

يُعد طحلب Caulerpa lentillifera من الطحالب الخضراء الكبيرة الغنية بالمركبات النشطة حيويًا مثل الفينولات والفلافونويدات، والتي تمتلك إمكانات كبيرة كمضادات أكسدة طبيعية. هدفت هذه الدراسة إلى تحسين ظروف الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية للحصول على أعلى نشاط مضاد للأكسدة، وأعلى محتوى من الفينولات الكلية (KFT)، وأفضل مردود استخلاص من المستخلص الإيثانولي لطحلب Caulerpa lentillifera باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM) بتصميم بوكس-بينكن (BBD). شملت المتغيرات المستقلة نسبة المذيب إلى المادة، وتردد الموجات فوق الصوتية، وزمن الاستخلاص. تم تحليل النشاط المضاد للأكسدة باستخدام طريقة DPPH، بينما تم تحديد محتوى الفينولات الكلي باستخدام طريقة فولين–سيوكالتيُو. أُجري تحليل التحسين باستخدام برنامج Design Expert ١٣ لتحديد الظروف المثلى للاستخلاص بناءً على أعلى قيمة للرغبات (desirability). أظهرت نتائج التحقق أن قيم مردود الاستخلاص تراوحت بين ٢١٫٢٦٨–٢١٫٧٩٢٪، وقيم النشاط المضاد للأكسدة (IC₅₀) تراوحت بين ١٧٨٫١٣٥–١٧٨٫٨٤٢ جزء في المليون، بينما تراوحت قيم KFT بين ٨٫٥٨–٨٫٩٩ ملغم مكافئ حمض الغاليك/غرام. كما أظهر الفحص الكيميائي النباتي وجود مركبات الفينولات والفلافونويدات في المستخلص الإيثانول لطحلب العنب البحري. وكشف تحليل GC-MS عن وجود مركبي بيتا كاروتين وحمض الغاليك كمركبات نشطة حيويًا يُحتمل أن تسهم في النشاط المضاد للأكسدة. وأظهرت النتائج أن نموذج RSM صالح وقادر على التنبؤ بظروف الاستخلاص المثلى بشكل جيد، مما يدل على إمكانية استخدام Caulerpa lentillifera كمصدر طبيعي لمضادات الأكسدة في تطبيقات الأغذية الوظيفية والصناعات الدوائية اعتمادًا على الموارد البحرية الإندونيسية.