Penentuan Model Klasifikasi dan Aktivitas Antioksidan Serbuk Daun Sirsak (Annona Muricata L.) Varietas Ratu Berbeda Ketinggian dengan Metode NIR dan Kemometrik

Abstract

Antioksidan merupakan salah satu aktivitas farmakologis yang penting bagi tubuh manusia. Tubuh manusia tidak cukup memberikan cadangan antioksidan, sehingga ketika terdapat paparan radikal yang berlebih maka tubuh perlu mendapatkan antioksidan dari luar tubuh. Antioksidan sintetik dikhawatirkan mempunyai efek samping tertentu ketika digunakan, sehingga antioksidan alami dapat menjadi alternatif potensial yang dapat dikembangkan. Aktivitas farmakologis dari suatu tanaman ditentukan oleh kandungan metabolit sekunder. Salah satu metabolit sekunder yang memiliki aktivitas antioksidan yaitu golongan senyawa flavonoid. Kandungan senyawa metabolit sekunder dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti varietas dan ketinggian tempat tanam. Salah satu varietas sirsak yang ada di masyarakat adalah varietas ratu. Penelitian yang mengamati secara khusus aktivitas antioksidan serbuk daun sirsak yang tumbuh dengan perbedaan ketinggian tempat belum pernah dilakukan, sedangkan di Indonesia merupakan negara agrasis dengan dataran wilayah yang beragam. Penentuan aktivitas antioksidan pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antioksidan di daerah ketinggian mana yang mempunyai potensi yang lebih tinggi sebagai sumber antioksidan. Pada penelitian ini juga dilakukan pembentukan model klasifikasi untuk membedakan daun sirsak varietas ratu di dataran rendah, sedang, dan tinggi. Sampel yang digunakan adalah serbuk daun sirsak varietas ratu di beberapa kecamatan yang ada di Kabupaten Jember, Kabupaten Bondowoso, dan Kota Batu. Ketinggian tempat ditentukan dengan perangkat lunak Google Earth Altimeter dengan klasifikasi yaitu dataran rendah (0- 200 mdpl), dataran sedang (201-700 mdpl), dan dataran tinggi (>700 mdpl). Spektroskopi NIR yaitu metode pembentukan model klasifikasi yang digunakan untuk membedakan daun sirsak berdasarkan ketinggian tempat tanamnya. Data spektrum NIR sangat rumit dan tumpang tindih sehingga digunakan metode kemometrik secara kualitatif (LDA, SVM, dan SIMCA) untuk membentuk model klasifikasi daun sirsak berdasarkan ketinggian tempat tanamnya. Model klasifikasi yang telah terpilih kemudian dilakukan validasi dengan metode LOOCV (Leave One Out Cross Validation) dan 2FCV (Two Fold Cross Validation). Hasil uji aktivitas antioksidan serbuk daun sirsak varietas ratu dengan metode pembanding DPPH dengan spektrofotometer UV-Vis menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan antar dataran tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Pada sampel, aktvitas antioksidan paling kuat adalah sampel TS1 (dataran rendah) dengan nilai IC50 sebesar 37,627 µg/ml, sedangkan aktivitas antioksidan terkecil adalah sampel DR1 (dataran rendah) dengan nilai IC50 sebesar 128,237 µg/ml. Hasil antar dataran tidak mempunyai perbedaan yang signifikan, hasil ini didukung dengan uji One-Way ANOVA yang menunjukkan nilai Sig. 0,955 (>0,05) yang artinya antar kelompok data di tiga wilayah ketinggian tersebut tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Pada penelitian ini, nilai hasil akurasi pemetaan model LDA adalah 100%, sedangkan nilai akurasi pada model SVM adalah 97,01% dan pada SIMCA hanya 69,23%. Selanjutnya dilakukan validasi silang dengan metode LOOCV dengan mengeluarkan set data DR3, DS3, dan DT2. Hasil validasi metode LOOCV pada model LDA menunjukkan hasil akurasi 100%. Setelah itu dilakukan validasi dengan metode 2FCV dengan menggunakan tiga set data test set yang menunjukkan hasil akurasi 100% pada model LDA. Model klasifikasi kemometrik yang terpilih dan tervalidasi yaitu model LDA kemudian diaplikasikan pada sampel nyata di Kecamatan Ajung, Kabupaten Jember (sampel SN1), Kecamatan Jelbuk, Kabupaten Bondowoso (sampel SN2), dan Kecamatan Maesan, Kabupaten Bondowoso (sampel SN3). Model LDA berhasil memprediksi kategori seluruh sampel nyata dengan tepat (akurasi 100%).