ANALISIS KEMOMETRIK PROFIL SPEKTRUM FOURIER TRANSFORM INFRARED BUAH LADA HITAM (PIPER NIGRUM L.) DARI BEBERAPA DAERAH DI INDONESIA

Sundalian Melvia; Husein Sri Gustini; Nugraha Agung

doi:10.36423/pharmacoscript.v6i1.1129

Authors

Sundalian Melvia
Husein Sri Gustini Sekolah Tinggi Farmasi Indonesia
Nugraha Agung Sekolah Tinggi Farmasi Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.36423/pharmacoscript.v6i1.1129

Keywords:

Lada Hitam (Pipper nigrum L.), Fourier-transform infrared spectroscopy, Kemometrika, Principal Component Analysis, Cluster Analysis

Abstract

Lada (Piper nigrum L.) merupakan salah satu komoditas ekspor yang penting bagi Indonesia. Di indonesia tersebar luas daerah penghasil lada hitam. Lada hitam yang diproduksi didaerah beberapa tentunya memiliki karakteristik dan ciri khas masing-masing. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis profil spektrum IR buah lada hitam dari 10 provinsi penghasil lada terbesar di Indonesia yaitu Aceh, Bangka Belitung, Sumatera Selatan, Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Bali, Kalimantan Barat, dan Sulawesi Tenggara. Analisis dilakukan menggunakan metode Fourier Transform Infrared (FTIR) dan kemometrik menggunakan metode PCA (Principal Component Analysis) dan analisis klaster, serta melakukan klasifikasi. Hasil analisis spektrum IR menunjukkan adanya ikatan O-H (alkohol), C-H (alkana), CH3 (alifatik), C=O (karbonil), dan C-O (alkohol) pada buah lada hitam dari daerah yang diteliti. Berdasarkan hasil pengelompokan PCA, terdapat tiga kelompok besar yang meliputi kelompok 1 (Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, dan Bali), kelompok 2 (Lampung, Sumatera Selatan, Bangka Belitung, dan Aceh), dan kelompok 3 (Kalimantan Barat dan Sulawesi Tenggara). Analisis klaster menunjukkan bahwa sampel Jawa Barat dan Jawa Tengah menunjukkan jarak relatif terkecil, artinya kedua sampel menunjukkan tingkat kemiripan paling tinggi dibandingkan dengan sampel dari daerah lain. Dalam penelitian ini dapat disimpulkan bahwa metode analisis profil spektrum IR yang dikombinasikan dengan kemometrik berhasil digunakan untuk mengklasifikasikan dan membedakan buah lada hitam berdasarkan asalnya. Hal ini dapat membantu dalam menjaga kualitas dan keaslian buah lada hitam yang diekspor dari Indonesia.

References

Ahmad, N., Fazal, H., Abbasi, B. H., Farooq, S., Ali, M., & Khan, M. A. (2012). Biological role of Piper nigrum L. (Black Pepper): A review. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 5, 1945-1953. https://doi.org/10.1016/S2221-1691(12)60524-3

Annisa, S. N. (2021). Literature Review: Efek Kandungan Lada Hitam (Piper Nigrum) terhadap Penurunan Tekanan Darah pada Tikus Hipertensi. Journal of Bionursing, 3(1), 19-24. https://doi.org/10.20884/1.bion.2021.3.1.90

Barra, I., Khiari, L., Haefele, S. M., Sakrabani, R., & Kebede F. (2021). Optimizing setup of scan number in FTIR spectroscopy using the moment distance index and PLS regression: Application to soil spectroscopy. Scientific Reports, 11, 13358. https://doi.org/10.1038/s41598-021-92858-w

Damanhouri, Z. A., & Ahmad, A. (2014). A review on therapeutic potential of Piper nigrum L. (Black Pepper): The king of spices. Medicinal & Aromatic Plants, 3, 161. https://doi.org/10.4172/2167-0412.1000161

Direktorat Jenderal Perkebunan. (2018). Statistik perkebunan Indonesia komoditas lada 2017 – 2019. Sekretariat Direktorat Jenderal Perkebunan: Jakarta.

Gad, H. A., El-Ahmady, S. H., Abou-Shoer, M. I., & Al-Azizi, M. M. (2012). Application of chemometrics in authentication of herbal medicine. Phytochemical Analysis, 24(1), 1-24.

Gorgani, L., Mohammadi, M., Najafpour, G. D., & Nikzad, M. (2017). Piperine—the bioactive compound of black pepper: from isolation to medicinal formulations. Compr Rev Food Sci Food Saf, 16, 124–140. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12246

International Pepper Community. (2013). Report 41th pepper exporters meeting. 15th November 2013. Sarawak, Malaysia.

Kementerian Pertanian Republik Indonesia. (2019). Produksi lada menurut provinsi di Indonesia, 2017-2021. https://www.pertanian.go.id/home/index.php?show=repo&fileNum=211 [diakses pada 6 Oktober 2022]

Lavine, B., Almirall, J., Muehlethaler, C., Neumann, C., & Workman, J. (2020). Criteria for comparing infrared spectra – A review of the forensic and analytical chemistry literature. Forensic Chemistry, 18, 100224. https://doi.org/10.1016/j.forc.2020.100224.

Miller, J. N., & Miller, J. C. (2005). Statistics and chemometrics for analytical chemistry. Pearson Education.

Oliver, K. V., Maréchal, A., & Rich, P. R. (2016). Effects of the hydration state on the mid-infrared spectra of urea and creatinine in relation to urine analyses. Applied Spectroscopy, 70(6), 983-994. https://doi.org/10.1177/0003702816641282

Planinsek, O., Planinsek, D., Zega, A., Breznik, M., & Srcic, S. (2006). Surface analysis of powder binary mixtures with ATR FTIR spectroscopy. International Journal of Pharmaceutics, 319(1-2), 13-19. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2006.03.048

Purwakusumah, E.D., Rafi, M., Syafitri, D.U., Nurcholis, W., Adzkiya, Z.A.M. 2014. Identifikasi dan Autentikasi Jahe Merah Menggunakan Kombinasi Spektroskopi FTIR dan Kemometrik. Agritech, 34: 1-6

Risfaheri. (2012). Diversifikasi Produk Lada (Piper nigrum L.) untuk Peningkatan Nilai Tambah. Buletin Teknologi Pasca Panen Pertanian, 8(1), 12.

Sacharz, J., Perez-Guaita, D., Kansiz, M., Nazeer, S. S., Weselucha-Birczynska, A., Petratos, S., Wood, B. R., & Heraud, P. (2020). Empirical study on the effects of acquisition parameters for FTIR hyperspectral imaging of brain tissue. Anal. Methods, 35. doi: 10.1039/C9AY01200A.

Saha, K. C., Seal, H. P., & Noor, M. A. (2013). Isolation and characterization of piperine from the fruits of black pepper (Piper nigrum). J. Bangladesh Agril. Univ., 11(1), 11–16.

Scott, I. M., Jensen, H. R., Philogene, B. J. R., & Arnason, J. T. (2007). A Review of Piper Spp. (Piperaceae): Phytochemistry, Insecticidal Activity, And Mode of Action. Phytochem Rev, 7, 65-75.

Sun, S., Chen, J., Zhou, Q., Lu, G., & Chan, K. (2010). Application of mid-infrared spectroscopy in the quality control of traditional Chinese medicines. Planta Medica, 76, 1987-1996.

Tripathi, A. K., Ray, A. K., & Mishra, S. K. (2022). Molecular and pharmacological aspects of piperine as a potential molecule for disease prevention and management: evidence from clinical trials. Beni-Suef Univ J Basic Appl Sci, 11, 16. https://doi.org/10.1186/s43088-022-00196-1

Widyati, E. (2006). Penentuan Adanya Senyawa Triterpenoid dan Uji Aktivitas Biologis Pada Beberapa Spesies Tanaman Obat Tradisional Masyarakat Pedesaan Bengkulu. Jurnal Gradien, Hal. 166-112.