## ISOLASI DAN KARAKTERISASI FUKOIDAN DARI ALGA COKLAT
Sargassum sp
Sugiono Agribisnis Perikanan Universitas Islam Madura Email: yonosugiono78@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Fukoidan  dari  alga  coklat  Sargassum  sp.  dengan  ekstraksi  satu  tahap degradasi  awal  gelombang  ultrasonik.Optimasi  ekstraksi  dengan  rancangan komposit  pusat  dari  RSM.Kondisi  degradasi  awal  gelombang  ultrasonic  pada amplitude 80% selama 15 menit.Alga coklat dilarutkan dalam larutan 0,03 M HCl ratio  1:20  (b/v)  pada  suhu  70-90 o C  waktu  3-5  jam,  dievaluasi  selama  proses untuk mendapatkan kondisi ekstraksi yang maksimal. Tujuan penelitian ini adalah untuk  mendapatkan  kondisi  ekstraksi  yang  optimal  respon  rendemen  fukoidan Sargassum  sp.Hasil  penelitian  didapatkan  semua  faktor  ekstraksi  berpengaruh nyata  tehadap  rendemen  fukoidan  (p<0,05).  Kondisi  ekstraksi  optimal  terjadi pada  suhu  81,0 o C  dan  waktu  4,04  jam.  Pada  titik  optimal  ekstraksi  didapatkan rendemen  fukoidan  7,15±5,58%.Karakterisasi  fukoidan  berdasarkan  spektrum infra merah didapatkan fukoidan Sargassum sp. tersusun dari gugus sulfat.
Kata kunci: Sargassum sp., fukosa, metode ekstraksi

## ABSTRACT
Fucoidan  were  recovered  from  Sargassum  polycystum  by  single-step extraction  with  ultrasonic  wave  pretreatment.  Extraction  were  optimized  using central  composite  design  of  respon  surface  method.  Ultrasonic  wave pretreatment conditions were 80% amplitude, for 15 minute. Alga solution in 0.03 M HCl ratio 1:20 (b/v) at 70-90 o C for 3-5 hour were evaluated during this process to  establish  a  condition  to  maximize  the  extraction. The  aim  this  research  is getting  the  optimum  conditions  extraction  yield  fucoidan  Sargassum  sp. Result this  reseacrh  all  extraction  factors  had  significant  effects  on  fucoidan  yield (p<0,05).  The  optimum  conditions  were  extracting  temperature  81 o C,  extracting time  4,04  h.  Under  this  condition,  the  experimental  yield  of  crude  fucoidan 7,15±5,58%.  Based  on  the  characterization  result  of  fucoidan  by  fourier transform-infrared  spectroscopy,  we  foundthat  fucoidan  Sargassum  sp.is composed sulfate group.
Keyword: Sargassum sp., fucose, extraction method

## PENDAHULUAN
Fukoidan  merupakan  polisakarida  yang  terdapat  pada  matrix  dinding  sel dari alga coklat, tersusun dari L-fukosa dan sulfat, dalam jumlah kecil galaktosa, mannose,  xylose,  glukosa  dan  rhamnosa  (Shiroma et  al., 2008).  Fukoidan mempunyai  aktivitas  biologi  beraneka  ragam  yang  bermanfaat  sebagai  herbal alami  bagi  tubuh  untuk  pengobatan  berbagai  macam  penyakit  terutama  tumor dan  kanker  (Ermakova et  al., 2011).  Fukoidan  dapat  diekstrak  dari  alga  coklat Sargassum sp (Chotigeat et al., 2004).
Potensi  produksi Sargassum  sp .ini  begitu  besar,alga  coklat  ini  terdapat melimpah hampir di semua perairan pantai di Indonesia (Kadi, 2004).Pemanfaatan Sargassum  sp .  masih  sangat  terbatas,  alga  coklat  ini
tergolong  sebagai  sampah  laut  dan  harganya  relatif  sangat  murah.Harga Sargassum sp. Rp. 1500/kg ditingkat petani dan harga ekspor Rp. 3000/kg (0,3$), sedangkan  harga  fukoidan  impor  sangat  mahal  berkisar  antara  Rp.  990.000/kg hingga  Rp.  4.050.000/kg  sesuai  dengan  tingkat  kemurniannya  (PT.  Marinal Indoprima, 2011).
Metodologi  ekstraksi  fukoidan  secara  umum  dilakukan  ekstraksi  dengan air  panas,  larutan  asam,  larutan  alkali,  dan  ditambahkan  CaCl 2 untuk mengendapkan alginat(Rioux et al. , 2007; Cumashi et al., 2007).Ermakova et al., (2011) melakukan ekstraksi fukoidan Sargassum hornery padasuhu 60 o C dengan 0,1  M  HCl  selama  4  jam  2  tahap  ekstraksi,  pengendapan  dengan  4  volume etanol  96%.  Li et  al. ,  (2006)  melakukan  ekstraksi  fukoidan Hizikia  fusiforme 3 tahap  ekstraksi  suhu  70 o C  selama  6  jam,  pengendapan  dengan  CaCl 2 dan etanol.  Ale et  al., (2011a)  melakukan  ekstraksi  fukoidan Sargassum henslowianum suhu 90 o C selama 5 jam.Ekstraksi fukoidan ini memerlukan waktu yang lama dan didapatkan rendemen yang relatif rendah.
Teknik  ekstraksi  gelombang  ultrasoniktelahdiaplikasikan  Kwong et  al. , (2011)untuk ekstraksi fukoidan dari alga coklat Laminaria japonica .Krishnaiah et al., ( 2007) melakukan ekstraksi polisakarida dari Eucheuma denticulatum dengan gelombang  ultrasonik.Teknik  ekstraksi  gelombang  ultrasonik  ini  memerlukan waktu  yang  relatif  cepat  namun  dihasilkan  rendemen  yang  masih  rendah.Oleh Karena itu diperlukan metode ekstraksi yang tepat sehingga didapatkan fukoidan yang  bagus  yaitu  teknik  kombinasi  ekstraksi  degradasi  awal  ultrasonikyang dilanjutkan  dengan  ekstraksi  pemanasan waterbath. Metode  kombinasi  ekstraksi ini  merupakan  metode  ekstraksi  yang  tepat  dan  dilakukan  optimasi  untuk mendapatkan titik optimal ekstraksi.
Optimasi  ekstraksi  polisakarida  dari  alga  coklat telah  dilakukan  Ale et  al., (2011a) di Denmark optimasi ekstraksi fukoidan dari Sargassum henslowianum dengan  metode  permukaan  respon , alga  coklat  berasal  dari Vietnam.  Qiao et  al., (2009)melakukan  optimasi  ekstraksi  dengan  metode permukaan  respon,  purifikasidan  karakterisasi  polisakarida  dari Hyriopsis cumii alga coklat yang berasal dari China. Sedangkan optimasi ekstraksifukoidan dari Sargassum  sp .dengan  degradasi  awalgelombang  ultrasonikyang  akan dilakukan  pada  penelitian  ini  masih  belum  ada  yang meneliti.Pada  penelitian  ini dilakukan  optimasi  ekstraksi  fukoidan  dari Sargassum  sp dengan  metode permukaan respon dan dikarakterisasi dengan FTIR.

## MATERI DAN METODE
Bahan  utama  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  rumput  laut Sargassum  sp .  yang  didapatkan  dari  perairan  pantai  pulau  Poteran  Sumenep Madura.  Chloroform,  methanol,  aquades,  h ydrochloric  acid  (HCl)  37%,  etanol 99,8%,  NaOH,  CaCl 2 , trifluoroacetic  acid  (TFA)  99%,  H 2 SO 4 ,  D-glucose  and  D- xylose,  L-rhamnose  (Sigma-Aldrich)  dan  L-fucose  (Santa  Cruz). Semua  bahan kimia  mempunyai  derajat  kemurnian pro  analys (p.a) didapatkan  dariBiolab Scientific Gamma danMakmur Sejati Chemical.

## DESAIN EKSPERIMEN
Rancangan percobaan dalam metode permukaan respon yang digunakan pada  penelitian  ini  adalah  rancangan  faktorial  dua  level  (2 k )  ditambah  dengan lima  titik  pusat  untuk  eksperimen  orde  pertama  dan  rancangan  komposit  pusat untuk  ekperimen  orde  kedua.  Eksperimen  orde  pertama  menggunakan
rancangan  faktorial  dua  level  ditambah  dengan  lima  titik  pusat  (5-9)  sehingga didapatkan  9  perlakuan.  Optimasi  proses  ekstraksi  menggunakan  metode rancangan komposit pusat dari RSM dengan 2 variabel yaitu suhu ekstraksi (x 1 ) dan  waktu  ekstraksi  (x 2 ).  Tahap  optimasi  proses  ekstraksi  mempunyai  13 perlakuan diurut secara acak dengan 5 ulangan titik pusat (perlakuan 9-13). Dua variable  yang  dikaji  pada  penelitian  ini  adalah  suhu  dan  waktu  ekstraksi.Variasi suhu 70, 80, 90 o C dan waktu ekstraksi 1, 3 dan 5 jam. Berdasarkan data eksperimen, dilakukan analisa regresi dan kesesuaian model persamaan polynomial orde ke dua:
(1)
Dimana  Y  adalah  variable  respon, β 0 merupakankoefisien  intercept; β i ,  β ii ,  β ij adalah koefisien regresi masing-masinglinear, kuadratik, interaksi, dan x i , x j , kode dari dua variable bebas suhu ekstraksi dan waktu ekstraksi ( i≠j ).

## Ekstraksi fukoidan satu tahap
Sampel  alga  coklat Sargassum  sp. sebanyak  10  kg  diambil  dari  pulau Poteran  kabupaten  Sumenep  Madura. Sargassum  sp. dicuci  dengan  air tawaruntuk  menghilangkan  kotoran,  pasir  dan  lumpur  kemudian  dikeringkan dijemur pada sinar matahari hingga kering kadar air 17%. Sample Sargassum sp. kering  dihaluskan  dengan  dimilling  menggunakan  OBH  Nordia  mill  100  watt kemudian diayak dengan sieve 500 μm dan pretreatment dengan MeOH-CHCl 3 - H 2 O (4:2:1) pada suhu kamar untuk menghilangkan warna, komponen fenol dan lemak.
Sejumlah  gram Sargassum  sp. dan  larutan  asam  klorida  (0,03  M  HCl) dengan  rasio  1:20  (b/v)  didegradasi  dengan  gelombang  ultrasonik(amplitude 80%,  15menit).  Kemudian  dilanjutkan  dengan  ekstraksi  secara  pemanasan waterbath suhu  70-90 o C  dan  waktu  ekstraksi  3-5  jam , setelah  diekstrak  filtrate disaring dengan saringan nilon.Supernatant (cairan filtrat) ditambahkan 1 MCaCl 2 (w/v)  dibiarkan  semalam  suhu  4 o C  untuk  mengendapkan  alginat,  kemudian endapan  alginat  dipisahkan  dengancara  disaring.  Supernatan  ditambahkan  3 volume  etanol  96%  disimpan  selama  8  jam  suhu  4 o C  untuk  mengendapkan fukoidan,  fukoidan  yang  mengendap  diambil  dengan  disentrifugasi  (kecepatan 10.600 g selama 15 menit suhu 4 o C),pellet (ekstrak kasar
fukoidan)dikumpulkandan  dipindahkan  kecawan  petri.  Pellet  yang  didapatkan dikeringkandengan oven semalam pada suhu 45°C(Modifikasi metode Ale et al., 2011a).Kemudian  dihitung  rendemen  sebagai  rasio  antara  berat  fukoidan  hasil ekstrak dengan berat sampel awal (cip Sargassum sp. ) yang digunakan dikalikan 100%.
Rendemen = Berat  fukoidan  hasil  ekstraksi
Berat  sampel   cip  awal  sebelum  diekstrak 𝑥100%

## Karakterisasi fukoidan
Identifikasi  gugus  fungsi  fukoidan Sargassum  sp. denganFT-IR  dengan metode pellet potassium bromide (Rodriguez et al., 2011). Analisa gugus fungsi dengan  Infra  Red  Analysis  Spectroscopy  (FT-IR)  tipe  a  Perkin-Elmer  16  PC spectrometer  (Boston-USA)  menggunakan  16  scan  dan  range  frekuensi  400- 4000  cm -1 .  Fukoidan  dihaluskan  secara  spektroskopik  dengan  bubuk  potassium
          j i j i ij i ii i i i x x x x y i     2 1 2 2 1 0
bromide  kemudian  dipress  menjadi  pellet  1  mm.  Frekuensi  vibrasi  transisi  tiap spektrum dikoreksi pada baseline dan absorbansi dinormalisasi antara 0 dan 1.
Analisa komposisi monosakarida fukoidan dilakukan dengan menggunakan  High  Performance  Liquid  Chromatography  (HPLC),  10-15  mg ekstrak kasar fukoidan dihidrolisis dengan 2  M trifluoroacetic acid (0,5 ml) pada suhu 121 o C selama 2 jam, dalam tabung gelas ditutup dengan gas N 2 . Kemudian tabung  gelas  didinginkan  dengan  es-waterbath,  disentrifugasi  pada  kecepatan 5000 rpm selama 5 menit, fraksi cairan dinetraliasi dengan 2 M NaOH hingga pH 7.  Kemudian  sample  diinjeksikan  pada  system  HPLC.  Sistem  HPLC  KNAUER manager  5000,  pump  1000,  column  oven  4050, detektor  indek  refraksi S2300,Kolom  aminex  HPX  87H,suhu  65 o C,  fase  gerak  H 2 SO 4 0,005  M  dengan kecepatan aliran 0,6 ml/menit, volume injeksi 20 μl ( Rodriguez et al., 2011 ).

## Analisa data dan statistik
Analisa  data  dan  statistik  menggunakan Software  Design  Expertversi 7. Parameter  yang  diukur  respon  rendemen.Analisa  data  keakuratan  hasil eksperimen  validasi  dilakukan  dengan  membandingkan  antara  hasil  validasi dengan  nilai  prediksi  data  program DesignExpert versipada  taraf  kepercayaan 0,05 (5%).

## HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa Permukaan Respon Orde Pertama
Penelitian pengaruh suhu dan waktu ekstraksi terhadap respon rendemen fukoidan Sargassum  sp. eksperimen  orde  pertama,  proses  ekstraksi  dilakukan pada  suhu  70-90 o C  dan  waktu  ekstraksi  3-5  jam.  Hasil  penelitian  eksperimen orde  pertama  didapatkan  respon  rendemen  fukoidan  berkisar  antara  5,18% hingga 7,06%.  Pengaruh suhu dan waktu ekstraksi terhadap rendemen fukoidan disajikan pada Tabel 1.
Hasil  penelitian  didapatkanrendemen  fukoidan  meningkat  pada  suhu ekstraksi  60-80 o C  dan  waktu  3-4  jam,  menurun  pada  suhu  ekstraksi  90 o C  dan waktu  3-5  jam.Hasil  analisa  ragam  respon  rendemen  fukoidan  menunjukkan bahwa model regresi linier memiliki nilai Fhitung 0,77 lebih kecil dari nilai Ftabel (α=0,05)  yaitu 5,14.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa model  regresi  linier  bersifat tidak signifikan terhadap respon pada taraf kepercayaan (α=0,05). Uji parameter simpangan dari model ( curvature ) mempunyai nilai Fhitung 7,51 lebih besar dari nilai  Ftabel(α=0,05)  sebesar  6,94  yang  berarti curvature bersifat  signifikan  pada taraf  kepercayaan  0,05.  Montgomery  (2005)  menyatakan  uji  curvature mempunyai nilai F hitung lebih besar  dari F table 0,05 berarti curvature bersifat signifikan  pada  taraf  kepercayaan  0,05.  Hal  ini  menunjukkan  model  polinomial berbentuk kuadratik respon optimal berada disekitar suhu 80 o C dan waktu 4 jam.

## Eksperimen orde kedua Pengaruhu Suhu dan Waktu Ekstraksi Terhadap RendemenFukoidan
Penelitian pengaruh suhu dan waktu ekstraksi yang berbeda terhadap rendemen fukoidan Sargassum  sp. ,  proses  ekstraksi  dilakukan  pada  suhu  70-90 o C  dan waktu  ekstraksi  3-5  jam.  Hasil  penelitian  didapatkanrendemen  fukoidan Sargassum  sp. berkisar  antara  4,27%  hingga  7,10%.Pengaruh  suhu  dan  waktu ekstraksi terhadap rendemen fukoidan disajikan pada Gambar 1B.
Perlakuan suhu dan waktu ekstraksi berpengaruh sangat nyata terhadap terhadap  meningkatnya  rendemen.Hasil  penelitian  Gambar  1B  didapatkan  nilai rendemen  fukoidan  cenderung  meningkat  dengan  semakin  tingginya  suhu
ekstraksi  70-90 o C  dan  waktu  ekstraksi  3-5  jam,  setelah  mencapai  titik  optimal ekstraksi  (80 o C,4  jam)  rendemen  mulai  terjadi  penurunan.Rendemen  fukoidan terendah  sebesar  4,27%  terjadi  pada  suhu  ekstraksi  65,68 o C  dan  waktu  4  jam, nilai  rendemen  fukoidan  tertinggi  sebesar  7,10%  terjadi  pada  suhu  80 o C  dan waktu  ekstraksi  4  jam,  sedangkan  pada  suhu  ekstraksi  90 o C  dan  waktu  5  jam rendemen fukoidan menurun yaitu sebesar 6,36%. Kondisi ini diduga dinding sel dari  alga  coklat Sargassum  sp. semakin  porous  dengan  semakin  tingginya  suhu ekstraksi (70-80 o C) dan waktu ekstraksi (3-4 jam) alga coklat yang terdegradasi meningkat  fukoidan  yang  keluar  dari  jaringan  intersellular  semakin  banyakdan larut dalam pelarut HCl 0,03 M, sedangkan pada suhu ekstraksi 90 o C dan waktu 5  jam  dalam  larutan    HCl  0,03  M  fukoidan  mulai  terdegradasi  sehingga  sifat kelarutannya relatif mengalami penurunan akibatnya didapatkan rendemen yang rendah.  Ale et  al., (2011a)  menyatakan  matrik  dinding  sel Sargassum henslowianum dalam  larutan  asam  lemah  (0,2  M  HCl)  cenderung  porous  dan mengkerut akibat meningkatnya suhu dan waktu ekstraksi, rendemen meningkat pada suhu ekstraksi (30-60 o C) dan waktu (1-3 jam), pada suhu 90 o C dan waktu ekstraksi  5  jam  fukoidan  mengalami  degradasi  sehingga  didapatkan  rendemen yang rendah.
Gambar 1. (A) Contour Plot (B) Grafik pengaruh suhu dan waktu ekstraksi terhadap rendemen fukoidan Sargassum sp .

## Prediksi model dan analisa statistik
Prediksi model persamaan polinomial kuadratik respon  rendemen fukoidan hasil analisa  regresi  program Design  Expertversi  7 dinyatakan  dalam  bentuk persamaan polinomial orde kedua, yaitu :
y = 7,01+0,37 x 1 +0,29 x 2 -1,03 x 1 2 -0,40 x 2 2 -0,022 x 1 x 2 ,     R 2 =0,984
Uji Lack  of  Fit didapatkan  nilai  p  (0,0567)  menunjukkan  bahwa  ketidaktepatan model tidak signifikan terhadap galat murni, persamaan model adalah tepat.  Liu et al., (2010) menyatakan uji Lack of Fit nilai p lebih besar dari 0,05 menunjukkan model  kuadratik  bersifat  tidak  signifikan  terhadap  ketidaktepatan  model.  Model mempunyai koefisien determinasi 0,9840 dan nilai Adj R-Squared (0,9726) hal ini menunjukkan  model  sangat  bagus  dan  dari  nilai Adj  R-Squared ditunjukkan bahwa  97%  total  variasi  dari  rendemen  fukoidan  ditentukan  oleh  variabel independen dan sekitar 3% total variasi yang tidak bisa dijelaskan dengan model.
Design-Expert® Software YIELD Design Points 7.1 4.27 X1 = A: SUHU X2 = B: WAKTU 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 YIELD A: SUHU B : W A K T U 5.25195 5.62041 5.98887 5.98887 6.35734 6.7258 5 Design-Expert® Software YIELD Design points above predicted value Design points below predicted value 7.1 4.27 X1 = A: SUHU X2 = B: WAKTU 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 4.8 5.375 5.95 6.525 7.1 Y I E L D A: SUHU B: WAKTU A B

## Permukaan respon dan contour plot
Kurva  3D  permukaan  respon  dan  2D  contour  plot  representatif  dari persamaan regresi respon rendemen fukoidan Sargassum sp. (Gambar 1). Kurva permukaan  respon  dan  contour  plot  menunjukkan  hubungan  variabel  bebas dengan respon dan tipe interaksi dua variable yang diuji.
Pengaruh  interaksi  suhu  dan  waktu  ekstraksi  tidak  bersifat  signifikan terhadap  respon  rendemen  fukoidan,  hal  ini  terlihat  dari  bentuk  dua  dimensi contour plot respon rendemen yang berbentuk melingkar (sircular) (Gambar 1A) yang menunjukkan bahwa pengaruh interaksi suhu dan waktu ekstraksi terhadap rendemen  fukoidan  sangat  kecill.  Claver et  al. ,  (2010)  menyatakan  bentuk contour  plot sirkular  atau  elliptikal  menandakan  mutu  interaksi  antar  variabel bebas signifikan atau tidak. Contour plot sirkular menunjukkan interaksi variabel bebas  lemah, Contour  plot elliptikal  menandakan  mutu  interaksi  variabel  bebas sangat signifikan terhadap respon.

## Optimasi Ekstraksi dan Validasi Optimasi Ekstraksi
Optimasi  ekstraksi  fukoidan Sargassum  sp. perlakuan  suhu  dan  waktu ekstraksi  dianalisa  secara  statistik  menggunakan software  Design-Expert  versi 7. Hasilperhitungan  system  komputerisasi  program Design  Expert didapatkan solusi  titik  optimum  ekstraksi  fukoidan Sargassum  sp. dengan  degradasi  awal gelombang ultrasonic (amplitude 80%, 15 menit) yang disarankan oleh program adalah  suhu  ekstraksi  81,00 o C  dan  waktu  ekstraksi  4,04  jam.  Grafik  perlakuan suhu  dan  waktu  ekstraksi  pada  titik  optimum  yang  memberikan  hasil  optimal respon  rendemenfukoidan Sargassum  sp. ditentukan  pada  kurva  permukaan respon pada Gambar 2.
Gambar  2.  (A) Contour  Plot, (B)  Grafik  suhu  dan  waktu  ekstraksititik  optimal respon rendemenfukoidan Sargassum sp..
Maksimum prediksi program respon rendemen fukoidan pada titik optimal suhu  ekstraksi  81,00 o C  dan  waktu  ekstraksi  4,04  jam  dengan  degradasi  awal gelombang ultrasonik (amplitude 8%, 15 menit) yaitu sebesar 7,04%. Solusi titik optimum  suhu  dan  waktu  ekstraksi  hasil  komputerisasi  program Design  Expert disajikan pada Tabel 1.
Design-Expert® Softw are Desirability Design Points 1
0 X1 = A: SUHU X2 = B: WAKTU 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 Desirability A: SUHU B : W A K T U 0.151 0.302 0.453 0.453 0.604 0.604 0.604 0.755 5 Prediction 0.906 Design-Expert® Softw are Desirability 1 0 X1 = A: SUHU X2 = B: WAKTU 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 0.000 0.228 0.455 0.683 0.910 D e s i r a b i l i t y A: SUHU B: WAKTU A B
Tabel 1. Solusi titik optimum terpilih program Design Expert versi 7 Respon Titik optimal ekstraksi suhu (81,00 o C) dan  Waktu (4,04 jam) Rendemen (%) 7,0458 Desirability 0,906 Ale et  al., (2011a)  melaporkan  optimasi  ekstraksi  fukoidan Sargassum henslowianum yang  diekstrak  secara  pemanasan waterbath dengan  pelarut  HCl 0,03  M  titik  optimum  terjadi  pada  suhu  90 o C  dan  waktu  ekstraksi  4  jam.  Hasil penelitian  Qiao et  al., (2009)  didapatkan  titik  optimal  ekstraksi  polisakarida Hyriopsis  cumii terjadi  pada  suhu  80 o C  dan  waktu  ekstraksi  4,5  jam.  Hal  ini menunjukkan  titik  optimal  ekstraksi  fukoidan Sargassum  sp. yang  didegradasi awal  dengan  ultrasonik(amplitude  8%,  waktu  15  manit)terjadi  pada  suhu  (81 o C) yang lebih rendah dari titik optimal ekstraksi fukoidan Sargassum Henslowianum hasil  penelitian  Ale et  al. ,  (2011a)  yaitu  pada  suhu  90 o C,  sedangkan  waktu optimal  ekstraksi fukoidan Sargassum  sp. (4 jam)  lebih  cepat  dari  hasil  penelian Qiao et al., (2009) dengan waktu ekstraksi 4,46 jam. Hal ini menunjukkan bahwa degradasi  awal  dengan  ultrasonik  dan  dilanjutkan  ekstraksi  dengan  pemanasan waterbath lebih  efektif  dibandingkan  dengan  ekstraksi  secara  manual pemanasan waterbath .Kondisi ini disebabkan getaran gelombang ultrasonik pada degradasi awal memecah dinding sel Sargassum sp. dan meningkatkan penetrasi pelarut kedalam sel sehingga fukoidan yang ada dalam sel dapat keluar dengan mudah.Cameron  and  Jane  (2006)  dalam  Sari dkk. (2012)  menyatakan  efek mekanikal  dari  ultrasonik  meningkatkan  penetrasi  cairan  menuju  membran  sel, mendukung  pelepasan  komponen  sel,  dan  meningkatkan  transfer  massa. Kavitasi  ultrasonik  menghasilkan  daya  patah  yang  akan  memecah  dinding  sel secara  mekanis  dan  meningkatkan  transfer  material  sehingga  komponen  yang ada dalam sel dapat keluar dengan mudah (Sari dkk. , 2012).

## Validasi Titik Optimal
Hasil  validasi  titik  optimal  membuktikan  solusi  titik  optimum  variable bebas  dari  program Design  Expert memberikan  hasil  respon  yang  benar-benar optimal  sesuai  solusi  dari  program.Validasi  dilakukan  dengan  membandingkan nilai  respon  hasil  percobaan  sebenarnya  dengan  nilai  respon  hasil  perhitungan program Design  Expert .  Kesesuaian  variable  titik  optimal  ekstraksi  fukoidan dilakukan  lima  eksperimen  validasi  titik  optimal  ekstraksi  berdasarkan  variable: degradasi  awal  dengan  gelombang  ultrasonik  (amplitude  8%,  15  menit),  suhu ekstraksi  81,0 o C  dan  waktu  ekstraksi  4,04  jam.  Hasilperhitungan  eksperimen validasi titik optimal ekstraksi fukoidan didapatkan nilai rerata rendemen fukoidan sebesar  7,15±0,07%.Hasil  eksperimen  validasi  dan  nilai  prediksi  titik  optimal ekstraksi fukoidan Sargassum sp. disajikan pada Table 2.
Table 2.Eksperimen validasi dan prediksi
Variable Ekstraksi Rendemen fukoidan(%) Suhu( o C) Waktu(jam) Aktual Prediksi 81.00 4.04 7.15 7.05 81.00 4.04 7.04 7.05 81.00 4.04 7.23 7.05 81.00 4.04 7.20 7.05 81.00 4.04 7.12 7.05
Perbedaan  nilai  respon  rendemen  hasil  validasi  dan  nilai  prediksi maksimal  program Design  Expert yaitu  1,45%.Perbedaan  nilai  respon  hasil validasi  dengan  nilai  prediksi  program Design  Expert kurang  dari  5%,  hal  ini mengindikasikan  bahwa  nilai  variable  bebas  titik  optimal  sudah  cukup  sesuai untuk  menghasilkan  respon  yang  optimal.  Sun et  al., (2011)  menyatakan  hasil eksperimen  validasi  dan  nilai  prediksi  dari  program  memiliki  tingkat  kesalahan kurang dari 5% membuktikan bahwa nilai variable titik optimum tersebut memiliki kesesuaian  yang  tinggi.  Validasi  titik  optimal  ekstraksi  fukoidan Sargassum henslowianum hasil  penelitian  Ale et  al., (2011a)  mempunyai  tingkat  validitas 0,891.Qiao et  al., (2009)  melaporkan  hasil  eksperimen  validasi  titik  optimal ekstraksi  polisakarida Hyriopsis  cumingi memiliki  tingkat  kesuaian  0,9823  tidak berbeda nyata pada tingkat kepercayaan 0,05 antara hasil eksperimen dan nilai prediksi, hasil eksperimen bagus sesuai dengan nilai prediksi program.

## Karakterisasi fukoidan Karakterisasi gugus fungsi
Karakreristik  fukoidan Sargassum  sp. hasil  validasi  titik  optimal  ekstraksi dianalisa  gugus  fungsional  dengan  FTIR  pada  scan  panjang  gelombang  4000- 400  cm -1 ,  dandibandingkan  dengan  fukoidan  komersial Fucus  vesiculosus disajikan pada Gambar 2.
Pita  absorbansi  fukoidan Sargassum  sp. kuat  dan  lebar  nampak  pada bilangan  gelombang  3409,10  cm -1 dan  3533,35  cm -1 ,  fukoidan  standar Fucus vesiculosus pada  bilangan  gelombang  3425,34  cm -1 hal  ini  diduga  vibrasi  dari gugus  fungsi  OH  peregangan  dari  karbohidrat.Menurut  Coates  (2000)  pita serapan  gugus  fungsi  OH  berada  pada  kisaran  bilangan  gelombang  3600-3200 cm -1 .  Ji et  al., (2011)  menyatakan  pita  serapan  gugus  OH  dari  fukoidan Sargassum pallidum terdapat pada bilangan gelombang 3447,6 cm -1 .Qiao et al. ,
(2009) melaporkan peregangan gugus OH polisakarida dari alga coklat Hyriopsis cumingii terdapat pada bilangan gelombang 3400 cm -1 .Pita puncak pada bilangan gelombang 2935,46 cm -1 fukoidan Sargassum sp. , bilangan gelombang 2989,46 cm -1 dan  2939,31  cm -1 fukoidan  standar Fucus  vesiculosus menunjukkan  vibrasi C-H peregangan dari karbohidrat. Coates (2000) menyatakan pita serapan pada kisaran  bilangan  gelombang  3000-2500  cm -1 menunjukkan  vibrasi  C-H.Ji et  al .
(2011)  melaporkan  vibrasi  C-H  fukoidan Sargassum  pallidum didapatkan  pada bilangan gelombang 2940,9 cm -1 .
Gambar  3.  Spektrum  FT-IR  krude  fukoidan Sargassum  sp. (A),  SpektrumFT-IR krude fukoidan komersil Fucus vesiculosus (B).
Pita  puncak  bilangan  gelombang  1622,02  cm -1 fukoidan Sargassum  sp. dan  puncak  1645,17  cm -1 fukoidan  standar Fucus  vesiculosus menunjukkan vibrasi C=C indikasi absorbansi asam uronat. Ale et al., (2011c) melaporkan pita serapan  pada  1610  cm -1 fukoidan Sarggassum  henslowianum dan  1620  cm -1 fukoidan standar Fucus vesiculosus (sigma) menandakan absorbansi dari asam uronat.  Pita  puncak  bilangan  gelombang  1417,58  cm -1 fukoidan Sargassum  sp. dan  1421,44  cm -1 fukoidan Fucus  vesiculosus menunjukkan  peregangan  gugus C-H  dari  fukosa  dan  indikasi  gugus  sulfat  yang  terikat  pada  C2  dan  C4  dari fukosa  serta  beragam  vibrasi  bayangan  dari  polisakarida  yang  terdiri  dari glukosa,  mannosa,  xylosa  dan  rhamnosa.  Fukosa  memiliki  serapan  gugus  C-H pada  bilangan  gelombang  1452,30  dan  1414,69  cm -1 .  Puncak  pada 1420,3~1384,4  cm -1 menunjukkan  beragam  vibrasi  C-H  dari  polisakarida  terdiri dari  D-glukosa,  D-mannosa,  D-Xylosa  dan  asam  galakturonat  (Ji et  al., 2011). Ale et  al., (2011c)menyatakan  pita  serapan  pada  kisaran  1470-1400  cm -1 mengindikasikan scissoring vibrasi dari CH 2 (galaktosa dan mannosa).
Pita  serapan  pada  bilangan  gelombang  1139,85  cm -1 dan  1118,64  cm - 1 fukoidan Sargassum  sp. ,  fukoidan Fucus  vesiculosus pada  1134,07;  1080,06 dan  1053,06  cm -1 menunjukkan  vibrasi  CH  dari  fukosa  dan  indikasi  terdapat sulfat, fukosa memiliki absorbansi kuat pada bilangan gelombang 1200-1050 cm - 1 .  Puncak  kuat  antara  910,34-1126,35  cm -1 karakteristik  dari  fukosa  dan indikasivibrasi pereganganS=O terikat pada axial posisi C-4 (Kim et al., 2010 ;Ji et al ., 2011). Pita serapan pada 898,77 cm -1 fukoidan Sargassum sp . dan 904,55 cm -1 fukoidan Fucus vesiculosus menunjukkan vibrasi C-H bend dari polisakarida diduga terdiri dari galaktosa, rhamnosa, mannose, glukosa. Zhang (1994) dalam Yang  and  Zhang  (2009)  melaporkan  glukosa  mempunyai  pita  serapan  pada kisaran  905-876  cm -1 ,  galaktosa  pada  kisaran  914-866  cm -1 ,  mannosa  pada kisaran  898-888  cm -1 dan  arabinosa  855-840  cm -1 .  Pita  serapan  pada  850  cm -1 dan  820  cm -1 merupakan  pita  gugus  sulfat  C-O-S,sulfat  terikat  pada  posisi ekuator C-2 dan C-3 dari L-fukosa, dan posisi axial C-4 (Park et al., 2012). Ale et al., (2011c)  melaporkan  gugus  sulfat  fukoidan Sargassum  henslowianum dan
500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2500 3000 3500 4000 1/cm 0 15 30 45 60 75 90 %T 3 4 2 5 .3 4 2 9 8 9 .4 6 2 9 3 9 .3 1 1 7 3 1 .9 6 1 6 4 5 .1 7 1 4 2 1 .4 4 1 3 7 1 .2 9 1 2 5 3 .6 4 1 1 6 6 .8 5 1 1 3 4 .0 7 1 0 8 0 .0 6 1 0 5 3 .0 6 9 6 2 .4 1 9 0 4 .5 5 8 4 8 .6 2 6 9 0 .4 7 6 6 9 .2 5 5 7 6 .6 8 5 2 6 .5 3 4 7 8 .3 1 3 5 3 3 .3 5 3 4 0 9 .9 1 2 9 3 5 .4 6 2 1 2 3 .4 8 1 6 2 2 .0 2 1 4 2 3 .3 7 1 1 3 9 .8 5 1 1 1 8 .6 4 8 9 8 .7 7 8 1 7 .7 6 6 6 9 .2 5 5 9 9 .8 2 Normalize Normalize Hitam : Fukoidan standart // Biru : Fukoidan Sargassum polycystum Tran smitt ance (%) cm -1 A B
Fucus  vesiculosus terdapat  pada  bilangan  gelombang  817  cm -1 dan  822  cm -1 sulfat  terikat  pada  posisi  C-2  dan  C-3  dari  L-fukosa,  pita  serapan  840-850  cm -1 sulfat  terikat  pada  fukosa    posisi  axial  C-4  (Kim et  al .,  2010).  Gugus  sulfat fukoidan  standar Fucus  vesiculosus terdapat  pada  848,62  cm -1 terikat  pada fukosa  posisi  axial  C-4.  Gugus  sulfat  fukoidan Sargassum  sp. terdapat  pada 817,76  cm -1 terikat  pada  L-fukosa  posisi  ekuator  C-2  dan  C-3.  Pita  absorbansi fukoidan Sargassum  sp. pada  817,76  cm -1 nampak  tidak  tajam,  diduga  karena banyak pengotor dan numpuk dengan komponen monosakarida yang lain.
Pita  puncak  pada  669,25  cm -1 fukoidan Sargassum  sp. dan  fukoidan Fucus  vesiculosus pada  bilangan  gelombang  690,47;  669,26  menunjukkan vibrasi  CH 2 -S  sulfat  terikat  pada  fukosa  dan  diindikasi  terdapat  xylosa.  Coates (2000)  menyatakan  pita  serapan  kisaran  710-685  cm -1 menunjukkan  vibrasi  dari CH 2 -S.Zhang  (1994)  dalam  Yang  and  Zhang  (2009)  melaporkan  xylosa mempunyai  pita  serapan  pada  kisaran  760-740  cm -1 .Pita  puncak  pada  599,82 cm -1 fukoidan Sargassum sp. dan fukoidan Fucus vesiculosus pada 576,68 cm -1 menunjukkan vibrasi CH 3 -S diduga sulfat terikat pada fukosa posisi C-2 dan C-3. Coates  (2000)  menyatakan  pita  serapan  kisaran  660-630  cm -1 menunjukkan vibrasi  CH 3 -S.Pita  serapan  582-586  cm -1 asimetri  deformasi  kelompok  O=S=O dikonfirmasi terdapat sulfat dalam jumlah yang signifikan (Kim et al., 2010).

## Komponen Monosakarida
Hasil  analisis  HPLC  komponen  monosakarida Sargassum  sp. tersusun  dari fukosa,  xylose,  rhamnosa  dan  glukosa.Kadar  masing-masing  komponen monosakarida  perberat  kering fukoidan Sargassum  sp. sebagai  berikut  :  fukosa 48,64 mg/g, xylose 35,29 mg/g, rhamnosa 21,93 mg/g, glukosa 5,72 mg/g. Hasil ini menunjukkan bahwa kadar komponen monosakarida fukoidan Sargassum sp. relatif  lebih  tinggi  dari  fukoidan Sargassum  henslowianum hasil  penelitian  Ale et al. ,  (2011a)  yang  melaporkan  bahwa  komponen  monosakarida  penyusun fukoidan Sargassum  henslowianum yang  diekstrak  pada  titik  optimal  ekstraksi (90 o C, 4 jam) mempunyai komponen monosakarida yang terdiri dari fukosa 31,4 mg/g, rhamnosa 2.0 mg/g, arabinosa 0,1 mg/g, galaktosa 0,1 mg/g, glukosa 0,8 mg/g, xylose 0,1 mg/g dan mannose 0,3 mg/g.
Tabel  3.  Komponen  monosakarida  fukoidan Sargassum  sp. setelah  dihidrolisis dengan 2 M TFA

## PENUTUP
Ekstraksi fukoidan Sargassum sp. pada suhu 70-90 o C dan waktu ekstraksi 3-5 jam didapatkan titik optimal suhu ekstraksi 81,0 0 C dan  waktu ekstraksi 4,04 jam.
Hasil
validasi titik optimal ekstraksi mempunyai nilai rendemen7,15±5,58%.Perbedaan  nilai  respon  hasil  validasi  dan  nilai  prediksi maksimal  program Design  Expert sebesar  1,45%.  Berdasarkan  Karakterisasi FTIR  dan  HPLC  didapatkan  komponen  monosakarida Sargassum  sp .  tersusun dari fukosa, rhamnosa, xylose, glukosa dan sulfat.
Peak Komponen Monosakarida Waktu Retensi (menit) Kadar (mg/g) 1 Glukosa 8,32 5,72 2 Xylose 8,90 35,29 3 Rhamnosa 9,33 21,93 4 Fukosa 10,27 48,64

## DAFTAR PUSTAKA
Ale,  M.T.,  Mikkelsen  J.D.  and  Meyer  A.S.,  2011a.Designed  optimization  of  a single-step  extraction  of fucose-containing sulfated  polysaccharides  from Sargassum sp . J. Appl. Phycol .doi:10.1007/s10811-011-9690-3. Ale,  M.  T.,  Mikkelsen  J.  D.  and  Meyer  A.  S.,  2011b. Review: Important determinants  for  fucoidan  bioactivity:  A  Critical  Review  of  Structure- function  relations  and  extraction  methods  for  fucose-containing  sulfated polysaccharides  from  brown  seaweeds. Mar.  Drugs .9,  2106-2130  ; doi:10.3390/md9102106.
Ale,  M.T.,  Maruyana  H.,  Taumachi  H.,  Mikkelsen  J.  D.  and  Meyer  J.  D.,  2011c. Article: Fucose-Containing  Sulfated  Polysaccharides  from  Brown Seaweeds  Inhibit  Proliferation  of  Melanoma  Cells  and  Induce  Apoptosis by Activation of Caspase-3 in Vitro.Mar. Drugs. 9, 2605-2621 .
Chotigeat,  W.,  Tongsupa,  Supamataya  K.  and  Phongdara  A.,  2004.Effect  of fucoidan  on  disease  resistance  of  black  tiger  shrimp. J.  Agriculture . Elsivier 233.23-30.
Claver  I.  P.,  Zhang  H.,  Li  Q.,  Kexue  Z.,  and  Zhou  H.,  2010.Optimization  of ultrasonic  extraction  of  polysaccharides  from  chinese  malted  sorghum using  response  surface  methodology.  Pakistan  Journal  of  nutrition  9  (4):
336-342. Coates J., 2000.Interpretation of
infrared spectra, apractical
approach. Encyclopedia  of  analytical  chemistry. John  wiley  andsons  Ltd. pp. 10815 –10837 Cumashi, A., Ushakova N. A., Preobrazhenskaya M. E., D’Incecco A., Piccoli A., Totani  L.,  Tinari  N.,  Morozevich  G.E.  and  Berman  A.  E.,  2007.  A comparative study of the anti-inflammatory, anticoagulant, antiangiogenic, and  antiadhesive  activities  of  nine  different  fucoidans  from  brown seaweeds. Glycobiology.5 , 541 –552.
Ermakova,  S,  Sokolova  R,  Kim  SM,  Um  B,  Isavakov  V.  and  Zvyaginseva  T.,
2011.Fucoidans from brown seaweeds Sargassum hornery, Eclonia cava, Costaria  costata :  Structural  characteristics  and  anticancer  activity. Appl Biochem Biotechnol . 164:841 –850.
Ji  A.,  Yao  Y.,  Che  O.,  Wang  B.,  Sun  L.,  Li  X.  and  Xu  F.,  2011.Isolation  and characterization of sulfated polysaccharide from the Sargassum pallidum (Turn) C. Ag. and its sedative/hypnotic activity. Journal of Medicinal Plants Research. Vol. 5(21),pp.5240-5246.
Kadi  A.,  2004.  Rumput  laut  nilai  ekonomis  dan  budidayanya.Pusat  Penelitian Oseonografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.LIPI. Jakarta. ISBN : 979-3378-19-0.
Kim W. J.,  Kim S. M.,  Kim H. Y., Hye-Rim O, Lee K. B., Lee L. K.and Park Y., 2007.Purification  and  Anticoagulant  Activity  of  a  Fucoidan  from  Korean Undaria pinnatifida Sporophyll.Algae. Volume 22(3): 247-252. Kim W. J., Koo Y. K., Jung M. K., Moon H. R., Kim S. M., Synytsya I., Hye Sook Yun-Choi  H.  S.  Y.,  Kim  Y.  S.,  Park  J.  K.  and  Park  Y.,  2010. Anticoagulating Activities of Low-Molecular Weight Fuco-Oligosaccharides Prepared  by  Enzymatic  Digestion  of  Fucoidan  from  theSporophyll  of Korean Undaria pinnatifida. Arch Pharm Res Vol 33, No 1, 125-131.
Krishnaiah  D,  Prasad  D.M.R.,  Bono  A.  and  Sarbatly  R.,  2007.Optimization  of ultrasonic  extraction  parameters  of  Iota-carrageenan  from  seaweed Eucheuma  denticulatum .Caledonian  Journal  of  Engineering.  Volume  03, Number 02, 1-11.
Kwong  B.  W.,  Mao  Z.,  and  Xiaoyan  W.,  2011.  Kelp  fucoidan  optimization  of ultrasonic  extractionof  brown  algae Laminaria  japonica .  Guangdong College of Pharmacy. 26 (2). 3-6.
Li,  B.,  Wei  X.  J.,  Sun  J.  L.  and  Xu  S.Y.,  2006.Structural  investigation  of  a fucoidan  containing  a  fucose-free  core  from  the  brown  seaweed Hizikia fusiforme . Carbohydr. Res . 341 , 1135 –1146.
MontgomeryD. C., 2005.Response surface methods and designs.John Willy and Sons.Inc.
Nuryanti  dan  Salimy  D.  H.,  2008.Metode  permukaan  respon  dan  aplikasinya pada  optimasi  eksperimen  kimia.Risalah  Lokakarya  Komputasi  dalam Sains dan Teknologi Nuklir: 373-391.
Park  K.,  Cho  E.,  In  M.,  Kim  D.  C.  and  Chae  H.  J.,  2012.  Physicochemical properties  and  bioactivity  of  brown  seaweed  fucoidan  prepared  by  ultra high  pressure-assisted  enzyme  treatment. Korean  J.  Chem.  Eng .,  29(2), 221-227.
PT.  Marinal  Indoprima,  2011.Daftar  Harga  Ekspor  Rumput  Laut.  Data  Internal PT. Marinal Indoprima. Surabaya. tidak dipublikasikan
Qiao D., Hu B., Gan D., Sun Y., Ye.and Zeng X., 2009. Extraction optimized by using  response  surface  methodology,  purification  and  preliminary characterzation  of  polysaccharide from Hyriopsis  cumingi.  Journal  Home page . Carbohydrate polymer .76.422-429.
Rioux  L.  E.,  Turgeon  S.  L.,  and  Beaulieu  M.,  2007.  Characterization  of polysaccharides  extracted  from  brown  seaweeds. Carbohydrates polymers . 69. 530-537.
Rodriguez-Jasso R. M., Mussatto S. I., Pastrana L., Aguilar C. N. and Teixeira J. A.,  2011.  Microwave-assisted  extraction  of  sulfated  polysaccharides
(fucoidan) from brown seaweed, Carbohydrate Polymers. doi:10.1016/ j.carbpol .06.006.
Sari D. K., Wardhani D. H. dan Prasetyaningrum A., 2012. Pengujian kandungan total  fenol Kappahycus  alvarezzi dengan  metode  ekstraksi  ultrasonik dengan  variasi  suhu  dan  waktu.  Prosiding  SNST  ke-3.ISBN  978-602- 99334-1-3.
Yang  L.  and  Zhang  L.  M.,  2009.Review:  Chemical  structural  and  chain conformational  characterization  of  some  bioactive  polysaccharides isolated  from  natural  sources. Carbohydrate  Polymers. 76  (2009)  349 – 361.