Judul: Composition and Antioxidant Activity of Indonesian Ginger (Zingiber officinale) Essential Oil: Study on Different Variety and Rhizome Storage Time
Abstrak: Jahe merupakan tanaman rempah dan herbal yang banyak digunakan terutama pada bidang pangan dan kesehatan. Selain karena aroma dan rasanya yang khas, jahe juga dimanfaatkan karena bioaktivitasnya sebagai antioksidan. Antioksidan sangat penting karena tidak hanya mampu mencegah, menghambat atau menunda beberapa penyakit kronis pada manusia, tetapi juga memperpanjang masa simpan bahan pangan dan mempertahankan karakteristiknya. Potensi antioksidan salah satu bentuk ekstrak jahe Indonesia, yaitu minyak esensialnya masih sangat terbatas dilaporkan. Secara umum, sifat antioksidan minyak esensial jahe sangat dikaitkan dengan zingiberena, namun informasi terkait bagaimana level aktivitas antioksidan akibat variasi komposisi, terutama ketika zingiberena rendah, akibat perbedaan jenis varietas serta masa simpan, masih belum banyak dilaporkan. Studi ini berfokus mengkaji komposisi dan level aktivitas antioksidan minyak esensial dari tiga jenis varietas jahe Indonesia dan masa simpan rimpang berbeda-beda. Untuk mendapatkan informasi tersebut, maka penelitian dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap pendahuluan dan utama. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengkaji potensi minyak esensial jahe sebagai antioksidan, terutama mencegah atau menghambat penyakit yang melibatkan radikal bebas yaitu inhibitor enzim penuaan kulit. Sementara itu penelitian utama dilakukan dengan maksud mendapatkan informasi terkait potensi kemampuan mencegah, menghambat atau memusnahkan radikal bebas yang terdiri atas dua tahap. Tahap pertama mengkaji profil komposisi dan aktivitas antioksidan minyak esensial dari jenis varietas berbeda serta mengidentifikasi komponen antioksidan yang bertindak sebagai peredam radikal bebas secara langsung maupun menghambat enzim pro-oksidan. Sementara itu tahap kedua berfokus pada komposisi dan aktivitas antioksidan dari rimpang yang disimpan pada waktu berbeda-beda. Riset pendahuluan berfokus pada studi potensi komponen minyak esensial sebagai bahan anti penuaan kulit dari dua varietas jahe yang umumnya digunakan untuk kesehatan, yaitu jahe merah dan emprit. Komponen diidentifikasi dengan gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), sedangkan pembedaan kedua varietas dilakukan melalui analisis kemometrik. Potensi anti penuaan kulit dievaluasi melalui simulasi docking dan molecular dynamics. Hasil studi menunjukkan 66 komponen teridentifikasi pada kedua minyak esensial dengan eukaliptol (17,92%) dan kamfena (15,12%) masing-masing merupakan komponen utama pada jahe merah dan emprit. Analisis kemometrik mengungkap dua kelompok diskriminan dengan germakrena D dan α-zingiberena sebagai senyawa penanda untuk diferensiasi. Simulasi docking dan molecular dynamics menunjukkan empat komponen yang kadarnya lebih tinggi pada jahe emprit, yaitu α-kurkumena, α-zingiberena, β-bisabolena dan β-seskuifelandrena, memiliki skor docking terbaik dan berinteraksi dengan enzim kolagenase, hyaluronidase, elastase dan tirosinase dengan interaksi yang relatif stabil. Evaluasi AdmetSAR keempat komponen juga menunjukkan bioavailabilitas yang baik dan dinyatakan aman digunakan untuk manusia. Penelitian utama tahap satu berfokus mengidentifikasi aktivitas dan komponen antioksidan minyak esensial tiga varietas jahe Indonesia. Minyak esensial diisolasi pada berbagai waktu distilasi dan komposisinya ditentukan dengan GC-MS. Aktivitas antioksidan ditentukan melalui analisis in vitro dan in silico, sedangkan analisis korelasi Pearson dan deskriptor reaktivitas global berbasis density functional theory (DFT) diterapkan untuk mengidentifikasi komponen antioksidannya. Total 29 komponen teridentifikasi dengan geranial sebagai komponen utama pada jahe merah (28,3%) dan gajah (20,4%), sedangkan zingiberena (16,2%) pada jahe emprit. Secara umum, minyak esensial jahe gajah menunjukkan aktivitas antioksidan dengan mekanisme transfer elektron dan atau atom hidrogen terbaik. Analisis korelasi Pearson menunjukkan 9 komponen, yang terdiri atas β-mirsena, D-limonena, α-sabinena, geranil asetat, α-kurkumena, α-zingiberena, α-farnesena, β-bisabolena dan β-seskuifelandrena, diduga kuat berkontribusi sebagai komponen antioksidan. Deskriptor reaktivitas global
Keyword: Antioksidan, jahe Indonesia, minyak esensial, varietas, Zingiber officinale