Optimization of Broccoli (Brassica oleracea var. italica Plenck) and Carrot (Daucus carota L.) Extract Combination Concentration Using Control Composite Design on Antioxidant Activity and Total Phenolic Content

Arum Tri Handayani; Anna Fitriawati; Annie Rahmatillah

Authors

Arum Tri Handayani Duta Bangsa University
Anna Fitriawati Duta Bangsa University
Annie Rahmatillah Duta Bangsa University

Keywords:

Antioxidant, Phenolic, Broccoli, Carrot, Central Composite Design

Abstract

Oxidative stress caused by free radicals is a major contributor to premature aging and skin damage. Natural antioxidants from a combination of broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) and carrot (Daucus carota L.) extracts have great potential to counteract these effects. This study aimed to optimize the concentration of the combined extract to achieve the highest antioxidant activity (lowest IC₅₀) and the highest total phenolic content. The method used for optimization was Central Composite Design (CCD) with the aid of the Design Expert software. Extracts were prepared through maceration with a 70% ethanol solvent. Antioxidant activity (IC₅₀) was measured using the DPPH method, total phenolic content was determined with the Folin-Ciocalteu method, and phytochemical screening was also conducted. The results showed that the optimal combination ratio was a 5%:5% broccoli and carrot extract, which yielded the highest antioxidant activity (IC₅₀ of 25.23 µg/mL) and the highest total phenolic content (148.935 mg GAE/g). Increasing the concentration of both extracts significantly enhanced both responses, with the broccoli extract showing a more dominant effect. The high desirability value of 0.985 indicates that this solution is very close to the ideal outcome.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Aldila, S., Bellacaesa, V., Saptawati, T., & Dewi, R. M. (2023). Formulasi dan evaluasi sediaan hand cream ekstrak etanol brokoli (Brassica oleracea L.). Journal of Pharmaceutical and Sciences, 6(3), 1238–1242. https://doi.org/10.36490/journal-jps.com.v6i3.198

Arfa, M., Salasa, A. M., & Rachmawaty, D. (2022). Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Daun Wortel (Daucus carota L.) Terhadap Klebsiella pneumoniae dan Pseudomonas aeruginosa. Jurnal Farmasi Tinctura, 4(1), 7–17.

Cahya, D., Prabowo, H., C.I.S., A., & P.O., S. (2019). Standardisasi Spesifik dan Non-Spesifik Simplisia dan Ekstrak Etanol 96% Rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val.). Jurnal Farmasi Udayana, 8(1), 29. https://doi.org/10.24843/jfu.2019.v08.i01.p05

D. E. Handayani, R. Yanuarti, & F. Hidayat. (2022). Aktivitas Antioksidan Ekstrak Etanol 96% Sayuran Kale (Brassica oleracea L.) yang Berasal dari Pasar dan Hidroponik dengan Metode DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy). ISTA Online Technologi Journal, 4(1), 01–12. https://doi.org/10.62702/ion.v4i1.68

Dewi, B. S., Satria, B. M., Werawati, A., & Sayyidah. (2024). Standarisasi Ekstrak Etanol Daun Saga (Abrus precatorius L.) Sebagai Minuman Tradisional. Jurnal Sains Farmasi Dan Kesehatan, 2(1), 20–24. https://doi.org/10.62379/jfkes.v2i1.964

Dewantara, L. A. R., Ananto, A. D., & Andayani, Y. (2021). Penetapan Kadar Fenolik Total Ekstrak Kacang Panjang (Vigna unguiculata) dengan Metode Spektrofotometri UV-Visible. Lumbung Farmasi: Jurnal Ilmu Kefarmasian, 2(1), 102. https://doi.org/10.31764/lf.v2i1.3759

Feninlambir, M. L., Rawar, E. A., Yuhara, N. A., Jalan, K. I., & Km, S. (2023). Aktivitas Antioksidan dan Kadar Total Fenolik dalam Minyak Atsiri Biji Pala (Myristica fragrans Houtt.). Penelitian Farmasi Indonesia, 12(2), 111–116. https://ejournal.stifar-riau.ac.id/index.php/jpfi/

Firdayani, F., Winarni Agustini, T., & Ma’ruf, Wi. F. (2015). Ekstraksi Senyawa Bioaktif sebagai Antioksidan Alami Spirulina platensis Segar dengan Pelarut yang Berbeda. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 18(1), 28–37. https://doi.org/10.17844/jphpi.2015.18.1.28

Hartati, R., Fidrianny, I., & Fitria, A. (2023). Karakteristik dan Penapisan Fitokimia Simplisia Wortel Serta Review Kandungan Kimia dan Aktivitas Farmakologi Wortel (Daucus carota L.). Acta Pharmaceutica Indonesia, 48(2), 12–25.

Innaya, A. Y., Rohmawati, N. V., Ramadhani, M. W., Raisya, N., Hidayah, U., & Faisal. (2024). Uji Skrining Fitokimia pada Kulit Delima Merah (Punica Granatum L.) di Taman Alquran Universitas Islam Malang. Era Sains: Journal of Science, Engineering and Information Systems Research, 2(1), 30–38.

Jannah, R. (2021). Skrining Fitokimia dan Aktivitas Antibakteri Ekstrak Akar Dadangkak (Hydrolea spinosa L.) terhadap Bakteri Streptococcus mutans. In repository.unism.ac.id. Universitas Sari Mulia Banjarmasin.

Karim, K., Jura, M. R., & Sabang, M. (2015). Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Daun Patikan Kebo (Euphorbia hirta L.). Akademika Kimia, 4(May), 56–63.

Kopon, A. M., Baunsele, A. B., & Boelan, E. G. (2020). Skrining Senyawa Metabolit Sekunder Ekstrak Metanol Biji Alpukat (Persea americana Mill.) Asal Pulau Timor. Akta Kimia Indonesia, 5(1), 43. https://doi.org/10.12962/j25493736.v5i1.6709

Masruroh, E., & Tukiran. (2017). Aktivitas Antioksidan dan Identifikasi Senyawa Hasil Isolasi dari Ekstrak Metanol Tanaman Euphorbia hirta. UNESA Journal of Chemistry, 6(1), 1–5.

Nugrahani, R., Andayani, Y., & Hakim, A. (2016). Skrining Fitokimia dari Ekstrak Buah Buncis (Phaseolus vulgaris L) dalam Sediaan Serbuk. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 2(1). https://doi.org/10.29303/jppipa.v2i1.38

Nurjannah, I., Mustariani, A. B. A., & Suryani, N. (2022). Skrining Fitokimia dan Uji Antibakteri Ekstrak Kombinasi Daun Jeruk Puru (Citrus hystrix) dan Kelor (Moringa oleifera L.) Sebagai Zat Aktif Pada Sabun Antibakteri. SPIN: Jurnal Kimia Dan Pendidikan Kimia, 4(1), 23–36. https://doi.org/10.20414/spin.v4i1.4801

Pandanwangi TW, S., Bachtiar, A., & Firmansyah, D. (2018). Uji Aktivitas Antioksidan Krim Kombinasi Ekstrak Daun Jambu Biji (Psidium guajava L.) dan Ekstrak Umbi Wortel (Daucus carota L.) dengan Menggunakan Metode DPPH (2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl). Medical Sains, 3(1), 31–42.

Pitaloka, K. D. P. (2024). Perbandingan Aktivitas Antioksidan, Kadar Fenol Total dan Flavonoid Total Kombinasi Ekstrak Daun Mangga (Mangifera indica L. var. arummanis) dan Buah Mengkudu (Morinda citrifolia L.). In eprints.unmas.ac.id. Universitas Mahasaraswati Denpasar.

Ramdhini, R. N. (2023). Standarisasi Mutu Simplisia dan Ekstrak Etanol Bunga Telang (Clitoria ternatea L.). Jurnal Kesehatan: Jurnal Ilmiah Multi Sciences, 13(1).

Sami, F. J., & Rahimah, S. (2015). Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Bunga Brokoli (Brassica oleracea L. var. Italica) dengan Metode DPPH (2,2 diphenyl-1-picrylhydrazyl) dan Metode ABTS (2,2 azinobis (3-etilbenzotiazolin)-6-asam sulfonat). Jurnal Fitofarmaka Indo, 2(2), 107–110.

Samodra, G. (2019). Standarisasi Parameter Spesifik dan Non Spesifik Ekstrak Etanol Buah Asam Gelugur (Garcinia atroviridis Griff.). Viva Medika: Jurnal Kesehatan, Kebidanan, Dan Keperawatan, 11(02), 50–63.

Sani, L. M. M., Subaidah, W. A., & Andayani, Y. (2021). Formulasi dan Evaluasi Karakter Fisik Sediaan Gel Ekstrak Etanol Daun Salam (Syzygium polyanthum). Sasambo Journal of Pharmacy, 2(1), 1–6. https://doi.org/10.29303/sjp.v2i1.84

Setyawati, I., Fitriyah, Z., Emilia, M., Theresia putri, A., Wiyanti Indahsari, N., & Wahab, S. (2024). Potensi Ekstrak Umbi Wortel (Daucus carota L.) sebagai Sumber Senyawa Bioaktif. Jurnal Lantera Ilmiah Kesehatan, 2(2), 16–24.

Susanty, S., & Bachmid, F. (2016). Perbandingan Metode Ekstraksi Maserasi dan Refluks Terhadap Kadar Fenolik dari Ekstrak Tongkol Jagung (Zea mays L.). JURNAL KONVERSI, 5(2), 87. https://doi.org/10.24853/konversi.5.2.87-92

Sutomo, Hasanah, N., Arnida, A., & Sriyono, A. (2021). Standardisasi Simplisia dan Ekstrak Daun Matoa (Pometia pinnata J.R Forst & G. Forst) Asal Kalimantan Selatan. Jurnal Pharmascience, 8(1), 101. https://doi.org/10.20527/jps.v8i1.10275

Wibowo, F. B., Tutik, & Amalia, P. (2024). Standarisasi Mutu Simplisia Kulit Bawang Merah (Allium cepa L.). Jurnal Analis Farmasi, 9(2), 163–172.

Zaky, M., Rusdiana, N., & Darmawati, A. (2021). Formulasi dan Evaluasi Fisik Sediaan Gel Antioksidan Ekstrak Etanol 70% Daun Belimbing Wuluh (Averrhoa bilimbi L.) Menggunakan Metode DPPH. Jurnal Farmagazine, 8(2), 26. https://doi.org/10.47653/farm.v8i2.556