Identifikasi Dan Mekanisme Komponen Bioaktif Ekstrak Daun Torbangun Sebagai Antioksidan Dan Fungsi Laktasi Pada Sel Epitel Kelenjar Susu Manusia Secara In Vitro

IDENTIFIKASI DAN MEKANISME KOMPONEN BIOAKTIF
EKSTRAK DAUN TORBANGUN (Plectranthus amboinicus
(Lour.) Spreng) SEBAGAI ANTIOKSIDAN DAN FUNGSI
LAKTASI PADA SEL EPITEL KELENJAR SUSU MANUSIA
SECARA IN VITRO

FITRY TAFZI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul “Identifikasi dan
Mekanisme Komponen Bioaktif Ekstrak
Daun Torbangun (Plectranthus
amboinicus (Lour.) Spreng) sebagai Antioksidan dan Fungsi Laktasi Pada Sel
Epitel Kelenjar Susu Manusia Secara in Vitro” adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada

perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Agustus 2016

Fitry Tafzi
NIM F261110021

RINGKASAN
FITRY TAFZI. Identifikasi dan Mekanisme Komponen Bioaktif Ekstrak Daun
Torbangun (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng) sebagai Antioksidan dan
Fungsi Laktasi Pada Sel Epitel Kelenjar Susu Manusia Secara in Vitro”.
Dibimbing oleh NURI ANDARWULAN, PUSPO EDI GIRIWONO, dan
FITRIYA NUR ANNISA DEWI.
Torbangun (Plectranthus amboinicus (Lour). Spreng) adalah tanaman herba
yang termasuk dalam famili Lamiaceae. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
konsumsi daun torbangun (DT) dapat meningkatkan produksi air susu ibu (ASI).

Produksi ASI merupakan proses yang komplek dan melibatkan berbagai hormon
yang telah dimulai sejak kehamilan. DT mengandung berbagai senyawa bioaktif
dan sejauh ini belum diketahui bagaimana mekanisme komponen bioaktif dalam
DT meningkatkan kinerja laktasi. Komponen bioaktif DT dihipotesakan berperan
dalam proses proliferasi sel atau diferensiasi sel atau sintesis komponen susu atau
ketiganya sekaligus. Oleh karena itu diperlukan studi untuk melihat mekanisme
komponen bioaktif DT dalam mempengaruhi proses laktasi di tingkat seluler.
Selain dapat meningkatkan ASI, DT memiliki kemampuan sebagai antioksidan.
Belum diketahui, apakah komponen bioaktif dalam DT yang berpotensi
memodifikasi fungsi laktasi juga merupakan komponen yang berperan sebagai
antioksidan. Penentuan komponen bioaktif tanaman dapat dilakukan dengan
pendekatan metabolomik sebagai metode yang lebih efisien dan cepat dalam
mengidentifikasi komponen bioaktif dalam suatu tanaman yang memiliki
aktivitas biologi.
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi komponen bioaktif DT
sebagai antioksidan dan mekanismenya dalam meningkatkan produksi ASI.
Tujuan khusus penelitian ini adalah : 1) mengarakterisasi sifat kimia esktrak DT,
2) mengidentifikasi komponen bioaktif ekstrak DT yang berfungsi sebagai
antioksidan dengan pendekatan metabolomik, dan 3) menguji pengaruh fraksi
bioaktif DT terhadap produksi prolaktin dan interaksinya dengan marka molekuler

jalur Jak2/STAT5A sebagai marka regulasi proses laktasi di tingkat seluler
menggunakan kultur sel epitel kelenjar susu manusia.
Penelitian ini merupakan satu rangkaian penelitian, yang terdiri dari 4 tahap.
Tahap pertama adalah ekstraksi dan fraksinasi ekstrak DT. Tahap kedua adalah
karakterisasi sifat kimia ekstrak dan fraksi DT. Tahap ketiga adalah identifikasi
senyawa bioaktif yang berfungsi sebagai antioksidan dalam ekstrak DT dengan
pendekatan metabolomik menggunakan High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Tahap keempat adalah melihat mekanisme ekstrak DT dalam
mempengaruhi marka regulasi produksi ASI ditingkat molekuler dengan menguji
ekstrak dan fraksi DT terhadap ekspresi gen-gen yang berhubungan dengan fungsi
laktasi.
Hasil ekstraksi dan fraksinasi bertingkat DT menghasilkan ekstrak
metanol, fraksi n-heksana, fraksi kloroform, fraksi etil asetat dan fraksi air.
Ekstrak metanol DT mengandung komponen fenolik, flavonoid, tanin, saponin,
steroid, tetapi tidak mengandung alkaloid, triterpenoid dan hidroquinon. Setelah
difraksinasi komponen fenolik, flavonoid dan tanin banyak terdapat pada fraksi
etil asetat dan air, komponen steroid banyak pada fraksi n-heksana dan komponen

saponin banyak ditemukan pada fraksi air. Kandungan senyawa fenol dalam
ekstrak dan fraksi DT berkisar antara 44.97-429.81 mg AGE/g ekstrak. Total
fenol dalam ekstrak dan fraksi DT dari yang tertinggi sampai terendah secara

berurutan adalah fraksi etil asetat> fraksi air> ekstrak metanol> fraksi kloroform>
fraksi n-heksana. Kandungan senyawa flavonoid dalam ekstrak dan fraksi DT
berkisar antara 48.82- 89.85 mg QE/g ekstrak. Komponen flavonoid dalam
ekstrak dan fraksi DT dari yang tertinggi sampai terendah secara berurutan adalah
fraksi etil asetat> fraksi n-heksana> ekstrak metanol> fraksi kloroform> fraksi air.
Aktivitas antioksidan tertinggi dihasilkan oleh fraksi etil asetat. Pada
konsentrasi 12.5 µg/ml fraksi etil asetat dapat menangkap 93 % radikal bebas
DPPH, sedangkan fraksi air 48.93 %, ekstrak metanol 43.9 % dan fraksi
kloroform 12.41 %. Fraksi n-heksana memiliki kemampuan aktivitas antioksidan
yang paling rendah dibandingkan fraksi lainnya. Fraksi n-heksana menghambat
93.29 % radikal bebas DPPH pada konsentrasi 500 µg/ml. Nilai EC50 dari fraksi
DT berkisar antara 4.40–107.24 µg/ml. Nilai EC50 fraksi DT dari yang terendah
sampai tertinggi secara berurutan adalah fraksi etil asetat< fraksi air< fraksi
kloroform < fraksi n-heksana. Semakin rendah nilai EC50 semakin tinggi aktivitas
antioksidannya. Nilai EC50 dari fraksi DT yang didapat masih diatas nilai EC50
standar antioksidan vitamin C (EC50 0.99 µg/ml) dan quersetin (EC50 1.73 µg/ml),
tetapi untuk fraksi etil asetat dan air DT memiliki nilai EC50 yang lebih rendah
dibandingkan dengan aktivitas antioksidan standar BHT (EC50 19.40 µg/ml).
Berdasarkan pendekatan metabolomik, senyawa yang paling aktif sebagai
antioksidan dalam ekstrak DT adalah asam rosmarinat. Senyawa ini paling banyak

ditemukan pada fraksi etil asetat dan air, sangat sedikit pada fraksi kloroform dan
n-heksana.
Konsentrasi ekstrak DT yang digunakan sangat mempengaruhi jumlah sel
MCF-12A yang hidup. Pada konsentrasi rendah (7.81 µg/ml) jumlah sel yang
hidup pasca perlakuan semua ekstrak adalah 100 %. Hal ini menunjukkan bahwa
pemberian ekstrak DT pada konsentrasi rendah tidak bersifat toksik terhadap sel
MCF-12A. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak dan fraksi DT semakin sedikit
jumlah sel yang hidup. Pada konsentrasi 62.5 µg/ml, jumlah sel yang hidup pada
fraksi n-heksana dan kloroform menurun drastis menjadi 36 dan 38 %, sedangkan
pada fraksi etil asetat dan air masih diatas 80 %. Nilai IC50 ekstrak dan fraksi DT
dari berkisar antara 60.11 - 279.12 µg/ml. Semakin rendah nilai IC50, semakin
toksik suatu senyawa. Nilai IC50 ekstrak dan fraksi DT dari yang terendah sampai
tertinggi secara berurutan adalah fraksi n-heksana< fraksi kloroform< ekstrak
metanol< fraksi etil asetat. Perlakuan fraksi air dengan konsentrasi 1000 µg/ml
jumlah sel hidup diatas 50 % sehingga tidak dihitung nilai IC50nya. Berdasarkan
nilai IC50 ini ekstrak dan fraksi DT tidak berpotensi toksik terhadap sel MCF-12A.
Ekstrak dan fraksi DT meningkatkan produksi prolaktin pada sel MCF12A. Prduksi prolaktin tertinggi dihasilkan oleh fraksi etil asetat DT. Ditingkat
seluler, yaitu pada sel epitel kelenjar susu manusia, fraksi dan ekstrak DT
meningkatkan ekspresi gen-gen yang memiliki peranan dalam regulasi fungsi
laktasi yaitu PRLR, GR, STAT5A dan β-kasein (CSN2). Fraksi air, kloroform, dan

ekstrak metanol DT meningkatkan ekspresi mRNA PRLR masing-masing 1.5,
1.4 dan 1.2 kali lipat dibandingkan kontrol. Fraksi air, etil asetat dan ekstrak
metanol DT meningkatkan ekspresi mRNA GR masing-masing 1.7, 1.3 dan 1.2
kali lipat dibandingkan kontrol. Semua fraksi dari ekstrak DT meningkatkan

ekspresi mRNA STAT5A pada sel MCF-12A dibandingkan dengan kontrol.
Peningkatan tertinggi terjadi pada fraksi kloroform, yakni 2.6 kali lipat, diikuti
oleh fraksi air (2 kali lipat), fraksi n-heksana (1.8 kali lipat), ekstrak metanol
(1.5 kali lipat) dan terendah adalah pada fraksi etil asetat (1.4 kali lipat). Fraksi
etil asetat dapat meningkatkan ekspresi mRNA CSN2 menjadi 3.9 kali lipat dan
fraksi air meningkatkan sebesar 1.5 kali lipat dibandingkan kontrol. Hasil studi
mengindikasikan bahwa ekstrak DT meningkatkan ekspresi mRNA CSN2 melalui
peningkatan ekspresi mRNA STAT5A dan GR.
Berdasarkan hasil penelitian dapat diambil kesimpulan asam rosmarinat
adalah senyawa yang diduga yang paling berperan sebagai antioksidan dalam
ekstrak DT. Ekstrak dan fraksi DT mempengaruhi ekspresi gen yang berhubungan
dengan fungsi laktasi pada sel epitel kelenjar susu manusia MCF-12A yaitu
PRLR, GR, STAT5A dan CSN2. Fraksi etil asetat DT memiliki nilai komponen
fenolik, flavonoid, aktivitas antioksidan, konsentrasi prolaktin dan ekspresi
mRNA CSN2 yang paling tinggi dibandingkan dengan fraksi lainnya.

Kata kunci: torbangun, laktasi, prolaktin, glukokortikoid, antioksidan

SUMMARY
FITRY TAFZI. “Identification and Mechanism of Torbangun Leaves Bioactive
Compounds (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng) as Antioxidant and
Lactation Function on Human Mammary Epithelial Cell in Vitro”. Supervised by
NURI ANDARWULAN, PUSPO EDI GIRIWONO, and FITRIYA NUR
ANNISA DEWI.
Torbangun (Plectranthus amboinicus (Lour). Spreng) is a herb plant
belonging to Lamiaceae family. Result of previous studies showed that
consumption of torbangun leaves (DT) increased mother’s milk production (ASI).
Production of ASI is a complex process involving various hormones which
initiated at the beginning of pregnancy. DT contains various bioactive compounds
and up to now the mechanism of the compounds to increase mother’s milk
production is still unknown. It is hypothesized that DT has a role in cell
proliferation or differentiation or synthesis of milk compounds or even involving
in all those processes. Therefore it is important to conduct a study to observe
bioactive compounds in DT and the mechanism underlying the lactation process at
cellular level. Apart from being mother’s milk stimulant, DT also possesses

antioxidant ability. It is yet to know whether the compounds in DT which
responsible for lactation function are the ones that influence the antioxidant
properties. Identification of plant bioactive compounds can be conducted by using
metabolomics approach as an efficient and rapid method to determine the
bioactive compound from a plant which has biological activity.
The objective of this research was to identify bioactive compounds in DT as
antioxidant and its mechanism to increase mother’s milk production. The specific
objectives of the research were including: 1) to characterize chemical properties of
DT extract, 2) to identify the bioactive compounds in DT which functioned as
antioxidant using metabolomics, and 3) to examine the effect of bioactive
compounds in DT on prolactin production and their interaction with molecular
marker at Jak2/STAT5A pathway as the marker of lactation process regulation by
using human mammary epithelial cell.
This research is a sequential experiment which consists of 4 stages. The first
stage was extraction and fractionation of torbangun leaves. The second stage was
characterization of chemical properties and fraction of DT. The third stage was
identification of bioactive compounds which functioned as antioxidant in the
extract of DT by using metabolomic approach with high performance liquid
chromatography (HPLC). The final stage was identification of mechanism of DT
extract on the markers of lactation regulation at molecular level by examining the

effect of extract and fraction of DT on the expression of lactation-related genes
expression.
Extraction and sequential fractionation of DT resulting in methanol extract,
n-hexane fraction, chloroform fraction, ethyl acetate fraction and water fraction.
Methanol extract of DT contains phenolic, flavonoid, tannin, saponin, steroid but
does not contain alkaloid, triterpenoid and hydroquinon. After fractionated,
phenolic, flavonoid and tannin compound were abundance in ethyl acetate
fraction, while steroids were abundance in n-hexane fraction, and saponins were
abundance in water fraction. Phenolic compounds in the extract and fractions of

DT ranged between 44.97-429.81 mg GAE/g of extract. The rank of extract and
fractions based on total phenolic content from the highest to the lowest are ethyl
acetate fraction> water fraction> methanol extract> chloroform fraction> nhexane fraction. Flavonoid compounds in the extract and fractions of DT ranged
between 48.82-89.85 mg QE/g of extract. The rank of extract and fractions based
on flavonoid content from the highest to the lowest are ethyl acetate fraction> nhexane fraction> methanol extract> chloroform fraction> water fraction.
The highest activity of antioxidant was achieved by ethyl acetate fraction.
At the concentration of 12.5 µg/ml ethyl acetate fraction was able to scavenge
93 % of DPPH free radicals, whereas water fraction 48.93 %, methanol extract
43.9 % and chloroform fraction 12.41 %. n-hexane fraction has the lowest
antioxidant activity which scavenge 93.29 % of DPPH free radicals at

concentration of 500 µg/ml. The rank fractions of DT based on the value of EC50
from the lowest to the highest are as follow: ethyl acetate< water fraction<
chloroform fraction < n-hexane fraction. The lower the EC50 value the stronger
the antioxidant capacity. The EC50 from the extract and fractions were still above
the EC50 of antioxidant standard of vitamin C (EC50 0.99 µg/ml) and quercetin
(EC50 1.73 µg/ml). The EC50 of ethyl acetate and water fraction however were
lower compared to that of BHT antioxidant standard activity (EC50 19.40 µg/ml).
Based on metabolomics approach analysis, the most active compound as
antioxidant in DT was rosmarinic acid. The compound was abundance in ethyl
acetate and water fraction and very less quantity in chloroform and n-hexane
fraction.
The concentration of DT extract affects the viability of MCF-12A cell. At
low concentration (7.81 µg/ml) viability of the cell after the treatment with all
extracts was 100 %. It showed that the treatment of DT at low concentration was
not toxic on MCF-12A cell. The higher the concentration of DT extracts and
fraction the lower number of viable cell observed. At concentration of 62.5 µg/ml,
numbers of viable cell with n-hexane and chloroform fraction treatment were
decreased dramatically to 36 and 38 % respectively, whereas at ethyl acetate and
water fraction those were maintained at above 80 %. The IC50 of extract and
fraction of DT ranged between 60.11-279.12 µg/ml. The lower the IC50 value, the

more toxic a compound is. The rank of DT fractions from the lowest to the highest
based on IC50 values are as follow: n-hexane fraction< chloroform fraction<
methanol extract< ethyl acetate fraction. Treatment with water fraction at
concentration of 1000 µg/ml maintained cell viability above 50 % therefore its
IC50 value was not calculated. Based on the IC50 values, the extract and fractions
of DT were potentially not toxic to MCF-12A cell.
At the cellular level, extrat and fractions of DT increased the expression of
genes which have role in regulating lactation function such as PRLR, GR, STAT5A
and β-kasein (CSN2). Water fraction, chloroform fraction and methanol extract
increased mRNA expression of PRLR by 1.5, 1.4 and 1.2 fold change respectively
compared to control. Water fraction, ethyl acetate fraction and methanol extract
increased mRNA expression of GR by 1.7, 1.3 and 1.2 fold change respectively
compared to control. All fractions and extract of DT increased the mRNA
expression of STAT5A in MCF-12A cell compared to control. The highest
increment achieved by chloroform fraction that was 2.6 fold change, followed by
water fraction (2 fold change), n-hexane fraction (1.8 fold change), methanol

extract (1.5 fold change) and the lowest was resulted by ethyl acetate fraction (1.4
fold change). Ethyl acetate fraction increased mRNA CSN2 with 3.9 fold change
whereas water fraction increased the mRNA CSN2 expression by 1.5 fold change
compared to control. Result of the study indicates that extract of DT increased
mRNA expression of CSN2 through the increase of mRNA expression of STAT5A
and GR.
Based on the results of the study, it can be concluded that the bioactive
compounds of DT which has the most contribution on antioxidant activity is
rosmarinic acid. Extraction and fractionation of DT has influence on the
expression of several lactation-related genes in human mammary epithelial cell
MCF-12A such as PRLR, GR, STAT5A and CSN2. Ethyl acetate fraction has
higher phenolic and flavonoid content, antioxidan activity, prolactin production,
and expression of mRNA CSN2 than others.

Keywords: torbangun, lactation, prolactin, glucocorticoid, antioxidant

IDENTIFIKASI DAN MEKANISME KOMPONEN BIOAKTIF
EKSTRAK DAUN TORBANGUN (Plectranthus amboinicus
(Lour.) Spreng) SEBAGAI ANTIOKSIDAN DAN FUNGSI
LAKTASI PADA SEL EPITEL KELENJAR SUSU MANUSIA
SECARA IN VITRO

FITRY TAFZI

Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada
Program Studi Ilmu Pangan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN
BOGOR
2016

Penguji pada Ujian Tertutup
1. Dr drh Diah Iskandriati
(Kepala Fasilitas Penelitian Pusat Studi Satwa Primata, Institut Pertanian
Bogor).
2. Dr Ir Nancy Dewi Yuliana, STP MSc
(Staf Pengajar Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor).
Penguji pada Sidang Promosi Terbuka
1. Dr drh Diah Iskandriati
(Kepala Fasilitas Penelitian Pusat Studi Satwa Primata, Institut Pertanian
Bogor).
2. Dr Arry Yanuar, MSi Apt
(Wakil Dekan Bidang Pendidikan, Penelitian dan Kemahasiswaan,
Fakultas Farmasi, Universitas Indonesia)

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas karunia dan
rahmat-Nya sehinga disertasi ini berhasil disusun dengan judul “Identifikasi dan
Mekanisme Komponen Bioaktif Ekstrak Daun Torbangun (Plectranthus
amboinicus (Lour.) Spreng) sebagai Antioksidan dan Fungsi Laktasi Pada Sel
Epitel Kelenjar Susu Manusia Secara in Vitro”.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Nuri Andarwulan, MSi
selaku ketua komisi pembimbing, Puspo Edi Giriwono, STP PhD dan drh. Fitriya
Nur Annisa Dewi, PhD selaku anggota komisi pembimbing yang telah
membimbing dan mengarahkan penulisan disertasi ini. Penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada Dr Ir Nurheni Sri Palupi MSi, Dr Nancy Dewi Yuliana, STP
MSc, Dr drh Diah Iskandriati, Dr. Arry Yanuar, MSi Apt sebagai penguji luar
komisi pada ujian prelim lisan, ujian tertutup dan ujian terbuka, serta kepada
Dr Harsi D Kusumaningrum, Dr Ir Endang Prangdimurti, MSi, (Ketua dan
sekretaris PS IPN), Prof. Ono Suparno, STP MT PhD (Wakil Dekan FATETA)
yang telah memberi masukan mendasar pada keseluruhan disertasi ini.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Rektor Universitas Jambi
(UNJA), Dekan FAPERTA UNJA, Dekan FATETA UNJA, serta Rektor dan
Dekan Sekolah Pasca Sarjana (SPs) IPB yang telah memberi izin dan kesempatan
pada penulis untuk mengikuti pendidikan program doktor di SPs IPB. Terima
kasih kepada seluruh dosen PS IPN untuk segala ilmu yang telah diberikan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kementerian Riset dan Pendidikan
Tinggi Republik Indonesia yang telah memberi bantuan beasiswa BPPS tahun
2011-2015 dan dana penelitian Hibah Disertasi Doktor. Terima kasih kepada Prof
Dr Ir Nuri Andarwulan, MSi atas bantuan bahan dan sarana penelitian di
Laboratorium SEAFAST-Center dan kepada seluruh staf dilingkungan SEAFAST
Center khususnya Ria M.Si, Mbak Ria, Mas Agus, Abah, Mbak Ari, Pak Taufik,
serta Mbak Ririn dari LJA IPB. Terima kasih kepada seluruh staf Laboratorium
Mikrobiologi dan Bioteknologi PSSP IPB khususnya Dr. Uus Saepuloh, Silmi
Mariya, MSi, Sela S. Mariya, SSi, Iin Indriawati, SSi, Elis SSi, drh. Rachmitasari
dan Pak Budi. Terima kasih juga disampaikan kepada Dr Reflinur, SP MSi dan
Reren, M.Si dari BB BIOGEN dan kepada semua pihak yang telah membantu
berjalannya penelitian ini yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
Ungkapan terima kasih yang mendalam penulis sampaikan kepada Papa
dan ibu (Alm Tafzi dan Almh H. Zaterti), bapak dan ibu mertua (Alm Syafri dan
Nurni), suami tercinta Novreza, adik dan kakak, adik dan kakak ipar, atas segala
doa, dukungan, cinta dan kasih sayangnya. Terima kasih kepada teman-teman
seperjuangan di PS IPN angkatan 2010 – 2014 dan khususnya teman-teman IPN
2011 (Bu Asnani, Bu Retnani, Pak Wahid, Sherly, Mbak Eni, Mbak Heni, Pak
Subaryono, Pak Rinto, Pak Faleh, Pak Dwi, Pak Tahrir dan Pak Sabariman) dan
Ni Rini atas kebersamaan, bantuan, dukungan, doa, semangat yang selalu
diberikan selama perkuliahan, penelitian dan penulisan disertasi.
Semoga disertasi ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu di bidang
teknologi pangan dan ilmu terkait lainnya.
Bogor, Agustus 2016
Fitry Tafzi

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

xix

DAFTAR GAMBAR

xix

DAFTAR LAMPIRAN

xx

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
Novelty

1
1
3
4
4
4
4
6

2 TINJAUAN PUSTAKA
Daun Torbangun
Laktasi
Galaktogogum
Daun Torbangun sebagai Galaktogum
Prolaktin dan Reseptor Prolaktin
Jalur Prolaktin/Reseptor Prolaktin/Jak2/Stat5
Prolaktin pada Sel Epitel Kelenjar Susu
Glukokortikoid dan Reseptor Glukokortikoid
Aktivitas Antioksidan Daun Torbangun
Penelitian Metabolomik dan Bioaktivitas

7
7
8
10
13
15
16
19
21
22
23

3 KARAKTERISTIK KIMIA EKSTRAK DAUN TORBANGUN
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil
Pembahasan
Simpulan

25
25
25
29
32
34

4 IDENTIFIKASI SENYAWA ANTIOKSIDAN EKSTRAK DAUN

35

TORBANGUN DENGAN PENDEKATAN METABOLOMIK
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil
Pembahasan
Simpulan

35
35
38
45
47

5 EKSTRAK DAUN TORBANGUN MENINGKATKAN EKSPRESI
GEN YANG BERHUBUNGAN DENGAN FUNGSI LAKTASI
PADA SEL MCF-12A
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil

49

49
50
53

Pembahasan
Simpulan
8 PEMBAHASAN UMUM
9 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

57
61
63
69
69
69

DAFTAR PUSTAKA

71

LAMPIRAN

83

DAFTAR TABEL
2.1 Penelitian tanaman galaktogogum
2.2 Penelitian daun torbangun sebagai galaktogogum
2.3 Penelitian pada tikus yang tidak memiliki gen-gen dalam jalur
prolaktin/Jak2/STAT5A dan hubungannya dengan laktasi
2.4 Penelitian identifikasi senyawa dengan pendekatan metabolomik
3.1 Komponen bioaktif ekstrak dan fraksi daun torbangun
3.2 Total fenol dan flavonoid ekstrak dan fraksi daun torbangun
3.3 Senyawa hasil analisa GC-MS ekstrak metanol daun torbangun yang
berhasil diidentifikasi
4.1 Kombinasi fase gerak untuk analisis HPLC fraksi dari ekstrak metanol
daun torbangun
4.2 Kombinasi fase gerak yang digunakan untuk identifikasi struktur
kimia isolat fraksi etil asetat daun torbangun dengan UPLC-QTOFMS
4.3 Nilai EC50 aktivitas antioksidan fraksi dari ekstrak metanol daun
torbangun
5.1 Sekuen primer untuk analisis ekspresi gen dengan RT PCR
5.2 Nilai IC50 ekstrak daun torbangun terhadap sel MCF-12A

13
15
18
24
29
30
31
36

37
39
52
54

DAFTAR GAMBAR
1.1
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3.1
3.2
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5

Diagram alir penelitian
Tanaman torbangun dan SEM permukaan daunnya
Perkembangan kelenjar susu mulai dari lahir sampai dewasa
Sinyal utama yang dipicu oleh reseptor prolaktin dalam sel target
Jalur prolaktin/reseptor prolaktin/Jak2/STAT5 pada kelenjar susu
Reseptor prolaktin (PRLR) dan STAT5 mengatur perkembangan
sel epitel alveoli kelenjar susu selama kehamilan
Peranan prolaktin autokrin dan Akt dalam diferensiasi sel luminal
dan produksi susu pada kelenjar susu
Mekanisme reseptor glukokortikoid dalam mengatur ekspresi gen
Diagram alir ekstraksi dan fraksinasi ekstrak daun torbangun
Kromatogram GC-MS ekstrak metanol daun torbangun
Pengaruh fraksi dari ekstrak metanol daun torbangun terhadap
penghambatan radikal bebas DPPH
Contoh kromatogram HPLC fraksi kloroform dari ekstrak metanol
daun torbangun pada panjang gelombang 280 nm
Score plot OPLS aktivitas antioksidan fraksi dari ekstrak metanol
daun torbangun
Y related profile coefficien plot aktivitas antioksidan fraksi dari
ekstrak metanol daun torbangun
VIP plot fraksi dari ekstrak metanol daun torbangun terhadap
aktivitas antioksidan

5
7
9
16
17
18
20
22
27
31
38
39
40
41
41

OPLS X varian plot peak waktu retensi 24.111 menit
Kromatogram hasil isolasi peak menit ke 24.111 pada fraksi etil
asetat dari ekstrak metanol daun torbangun dengan UPLC-QTOFMS mode ion positif
4.8 Spektra massa peak menit ke 2.95 dari isolat fraksi etil asetat
dengan UPLC-QTOF-MS mode ion positif
4.9 Biplot PLS komponen fenolik, flavonoid dan aktivitas antioksidan
(EC50) fraksi dari ekstrak metanol daun torbangun
4.10 Mekanisme komponen fenolik sebagai antioksidan
4.11 Pembentukan struktur semiquinon dan quinon dari asam
rosmarinat sebagai antioksidan
5.1 Pengaruh ekstrak dan fraksi daun torbangun terhadap viabilitas sel
MCF-12A
5.2 Jumlah prolaktin yang disekresikan sel MCF-12A pada berbagai
waktu inkubasi setelah sel MCF-12A dikultur
5.3 Pengaruh ekstrak dan fraksi daun torbangun (25 µg/ml) terhadap
kandungan prolaktin pada masa inkubasi 4 jam
5.4 Pengaruh ekstrak (E) dan fraksi (F) daun torbangun (25 µg/ml)
terhadap ekspresi relatif
mRNA prolaktin reseptor (A),
glukokortikoid reseptor (B), dan STAT5A (C) pada sel MCF-12A
dibandingkan dengan kontrol (tanpa ekstrak)
5.5 Pengaruh ekstrak (E) dan fraksi (F) daun torbangun konsentrasi 25
µg/ml dan waktu inkubasi 4 jam (A) dan konsentrasi 50 µg/ml dan
waktu inkubasi 72 jam (B) terhadap ekspresi relatif mRNA
β-kasein (CSN2) pada sel MCF-12A dibandingkan dengan kontrol
(tanpa ekstrak).
5.6 Mekanisme peningkatan β-kasein oleh ekstrak dan fraksi daun
torbangun
4.6
4.7

42
43

43
44
46
47
53
54
55
56

57

60

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3

4

Kurva standar asam galat dan quersetin
Contoh grafik plot penangkapan radikal bebas DPPH akibat
pemberian ekstrak daun torbangun
Contoh kurva plot log konsentrasi ekstrak daun torbangun dengan
jumlah sel MCF-12A yang hidup akibat pemberian ekstrak dan
fraksi daun torbangun
Kurva standar prolaktin

83
84
85

86

1

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang
Air susu ibu (ASI) mengandung zat gizi yang dibutuhkan untuk
pertumbuhan bayi. ASI mengandung nutrisi, antibodi, hormon, faktor imun, dan
antioksidan yang dibutuhkan bayi untuk pertumbuhannya terutama pada 6 bulan
pertama. WHO dan UNICEF menganjurkan penggunaan ASI ekslusif selama 6
bulan dan pemberian ASI dilanjutkan sampai anak berumur 2 tahun. Pemerintah
Indonesia menetapkan peraturan ASI ekslusif melalui Keputusan Menteri
Kesehatan Nomor 450/MENKES/SK/VI/2004. Produksi ASI pada ibu menyusui
bervariasi, ada yang jumlahnya cukup untuk memenuhi kebutuhan bayi, tetapi
disisi lain terdapat ibu menyusui yang produksi ASInya rendah sehingga tidak
cukup untuk memenuhi kebutuhan bayi. Produksi ASI dapat ditingkatkan dengan
mengonsumsi makanan atau obat yang dapat meningkatkan ASI. Pada suku Batak
di Sumatera Utara sejak dulu secara turun temurun, ibu yang baru melahirkan
mengonsumsi sayur daun torbangun (DT) untuk meningkatkan produksi ASI
(Damanik et al. 2006).
Torbangun (Plectranthus amboinicus (Lour). Spreng) adalah tanaman herba
yang termasuk dalam famili Lamiaceae. Tanaman ini dapat dijumpai hampir di
seluruh wilayah Indonesia dengan berbagai nama. Torbangun dikenal dengan
nama bangun-bangun, daun hati-hati, sukan, atau tamun di daerah Sumatera,
ajeran, acerang di daerah Sunda, daun jinten, daun kucing di Jawa, daun kambing,
majhanereng di Madura, iwak di Bali, golong di Flores, dan kumu etu di Timor
(Dalimartha 2008). Torbangun banyak digunakan sebagai obat tradisional antara
lain untuk obat batuk, lambung, mual, muntah, penyembuh luka, sariawan dan
sebagainya. Bagian torbangun yang banyak digunakan untuk obat adalah daun
(Soni and Singhai 2012).
Hasil penelitian Santosa (2001) menunjukkan konsumsi sayur DT
meningkatkan volume ASI ibu yang menyusui sebesar 47.4 %, hasil ini lebih baik
dibandingkan dengan obat pelancar ASI yaitu kaptab lancar ASI yang
peningkatannya hanya 14.3 %. Penelitian Damanik et al. (2006) juga
menunjukkan konsumsi sayur DT meningkatkan volume ASI 65 %, lebih tinggi
dibandingkan dengan ibu yang mengonsumsi Moloco+B12™ (obat untuk
meningkatkan produksi ASI) hanya meningkat 10 %, dan yang mengonsumsi
kapsul fenugreek (tanaman yang dikenal dapat meningkatkan ASI) meningkat
20 %. Penelitian pada hewan coba menggunakan mencit, kambing dan babi juga
menunjukkan pemberian DT pada pakan dapat meningkatkan volume air susu
induk laktasi. DT lebih baik diberikan pada saat hamil dibandingkan dengan saat
melahirkan (Rumetor et al. 2008; Damanik et al. 2009; Silalahi 2011).
Berdasarkan hal tersebut DT berpotensi dikembangkan sebagai pangan fungsional
untuk meningkatkan ASI atau galaktogogum. Galaktogogum adalah senyawa atau
substansi yang dapat menginisiasi, memelihara atau memperbesar volume air susu
(Mortel and Mehta 2013).
Proses pembentukan ASI merupakan proses yang kompleks yang
melibatkan berbagai hormon. Salah satu hormon yang penting
dalam
memproduksi ASI adalah prolaktin. Jumlah prolaktin pada serum darah ibu

2

menyusui adalah 251±8 ng/ml (Maningat et al. 2009), nilai ini meningkat sepuluh
kali lipat dibandingkan dengan kondisi normal. Hasil penelitian menunjukkan
tikus yang tidak memiliki gen prolaktin mengalami abnormalitas perkembangan
kelenjar susu sehingga menyebabkan kegagalan laktasi (Horseman et al. 1997).
Pada proses laktasi prolaktin akan mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan kelenjar susu (mammogenesis), sintesis susu (laktogenesis) dan
pemeliharaan sekresi susu (galaktopoesis). Pada mammogenesis prolaktin
mengatur perkembangan produksi lobuloalveolar pada kelenjar susu selama
hamil. Sedangkan pada laktogenesis prolaktin menstimulasi pengambilan
beberapa asam amino, mensintesis protein susu kasein dan α-laktalbumin,
laktosa, lemak susu serta mengambil glukosa (Freeman et al. 2000).
Prolaktin dalam melaksanakan fungsi biologinya dimediasi oleh reseptor
membran spesifik yaitu reseptor prolaktin (PRLR). Interaksi antara prolaktin
dengan PRLR akan mengakibatkan PRLR berdimerisasi dan mengaktivasi
beberapa sinyal transduksi yaitu janus kinase (Jak2), mitogen-activated protein
kinase (MAPK), Src kinase (Goffin et al. 2005) dan phosphatidylinositol-3-kinase
(PI3K) (Radhakrishnan et al. 2012). Jalur Jak2/STAT5 memiliki peran yang
sangat penting dalam proses laktasi. Jak2 akan mengaktivasi protein signal
transducer and activator of transcription 5 (STAT5). STAT5 yang diaktivasi
akan bertranslokasi ke dalam nukleus sel epitel kelenjar susu, selanjutnya
mentranskripsi gen yang mengatur pembentukan lobuloalveolar selama kehamilan
(Oakes et al. 2008) dan juga mentranskripsi gen protein susu seperti β-kasein
(CSN2) dan whey acidic protein (WAP) (Macias and Hinck 2012). Tikus yang
tidak memiliki gen PRLR dan STAT5A mengalami gangguan dalam pembentukan
lobuloalveolar sehingga laktasi gagal (Miyoshi et al. 2001). Penelitian pada
tanaman galaktogogum katuk, shatavari, dan biji bunga rosela menunjukkan
jumlah prolaktin pada subjek yang diuji meningkat, sedangkan penelitian pada
buah pepaya terjadi peningkatan jumlah alveoli kelenjar susu.
Kemampuan DT meningkatkan ASI disebabkan karena kandungan
komponen bioaktif dalam DT. Sejauh ini bagaimana mekanisme komponen
bioaktif DT dalam meningkatkan ASI belum diketahui dengan pasti. Menurut
Milner (2004) komponen bioaktif pangan akan mempengaruhi proses genetik,
epigenetik dan proteomik dalam tubuh. Pengaruhnya bisa hanya pada satu tahap
di proses tersebut saja atau pada beberapa tahapan proses sekaligus. DT memiliki
komponen bioaktif yang beragam (Pillai et al. 2011). Senyawa fenolik, flavonoid,
glikosida dan komponen volatil merupakan komponen yang paling banyak dalam
DT (Soni and Singhai 2012). Belum diketahui dengan pasti bagaimana
mekanisme komponen bioaktif DT berperan dalam proses laktasi.
Selama hamil terjadi peningkatan metabolisme tubuh yang mengakibatkan
terjadinya perubahan fisiologis. Pada proses ini juga terbentuk radikal bebas,
sehingga diperlukan makanan yang mengandung antioksidan. Selain itu
penelitian menunjukkan konsumsi antioksidan vitamin C dan E pada kelinci
sedang laktasi dapat meningkatkan produksi air susu induk kelinci (Abdel-Khalek
et al. 2008). Selanjutnya penambahan antioksidan dalam pakan sapi yang
mengandung lemak meningkatkan produksi air susu sapi (Vazquez-Anon et al.
2008). Bayi juga memerlukan antioksidan untuk melindungi dirinya. ASI
mengandung antioksidan enzimatis dan non enzimatis (Zivkovic et al. 2015).
Kapasitas antioksidan dalam ASI lebih baik dibandingkan susu formula (Oveisi et

3

al. 2009). Kandungan antioksidan ASI paling tinggi pada kolostrum,
dibandingkan dengan ASI produksi tahap selanjutnya. Kapasitas antioksidan
dalam ASI dipengaruhi oleh zat gizi yang dikonsumsi ibu selama menyusui
(Zarban et al. 2009). Komponen bioaktif epikatekin, epikatekin galat,
epigalokatekin galat, naringenin, kaemferol, hesperitin dan quersetin ditemukan
dalam ASI yang diduga berasal dari makanan ibu (Song et al. 2013). Konsumsi
makanan yang mengandung antioksidan akan mempengaruhi proses laktasi dari
ibu menyusui. Hasil penelitian menunjukkan DT memiliki aktivitas antioksidan
(Bhatt and Negi 2012). Sehingga selain untuk meningkatkan ASI, DT juga
berfungsi sebagai antioksidan. Sejauh ini belum diketahui jenis senyawa yang
berperan sebagai antioksidan dalam DT.
Penentuan komponen bioaktif tanaman yang memiliki aktivitas biologi
biasanya menggunakan metode bioassay guided isolation (BGI). Metode ini
memerlukan waktu yang lama dalam proses pengerjaannya, serta kemungkinan
menyebabkan hilangnya senyawa target dalam proses pengerjaan. Pendekatan
metabolomik dapat menjadi solusi terhadap keterbatasan tersebut. Identifikasi
komponen bioaktif pada tanaman yang memiliki aktifitas biologi telah dilakukan
oleh Maser et al. (2015), Yuliana et al. 2013, Yuliana et al. 2011, Khatib et al.
2009, dan Biao-Yi et al. (2008).
Berdasarkan hal diatas dilakukan penelitian untuk mengidentifikasi
komponen bioaktif dalam ekstrak DT yang berfungsi sebagai antioksidan, dan
bagaimana mekanismenya dalam meningkatkan produksi ASI melalui modifikasi
ekspresi marka fungsi laktasi di tingkat seluler.

Perumusan Masalah
Penelitian menunjukkan bahwa DT memiliki aktifitas antioksidan dan dapat
meningkatkan ASI, sehingga DT berpotensi dikembangkan sebagai pangan
fungsional yang memiliki antioksidan tinggi, sekaligus dapat meningkatkan ASI.
Kemampuan DT sebagai antioksidan dan meningkatkan ASI, karena kandungan
komponen bioaktif yang dimilikinya. Sehingga bagaimana peranan komponen
bioaktif DT sebagai antioksidan dan laktasi perlu dikaji lebih dalam. Komponen
bioaktif dalam DT jenisnya banyak, sejauh ini komponen bioaktif yang
berberperan sebagai antioksidan dan laktasi dalam DT belum diketahui, apakah
berasal dari senyawa yang sama atau berbeda. Sehingga perlu dilakukan
identifikasi senyawa bioaktif yang berperan sebagai antioksidan dan fungsi laktasi
dari DT. Penentuan komponen bioaktif tanaman dapat dilakukan dengan
pendekatan metabolomik sebagai metode yang lebih ekonomis dan cepat dalam
mengidentifikasi komponen bioaktif dalam suatu tanaman yang memiliki aktifitas
biologi.
Proses laktasi merupakan proses yang komplek yang melibatkan berbagai
hormon, salah satunya prolaktin. Prolaktin dihasilkan oleh pituitari anterior
disekresikan kedalam sirkulasi darah dan akan berikatan dengan prolaktin
reseptor di permukaan sel epitel kelenjar susu. Interaksi ini akan mengaktivasi
sinyal transduksi Jak2/STAT5A yang berperan dalam alveologenesis selama masa
kehamilan dan berujung pada ekspresi gen pembentuk protein susu. Selama ini,
penelitian yang telah banyak dilakukan adalah telaah pengaruh prolaktin yang

4

diproduksi oleh kelenjar pituitari dalam proses laktasi. Belum banyak diteliti
pengaruh prolaktin yang dihasilkan secara lokal di sel epitel kelenjar susu
terhadap proses laktasi. Selain itu, bagaimana mekanisme komponen bioaktif DT
dalam mempengaruhi proses laktasi di tingkat seluler, apakah berperan dalam
proses proliferasi sel atau diferensiasi sel atau sintesis komponen susu atau
ketiganya sekaligus juga belum diketahui. Sehingga perlu dilakukan pengujian
pengaruh komponen bioaktif DT terhadap produksi prolaktin dan marka fungsi
laktasi.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini secara umum adalah mengidentifikasi komponen
bioaktif DT yang berperan sebagai antioksidan dan mempelajari bagaimana
mekanisme DT meningkatkan produksi ASI. Tujuan khusus penelitian ini adalah :
1. Mengarakterisasi sifat kimia esktrak DT.
2. Mengidentifikasi komponen bioaktif ekstrak DT yang berfungsi sebagai
antioksidan dengan pendekatan metabolomik.
3. Menguji pengaruh fraksi bioaktif DT terhadap produksi prolaktin dan
interaksinya dengan marka jalur Jak2/STAT5A sebagai marka regulasi proses
laktasi di tingkat seluler menggunakan kultur sel epitel kelenjar susu manusia.

Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian ini adalah:
1. Terdapat komponen bioaktif ekstrak DT yang berperan sebagai antioksidan
dalam ekstrak DT.
2. Terdapat komponen bioaktif ekstrak DT yang dapat meningkatkan produksi
prolaktin serta mempengaruhi biomarka regulator proses laktasi pada kultur sel
epitel kelenjar susu.

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah diketahui komponen bioaktif DT yang
berfungsi sebagai antioksidan dan laktasi, serta diketahui mekanisme komponen
bioaktif DT dalam meningkatkan ASI di tingkat seluler. Jika dapat diperoleh
bukti-bukti ilmiah tersebut, maka torbangun sangat berpotensi untuk
dikembangkan dan dikomersilkan sebagai pangan fungsional yang meningkatkan
ASI sekaligus sumber antioksidan, dengan basis bukti ilmiah yang kuat sampai di
tingkat seluler.

Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini merupakan satu rangkaian penelitian, yang terdiri dari empat
tahap. Tahap pertama adalah ekstraksi dan fraksinasi ekstrak DT. Tahap kedua
adalah mengarakterisasi profil kimia ekstrak dan fraksi DT. Tahap ketiga adalah

5

identifikasi senyawa yang berfungsi sebagai antioksidan dalam DT dengan
pendekatan metabolomik menggunakan HPLC. Tahap keempat adalah melihat
mekanisme ekstrak DT yang berpotensi meningkatkan ASI ditingkat molekuler,
yakni dengan menguji ekstrak dan fraksi DT terhadap gen yang berkaitan dengan
fungsi laktasi. Diagram alir penelitian disajikan pada Gambar 1.1.
Daun Torbangun (DT)
Pengeringan dengan pengering beku

Bubuk daun torbangun
Ekstraksi dengan metanol 80 % dengan metode ultrasonik, evaporasi

Ekstrak metanol DT
Ditambah H2O
Fraksinasi bertingkat: n-heksana, kloroform, etil asetat

Ekstrak metanol

Fraksi n-heksana Fraksi kloroform

Fraksi etil asetat

Fraksi air

Karakterisasi sifat kimia ekstrak DT :
- Uji fitokimia secara kualitatif
- Total fenol
- Total flavonoid
- Analisis komponen volatil dengan GC-MS
Identifikasi senyawa yang berperan sebagai antioksidan dalam ekstrak DT dengan
pendekatan metabolomik:
- Pengujian aktifitas antioksidan dengan metode DPPH
- Analisis profil kimia ekstrak dengan HPLC
- Analisis multivariat OPLS
- Identifikasi struktur kimia isolat terpilih dengan LC-MS
Mekanisme ekstrak DT dalam meningkatkan ASI di tingkat seluler:
- Pengaruh ekstrak DT terhadap viabilitas sel MCF-12A dengan metode MTT
- Analisis produksi prolaktin pada sel MCF-12A
- Analisis ekspresi gen marka laktasi dengan RT-PCR
Luaran :
- Karakteristik kimia ekstrak DT
- Senyawa bioaktif ekstrak DT yang berfungsi sebagai aktivitas antioksidan
- Pathway laktasi yang dipengaruhi oleh ekstrak DT pada sel MCF-12A

Gambar 1.1 Diagram alir penelitian

6

Novelty
Kebaruan penelitian ini, pertama adalah diketahui asam rosmarinat sebagai
senyawa aktif yang berperan sebagai antioksidan dalam ekstrak DT dari spesies
Plectranthus amboinicus (Lour) Spreng. Kedua, ekstrak DT meningkatkan
ekspresi
gen
yang berhubungan dengan laktasi pada
pathway
prolaktin/Jak2/STAT5A dan pathway glukokortikoid di sel epitel kelenjar susu
yaitu mRNA PRLR, mRNA STAT5A, mRNA CSN2 dan mRNA GR. Gen ini
berperan dalam proses alveologenesis dan pembentukan protein susu di sel epitel
kelenjar susu.

2 TINJAUAN PUSTAKA
Daun Torbangun
Torbangun (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng) merupakan tanaman
jenis perdu, nama lainnya adalah Coleus amboinicus atau Coleus aromaticus
Benth (Dalimartha 2008). Tanaman torbangun mempunyai batang tebal,
berdaging lunak, dan agak berkayu dengan cabang-cabang yang bisa mencapai
ketinggian satu meter. Pada bagian batang terdapat ruas-ruas. Bila bagian ruas
batang tersebut menyentuh tanah, maka akar bisa keluar pada bagian tersebut. DT
memiliki daun tunggal berwarna hijau dengan ukuran panjang 6-7 cm, lebar 56 cm. Daging daun tebal dan terletak berhadapan satu daun dengan daun lainnya.
Bentuk daun bulat telur, berujung runcing dengan tepian bergerigi. Tulang daun
tampak menonjol seperti jala. Jika diremas daun akan mengeluarkan aroma.
Permukaan daun halus dan ditutupi rapat oleh kelenjar trikom dan non kelenjar
trikom (Thanomchat et al. 2011). Gambar tanaman torbangun dan SEM
(scanning electron microscopy) permukaan daunnya disajikan pada Gambar 2.1.

Plectranthus amboinicus

SEM permukaan P. amboinicus

Gambar 2.1 Tanaman torbangun dan SEM (scanning electron microscopy)
permukaan daunnya (Thanomchat et al. 2011).
Fenolik, flavonoid, glikosida dan komponen volatil merupakan komponen
yang banyak dalam DT. Komponen bioaktif yang terdapat dalam DT antara lain
apigenin, chrysoeriol, 5,4-dihydroxy-6,7-dimethoxy-flavone, taxifolin, eriodiktiol,
6-methoxy-genkawanin, luteolin, quersetin, salvigenin, asam oksalo asetat,
crategolic, euscaphic, 2-3-dihydro-olean-12-en-28-oic, pomolic, asam ursolat,
β-sitosterol, oleanolat, tormentic, 2α,3α,19α,23α-tetrahydroxyurs-12-en-28-oic,
(Soni and Singhai 2012).
Ekstrak DT mengandung jenis senyawa yang berbeda-beda tergantung jenis
pelarut yang digunakan dalam proses ekstraksi. Ekstrak etanol dan ekstrak air DT
mengandung alkaloid, gula dan karbohidrat, glikosida, protein, asam amino,
flavonoid, quinon, tanin, senyawa fenolik dan terpenoid. Ekstrak etanol dan air
DT tidak mengandung senyawa steroid, saponin, antosianin, lemak, gum dan resin
(Patel et al. 2010a). Penelitian Pillai et al. (2011) menunjukkan bahwa ekstrak
metanol DT mengandung glikosida tetapi tidak mengandung protein, sedangkan

8

pada penelitian Sreedharren et al. (2010) ekstrak metanol DT tidak mengandung
glikosida, tetapi mengandung protein.
Komponen fenolik merupakan komponen yang paling banyak dalam DT.
Rendemen senyawa fenol DT yang didapat sangat dipengaruhi oleh jenis pelarut
yang digunakan untuk mengekstraknya. Jenis pelarut yang menghasilkan total
senyawa fenol tertinggi dalam ekstrak DT secara berurutan adalah etil asetat,
aseton, hidroalkohol, metanol dan n-heksana, ekstraksi dilakukan secara
bertingkat (Bhatt and Negi 2012).
Komponen utama minyak atsiri DT adalah kalvakrol (Jhosi et al. 2011).
Komponen minyak atsiri DT secara berurutan adalah kalvakrol (70 %), diikuti
β-caryopillen (6 %), p-cimen (5.6 %), -terpinen (5.3 %), 4-terpinenol (1.2 %),
α-cubeben (0.8 %), α-bergamoten (3.9 %), α-caryopillen (1.9 %) dan eudesma4,11-dien (1.8 %) (Murthy et al. 2009). Hasil penelitian Manjamalai et al. (2012)
komponen utama dalam minyak atsiri DT adalah timol 18 %, diikuti dengan
kalvakrol 14 %, cis-caryopillen, t-caryopillen dan p-cimen 10 %.
Jhosi et al. (2011) melakukan identifikasi minyak atsiri yang terdapat pada
bunga dan antena (aerial) dari tanaman torbangun yang berasal dari Belgaum,
Karnataka, India. Komponen minyak atsiri diidentifikasi dengan GC-MS.
Komponen utama minyak atsiri bunga torbangun adalah karvakrol 50.98 %
diikuti dengan β-caryopillen 21.54% dan trans α-bergamoten 17.73 %. Minyak
atsiri pada aerial terdapat 12 jenis senyawa, dengan senyawa yang dominan
adalah kalvakrol (77.16%), β-caryopillen (5.74%), caryopillen oksida (3.72 %)
dan α-humulen (1.95%). Jumlah kalvakrol pada minyak atsiri pada aerial lebih
banyak dibandingkan dengan yang ada di bunga, tetapi jumlah β-caryopillen pada
bunga lebih banyak dibandingkan pada aerial. Minyak atsiri bunga torbangun
tidak mengandung timol, sebaliknya minyak atsiri dari aerial mengandung timol.

Laktasi
Menyusui merupakan salah satu cara alami untuk menyediakan zat gizi yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan bayi. ASI menyediakan
nutrisi terbaik untuk bayi sebelum mereka mampu makan dan mencerna makanan
lain. ASI dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan normal serta
pertahanan imun bayi, sehingga direkomendasikan untuk dijadikan sebagai
sumber nutrisi selama dua tahun (Soka et al. 2011).
Jumlah air susu yang sedikit dapat menyebabkan kegagalan proses
menyusui. Produksi ASI bisa berkurang antara lain disebabkan oleh kelahiran
prematur, ibu atau bayi yang sakit, ibu dan bayi yang dipisah, dan menyusui
secara tidak langsung (memompa air susu). Cemas, lelah, dan stress emosional
juga merupakan faktor kuat berkurangnya produksi ASI. Jumlah produksi air susu
dapat meningkat karena pengaruh psikologi yang mendukung dan ibu yang
tenang. Pemberian galaktogogum juga dapat meningkatkan produksi ASI (Zuppa
et al. 2010).
Kelenjar susu merupakan organ tubuh yang unik dan mengalami perubahan
dari lahir sampai dewasa. Proses perubahan kelenjar susu dari lahir sampai
dewasa disajikan pada Gambar 2.2. Kelenjar susu mengalami perubahan besar
untuk persiapan laktasi, yang meliputi pendewasaan kelenjar dan alveologenesis.

9

Proses perkembangan kelenjar susu ini melibatkan orkestrasi berbagai hormon
dan protein, terutama progesteron dan prolaktin. Perubahan pertama pada saat
hamil adalah terjadi peningkatan percabangan sekunder dan tersier duktus kelenjar
susu, dan selanjutnya terjadi perkembangan alveoli. Proliferasi sel epitel
menghasilkan tunas alveoli, selanjutnya membelah dan berdiferensiasi menjadi
alveoli, yang akan menjadi tempat sekresi susu selama laktasi. Progesteron
bertanggung jawab dalam proses percabangan dan alveologenesis yang
dibutuhkan untuk menciptakan kemampuan laktasi dari kelenjar susu. Bersama
dengan prolaktin, progesteron mendorong diferensiasi struktur khusus alveoli
untuk proses sintesis dan sekresi susu. Prolaktin merupakan faktor kritikal dalam
persiapan kapasitas laktasi selama kehamilan. Pengaruhnya secara tidak langsung
adalah dengan mengatur produksi progesteron di ovarium dan secara langsung
pada sel epitel kelenjar susu (Macias and Hinck 2012).

Gambar 2.2 Perkembangan kelenjar susu mulai dari lahir sampai dewasa (Inman
et al. 2015)
Laktogenesis (inisiasi laktasi) adalah terjadi serangkaian perubahan seluler
dimana sel epitel kelenjar susu berubah dari non sekretori ke sekretori. Peristiwa
ini terjadi diakhir kehamilan dan saat melahirkan. Terjadi perubahan biokimia

10

pada kelenjar susu dari tidak aktif menjadi aktif. Proses laktogenesis dibedakan
atas dua fase yaitu laktogenesis I (diferensiasi sekretori) dan laktogenesis II
(aktivasi sekretori) (Mohammad et al. 2012). Pada laktogenesis I sel epitel
kelenjar susu berdiferensiasi menjadi lactocyte (sel sekretori epitel kelenjar susu),
selanjutnya terjadi sintesis komponen susu yang khas seperti laktosa, kasein,
α-laktalbumin, asam lemak dan sebagainya. Hormon-hormon yang dibutuhkan
untuk diferensiasi sekretori adalah estrogen, progesteron dan prolaktin, selain itu
juga dibutuhkan hormon metabolik, hormon pertumbuhan, glukokortikoid dan
insulin. Pada wanita, diferensiasi sel sekretori terjadi pada awal pertengahan
kehamilan; proses ini sangat dipengaruhi oleh hormon prolaktin (Pang and
Hartman 2007).
Aktivasi sel sekretori (laktogenesis II) merupakan awal dari sekresi susu
berlebihan, dicirikan dengan perubahan komposisi susu secara tajam seperti
peningkatan konsentrasi laktosa, sitrat, kalium dan penurunan jumlah natrium,
immunoglobin. Induksi dari aktivasi sel sekretori dipicu oleh penurunan
progesteron plasma yang cepat dan meningkatnya jumlah prolaktin dan
glukokortikoid. Selama masa akhir kehamilan dan beberapa hari pertama setelah
melahirkan kelenjar susu menghasilkan kolostrum. Pada manusia produksi susu
meningkat secara perlahan sampai 72 jam setelah melahirkan dan akan normal
setelah 96 jam. Jumlah laktosa pada ASI meningkat 2.5 kali lipat mulai dari 6 jam
setelah melahirkan sampai dengan 96 jam setelah melahirkan, jumlah glukosa
mengikuti pola yang sama. Konsentrasi prolaktin yang ada dalam susu mencapai
puncaknya pada 36 jam setelah melahirkan (125 ng/ml) dan menurun menjadi
50 ng/ml pada hari ke 42 setelah melahirkan. Sebaliknya jumlah progesteron turun
dengan cepat dari 56±16 ng/ml pada 6 jam setelah melahirkan menjadi 17±
9 ng/ml pada 36 jam setelah melahirkan dan selanjutnya menurun menjadi kurang
dari 1 ng/ml setelah 72 jam melahirkan (Mohammad et al. 2012).

Galaktogogum
Galaktogogum adalah obat atau zat yang dapat menginisiasi, memelihara
dan memperbesar kecepatan sintesa air susu. Teori farmasi yang menyebabkan
galaktogogum adalah dopamin antagonis yang dapat meningkatkan sekresi
prolaktin dan selanjutnya meningkatkan sekresi susu. Obat yang telah lama
dikenal sebagai galaktogogum adalah domperidone, metoclopramide (Holter
2012), dan sulpiride (Zuppa et al. 2010). Metoclopramide dikenal sebagai
galaktogogum sejak tahun 1975, merupakan dopamin antagonis. Mekanismenya
adalah memblok dopamin reseptor pada pituitari yang mengakibatkan jumlah
prolaktin meningkat. Domperidone adalah dopamin antagonis lainnya, dimana
obat ini bekerja dengan blokade D2 reseptor pada kelenjar pituitari (Holter 2012).
Sulpiride sebagai galaktogogum menstimulasi hipotalamus untuk mensekresikan
prolactin release factor. Penggunaan obat galaktogogum memberikan efek
samping pada ibu menyusui (Zuppa et al 2010; Holter 2012). Efek samping
metoclopramide adalah sakit kepala ringan dan kelainan pada usus halus. Efek
samping domperidone adalah mulut kering, kulit mengelupas, gatal, sakit kepala
dan gan