PENGARUH EKSTRAK ETANOL DAN ISOLAT FLAVO (1)
PENGARUH EKSTRAK ETANOL DAN ISOLAT FLAVONOID DAUN SUKUN
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) TERHADAP AKTIVITAS PENURUNAN KADAR GLUKOSA
SECARA IN VITRO
Artikel
Alend Novita Rizky Kurniawan
1040911007
PROGRAM STUDI S1 FARMASI
SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI “YAYASAN PHARMASI”
SEMARANG
2013
ii
PENGARUH EKSTRAK ETANOL DAN ISOLAT FLAVONOID DAUN SUKUN
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) TERHADAP AKTIVITAS
PENURUNAN KADAR GLUKOSA SECARA IN VITRO
EFFECT OF ETHANOLIC EXTRACT AND FLAVONOID ISOLATE OF
BREADFRUIT LEAVES (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) ACTIVITY
IN BLOOD GLUCOSE LEVELS REDUCTION IN VITRO
Alend Novita Rizky Kurniawan, Lia Kusmita, Bekti Nugraheni
Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi “Yayasan Pharmasi” Semarang
SARI
Diabetes mellitus adalah penyakit yang disebabkan kekurangan hormon
insulin yang berfungsi memanfaatkan glukosa sebagai sumber energi dan
mensintesa lemak. Peningkatan kadar glukosa di dalam darah dapat
mengakibatkan darah menjadi lebih kental yang disebut hiperglikemi. Daun sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) memiliki kandungan saponin, polifenol, asam
hidrosianat, asetilkolin, tanin, riboflavin, fenol dan flavonoid. Salah satu senyawa
yang diduga berkhasiat sebagai antidiabetes adalah flavonoid.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas ekstrak etanol dan
isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dalam
menurunkan kadar glukosa secara in vitro, mengetahui konsentrasi yang optimal
dari ekstrak etanol dan isolat flavonoid yang memberikan penurunan kadar
glukosa paling besar dan mengetahui jenis flavonoid dalam daun sukun yang
mampu memberikan penurunan kadar glukosa secara in vitro.
Metode ekstraksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode
maserasi dengan menggunakan pelarut etanol 70%. Isolasi senyawa flavonoid
dilakukan dengan menggunakan metode kromatografi kolom. Uji pendahuluan
dilakukan terhadap ekstrak etanol meliputi flavonoid, alkaloid, saponin, tanin,
polifenol dan senyawa fenol. Uji penurunan kadar glukosa ekstrak etanol dan
isolat flavonoid daun sukun menggunakan spektrofotometer visibel sedangkan
metode yang digunakan menggunakan metode Nelson Somogyi. Jenis flavonoid
yang berperan dalam menurunkan kadar glukosa diidentifikasi menggunakan
pereaksi geser dengan spektrofotometer UV-Vis.
Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi maksimal ekstrak etanol yang
dapat menurunkan kadar glukosa adalah 160 ppm sebesar 84,58% sedangkan pada
isolat flavonoid yang dapat menurunkan kadar glukosa adalah 120 ppm sebesar
80,43%. Terdapat perbedaan penurunan (%) kadar penurunan glukosa pada
ekstrak etanol dan isolat flavonoid secara in vitro. Terdapat pengaruh pemberian
ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun terhadap penurunan kadar glukosa
secara in vitro. Senyawa flavonoid yang berperan dalam menurunkan kadar
glukosa pada isolat flavonoid adalah 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol.
Kata kunci : ekstrak etanol flavonoid, penurunan kadar glukosa darah, Nelson
Somogyi
1
2
ABSTRACT
Diabetes mellitus is a disease caused by the deficiency of insulin
hormones, in that utilize glucose as an energy source and fat synthesis. Increasing
level of glucose in the blood can lead to more viscous blood called hyperglycemia.
Breadfruit leaves (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) contains saponins,
polyphenols, hydrocyanic acid, acetylcholine, tannin, riboflavin, phenols and
flavonoids. One of the compounds that considered responsible for its antidiabetic
activity is flavonoids.
This research aims to determine the activity of ethanolic extract and
flavonoids isolate of breadfruit laves (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) in blood
glucose level reduction in vitro, to determine the optimal concentration of
ethanolic extract and flavonoids isolate which provide the greatest reduction in
glucose levels and to determine the type of flavonoid contained breadfruit in the
leaves that considered able to reduce blood glucose level in vitro.
The extraction method used in this research maceration method using 70%
ethanol as the solvent. Isolation of flavonoid compounds was done using colomn
chromatography. Preliminary test conducted on the ethanolic extract include
flavonoids, alkaloids, saponins, tannins, polyphenols and phenolic compounds.
The determination of blood glucose level reduction of ethanolic extract and
flavonoid isolate of breadfruit leaves was done with Nelson Somogyi method
using visible spectrophotometer. The types of flavonoids that play a role in
reducing blood glucose levels are identified using a shift reagent with UV-Vis
Spectrophotometer.
The results showed maximum concentration of ethanolic extract can
reducer blood the glucose levels are 160 ppm by 84,58%, while the flavonoids
isolated can reducer blood glucose levels in vitro are 120 ppm by 80,43%. There
are differences of level (%) reducing blood glucose in the ethanolic extracts and
flavonoids isolate in vitro. There are effects of ethanolic extract and flavonoid
isolate of breadfruit leaves in reducing the blood glucose levels in vitro.
Flavonoids compound that play a role in reducing blood glucose levels in vitro is
7, 3', 4' trihidroxyflavonol.
Keywords: ethanolic extract of breadfruit leaves and flavonoids isolate of
breadfruit leaves, blood glucose levels reduction, Nelson Somogyi
PENDAHULUAN
Kadar glukosa sering dikaitkan dengan penyakit diabetes karena terjadi
peningkatan kadar glukosa yang tidak normal dalam darah. Peningkatan penderita
diabetes mellitus tipe dua karena kekurangan hormon insulin yang berfungsi
memanfaatkan glukosa sebagai sumber energi dan mensintesa lemak. Akibatnya
glukosa bertumpuk di dalam darah (hiperglikemia) dan akhirnya diekskresikan
lewat kemih tanpa digunakan. (Tjay dan Rahardja, 2007 : 738).
Salah satu tanaman yang layak untuk diteliti adalah daun sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg). Menurut Ramdhani (2009), daun sukun
mengandung senyawa kimia yang berkhasiat, seperti saponin, polifenol, asam
3
hidrosianat, asetilkolin, tanin, riboflavin, fenol dan flavonoid. Menurut Suryanto
dan Wehantouw (2009), bahwa ekstrak etanol daun sukun mengandung flavonoid,
tanin dan senyawa fenolik. Flavonoid dapat bersifat sebagai antidiabetes karena
flavonoid mampu berperan sebagai senyawa yang dapat menetralkan radikal
bebas dan dapat mencegah kerusakan sel β pankreas yang memproduksi insulin
(Schroeter, dkk. 2002 : 15).
Isolat flavonoid dibandingkan dengan ekstrak etanol daun sukun dengan
tujuan untuk mengetahui apakah senyawa murni isolat flavonoid dapat
menurunkan kadar glukosa lebih baik daripada ekstrak yang masih terdapat
berbagai macam kandungan senyawa aktif. Metode yang digunakan dalam
penelitian ini adalah metode Nelson Somogyi. Prinsip Nelson Somogyi adalah
mengoksidasi glukosa oleh reagen Nelson kemudian ditambahkan dengan larutan
arsenomolibdat membentuk kompleks molibdenum yang berwarna biru kehijauan
dan dapat diukur absorbansinya untuk menentukan kadar glukosa.
METODE PENELITIAN
Bahan uji yang digunakan adalah serbuk daun sukun (Artocarpus altilis
(Park.) Fosberg), baku D-glukosa anhidrat (Merck), akuades, reagen Nelson
Somogyi dan reagen Arsenomolibdat.
Alat yang digunakan adalah spektrofotometer visibel (Shimadzu UV Vis
Mini-1240), beaker glass (Herma), neraca analitik (Sartorius), pipet volume
(Pyrex), labu takar (Pyrex), pipet tetes, tabung reaksi (Pyrex), waterbath.
Daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) diekstraksi dengan metode:
Maserasi dengan cara 50 gram serbuk daun sukun ditambah setanol 70%
sebanyak 500 mL, kemudian disari secara maserasi dalam beaker glass selama 5
hari. Setiap hari diaduk, diganti larutan penyari yang baru dan disaring. Setelah 5
hari, filtrat dijadikan satu, dipekatkan dengan waterbath hingga didapatkan
ekstrak kental.
Pengujian senyawa aktif ekstrak etanol secara kualitatif
Ekstrak etanol ditambah larutan FeCl3 membentuk warna hitam jika
mengandung senyawa fenol. Ekstrak etanol ditambah FeCl3 dan K4FeCN6
membentuk warna biru kehitam jika mengandung senyawa polifenol. Ekstrak
etanol ditambah larutan gelatin 0,5% membentuk endapan yang menunjukkan
adanya tanin. Ekstrak etanol ditambah larutan NaOH membentuk warna kuning
stabil jika mengandung senyawa flavonoid. Identifikasi senyawa flavonoid
dengan KLT dengan lempeng silika gel G 60 F 254 lalu dielusi dengan eluen nbutanol : asam asetat : air (4:1:5). Kromatogram dilakukan pendeteksian bercak
4
dengan uap ammonia pekat. Terbentuknya warna kuning menunjukkan adanya
kandungan flavonoid (Robinson, 1995 : 209).
Penentuan Struktur dan Jenis Flavonoid Dengan Pereaksi Geser
Tahap I isolat flavonoid dalam metanol (disebut sebagai larutan cuplikan)
dimasukkan ke dalam kuvet. Metanol murni digunakan sebagai pembanding,
kemudian diukur spektrumnya. Tahap II larutan cuplikan ditambahkan 3 tetes
NaOH 2N kemudian diukur spektrumnya. Pembacaan spektrum dilakukan
kembali setelah 5 menit. Tahap III serbuk NaOAc ditambahkan ke dalam larutan
cuplikan. Tahap IV serbuk H3BO3 anhidrat ditambahkan ke dalam larutan pada
tahap III. Tahap V tiga tetes pereaksi AlCl3 5% ditambahkan ke dalam larutan
cuplikan. Tahap VI tiga tetes HCl yang dibuat dengan melarutkan 5 ml HCl ke
dalam 10 ml air, ditambahkan ke dalam cuplikan (Markham, 1988 : 47).
Pembuatan Larutan Baku Glukosa 80 ppm
Ditimbang seksama 50,0 mg baku D-glukosa anhidrat didilarutkan dalam
50 mL akuades sehingga didapatkan konsentrasi 1000 ppm. Dipipet 8,0 mL dari
larutan tersebut dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL kemudian ditambahkan
akudes sampai tanda batas dan dihomogenkan.
Cara Pengukuran Kadar Glukosa
Ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun masing-masing dibuat seri
konsentrasi 60, 80, 100, 120, 140, 160 dan 180 ppm. Diambil 3 mL dimasukkan
dalam tabung reaksi, ditambahkan dengan 3 mL baku glukosa dengan konsentrasi
80 ppm dalam akuades. Diambil 1 mL dari larutan tersebut dimasukkan ke dalam
labu takar 10 mL, ditambah 1 mL reagen Nelson ditutup dengan kapas kemudian
dipanaskan di atas air mendidih selama 10 menit. Larutan didinginkan selama 5
menit, ditambah 1 mL reagen Arsenomolibdat kemudian ditambah akuades
sampai tanda batas, gojog dan didiamkan selama 13 menit. Hasilnya dibaca
dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 758,5 nm.
Analisis Data
Absorbansi yang diperoleh dari pengukuran sampel ekstrak etanol dan
isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dikurangi dengan
blanko dan dibandingkan dengan larutan baku glukosa. Kemudian absorban
dimasukkan ke dalam regresi linier deret baku untuk mengetahui persen
penurunan kadar glukosa. Perhitungan persentase kadar penurunan glukosa
menggunakan rumus berikut:
Persentase penurunan kadar =
�
�
�−
�
�
x 100%
5
HASIL PENELITIAN
Dilakukan uji pendahuluan untuk mengetahui senyawa flavonoid yang
terkandung dalam ekstrak etanol dengan cara 1 mL ekstrak etanol daun sukun
ditambah dengan NaOH yang akan membentuk warna kuning stabil. Kemudian
dilakukan uji penegasan dengan metode kromatografi lapis tipis (KLT) dengan
terbentuk noda berwarna kuning setelah diberi uap ammonia dan diperoleh Rf
0,19; 0,41; 0,58; 0,68; 0,96.
5
4
3
2
1
Gambar 1. Hasil KLT setelah uap ammonia
Isolasi senyawa flavonoid ekstrak etanol menggunakan kromatografi
kolom. Hasil isolat dijadikan satu dan diperoleh isolat kental. Tahapan selanjutnya
adalah pengujian isolat flavonoid menggunakan pereaksi geser.
Tabel 1. Data Interpretasi Spektrum secara Spektrofotometer Visibel
Perlakuan Sampel Isolat
Flavonoid
λ maks (nm)
Pergeseran λ (nm)
Interpretasi
Pita II
Pita I
Pita II
Pita I
Sampel dalam metanol
251,60
349,40
-
-
Sampel dalam metanol +
NaOH
Sampel dalam metanol +
NaOH (5menit)
Sampel dalam metanol +
NaOAc
Sampel dalam metanol +
NaOAc + H3BO3
Sampel dalam metanol +
AlCl3
Sampel dalam metanol +
AlCl3 + HCl
264,2
354,8
-
+5,4
Flavonol (3-OH
tersubtitusi)
-
274,2
413,8
-
+64,4
-
270,4
397,4
-
+48
7-OH
-
390,6
-
+41,2
266,0
365,2
-
+13
o-di OH pada
cincin B (3′,4′)
-
266,4
379,6
-
+14
-
Berdasarkan hasil yang didapat, disimpulkan bahwa kandungan flavonoid
pada isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) secara
6
spektrofotometer visibel yaitu 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol. Struktur dari flavonoid
7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol ditunjukkan gambar 1.
OH
OH
O
HO
OH
O
Gambar 2. Interpretasi spektrum flavonoid 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol
Penentuan kadar glukosa menggunakan reagen Nelson Somogyi. Pertama
kali dilakukan pengukuran deret baku glukosa. Deret baku inilah yang akan
digunakan sebagai penghitungan konsentrasi glukosa. Dari hasil pengukuran
didapatkan data:
Absorbansi
Tabel 2. Data Pengukuran Absorbansi Deret Baku Glukosa
2.5
2
1.5
1
0.5
0
10
30
50
70
90
Konsentrasi (ppm)
Hasil regresi linier didapat data: a = -0,0332, b = 0,0206, r = 0,9985.
Dari data yang didapat, maka nilai regresi linier sebagai rumus yang menjadi
dasar untuk perhitungan kadar glukosa pada sampel yaitu y = 0,0206 x – 0,0332.
Selanjutnya dilakukan pengukuran kadar glukosa setelah ditambahkan
ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.)
Fosberg). Pada proses ini terjadi reaksi pembentukan kompleks glukosa dengan
flavonoid. Reaksinya dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 3. Reaksi pembentukan senyawa kompleks glukosa dengan
flavonoid (Fessenden dan Fessenden, 1986)
7
Pada flavonoid, gugus OH yang terletak pada nomor 3′ dan 4′ mampu
mengikat glukosa sehingga kadar glukosa menjadi berkurang. Sedangkan
kelebihan glukosa akan bereaksi dengan reagen Nelson dengan membentuk
endapan merah bata kemudian direaksikan dengan reagen Arsenomolibdat
membentuk molibdine. Reaksinya dapat dilihat pada gambar 3.
Glukosa
Asam Glukonat
3Cu2O + (Mo7O24)-6
Cu6Mo7O25 + O2
Merah bata Molybdat
senyawa kompleks biru kehijauan
Gambar 4.
Reaksi pembentukan senyawa kompleks glukosa dengan
arsenomolibdat (Pratiwi, 2011)
Dari hasil pengukuran kadar glukosa didapatkan rata-rata % penurunan
kadar glukosa adalah:
Tabel 3. Hasil Pengukuran Rata-Rata % Penurunan Kadar Glukosa Setelah
Penambahan Ekstrak Etanol dan Isolat Flavonoid Daun Sukun
Konsentrasi
(ppm)
60
Rata-rata % Penurunan Kadar Glukosa
Ekstrak etanol
Isolat flavonoid
52,19%
59,22%
80
53,16%
63,65%
100
61,12%
74,98%
120
69,79%
80,43%
140
78,24%
54,33%
160
84,58%
56,25%
180
58,68%
58,01%
persentase
pemurunan kadar
glukosa (%)
100
80
60
ekstrak etanol
40
20
0
60
80
100
120
140
160
Konsentrasi (ppm)
180
Gambar 5. Kurva Penurunan Kadar Glukosa Pada Ekstrak Etanol dan
Isolat Flavonoid Daun Sukun
8
Pada gambar dapat diketahui bahwa persentase penurunan glukosa lebih
besar persentasenya pada isolat flavonoid dibandingkan dengan ekstrak etanol.
Isolat flavonoid pada konsentrasi 60 ppm mampu menurunkan glukosa sebesar
59,22% sedangkan pada ekstrak etanol pada konsentrasi yang sama hanya mampu
menurunkan glukosa sebesar 52,19%. Perbedaan persentase penurunan kadar
glukosa dikarenakan kandungan flavonoid dalam isolat flavonoid lebih banyak
dibandingkan ekstrak etanol. Sehingga isolat flavonoid mampu mengikat glukosa
lebih banyak dibandingkan ekstrak etanol.
Hasil uji statistika menggunakan SPSS versi 16 adalah ekstrak etanol dan
isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dengan
konsentrasi masing-masing yaitu 60, 80, 100, 120, 140, 160 dan 180 ppm
berdistribusi normal dan homogen. Uji parametrik menggunakan uji anava dua
jalan didapatkan data bahwa ada perbedaan signifikan antara konsentrasi ekstrak
etanol dengan isolat flavonoid.
SIMPULAN
Konsentrasi maksimal ekstrak etanol daun sukun yang dapat menurunkan
kadar glukosa adalah 160 ppm sedangkan konsentrasi isolat flavonoid yang dapat
menurunkan kadar glukosa adalah 120 ppm. Terdapat perbedaan ekstrak etanol
dan isolat flavonoid dapat menurunkan kadar glukosa secara in vitro. Terdapat
pengaruh pemberian ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun terhadap
penurunan kadar glukosa secara in vitro.
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, R. J., dan J. S. Fessenden. 1986. Kimia Organik. Edisi ketiga. Jakarta:
Erlangga
Markham, K. R. 1988. Cara Mengidentifikasi Flavonoid. Diterjemahkan oleh
Padmawinata, K. Bandung: ITB Press
Pratiwi E. C. 2011. Perbedaan Metode Ekstraksi Daun Stevia (Stevia rebaudana
Bertonii) Terhadap Kadar Gula Reduksi Secara Spektroskopi Visibel.
Skripsi. Semarang: Stifar Yayasan Pharmasi
Ramdhani, AN. 2009. Uji Toksisitas Akut Ekstrak Etanol Daun Sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) terhadap Larva Artemia salina Leach
dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BST). Skripsi. Semarang:
Universitas Diponegoro
9
Robinson, T. 1995. Kandungan Organik Tanaman Tingkat Tinggi, Edisi VI,
diterjemahkan oleh Padmawinata, K. Bandung: ITB Press
Tjay, T.H., dan Rahardja, K. 2007. Obat-Obat Penting, Khasiat, Penggunaan dan
Efek-efek Sampingnya . Edisi VI. Jakarta: Elex Media Komputindo
Schroeter, Hagen, Cliton B., Jeremy P.E.S, Robert J.W., Enrique C., Catherine
R.E. 2002. MAPK signaling in neurodegeneration: influences of flavonoid
and of nitric oxide. Jurnal Elsevier Neurobiology of Aging 23: 861-880
Suryanto, E. dan F. Wehantouw, 2009. Aktivitas Penangkap Radikal Bebas Dari
Ekstrak Fenolik Daun Sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg F.).
Jurnal Chemistry Progress Vol 2 No 1: 1-7
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) TERHADAP AKTIVITAS PENURUNAN KADAR GLUKOSA
SECARA IN VITRO
Artikel
Alend Novita Rizky Kurniawan
1040911007
PROGRAM STUDI S1 FARMASI
SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI “YAYASAN PHARMASI”
SEMARANG
2013
ii
PENGARUH EKSTRAK ETANOL DAN ISOLAT FLAVONOID DAUN SUKUN
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) TERHADAP AKTIVITAS
PENURUNAN KADAR GLUKOSA SECARA IN VITRO
EFFECT OF ETHANOLIC EXTRACT AND FLAVONOID ISOLATE OF
BREADFRUIT LEAVES (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) ACTIVITY
IN BLOOD GLUCOSE LEVELS REDUCTION IN VITRO
Alend Novita Rizky Kurniawan, Lia Kusmita, Bekti Nugraheni
Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi “Yayasan Pharmasi” Semarang
SARI
Diabetes mellitus adalah penyakit yang disebabkan kekurangan hormon
insulin yang berfungsi memanfaatkan glukosa sebagai sumber energi dan
mensintesa lemak. Peningkatan kadar glukosa di dalam darah dapat
mengakibatkan darah menjadi lebih kental yang disebut hiperglikemi. Daun sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) memiliki kandungan saponin, polifenol, asam
hidrosianat, asetilkolin, tanin, riboflavin, fenol dan flavonoid. Salah satu senyawa
yang diduga berkhasiat sebagai antidiabetes adalah flavonoid.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas ekstrak etanol dan
isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dalam
menurunkan kadar glukosa secara in vitro, mengetahui konsentrasi yang optimal
dari ekstrak etanol dan isolat flavonoid yang memberikan penurunan kadar
glukosa paling besar dan mengetahui jenis flavonoid dalam daun sukun yang
mampu memberikan penurunan kadar glukosa secara in vitro.
Metode ekstraksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode
maserasi dengan menggunakan pelarut etanol 70%. Isolasi senyawa flavonoid
dilakukan dengan menggunakan metode kromatografi kolom. Uji pendahuluan
dilakukan terhadap ekstrak etanol meliputi flavonoid, alkaloid, saponin, tanin,
polifenol dan senyawa fenol. Uji penurunan kadar glukosa ekstrak etanol dan
isolat flavonoid daun sukun menggunakan spektrofotometer visibel sedangkan
metode yang digunakan menggunakan metode Nelson Somogyi. Jenis flavonoid
yang berperan dalam menurunkan kadar glukosa diidentifikasi menggunakan
pereaksi geser dengan spektrofotometer UV-Vis.
Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi maksimal ekstrak etanol yang
dapat menurunkan kadar glukosa adalah 160 ppm sebesar 84,58% sedangkan pada
isolat flavonoid yang dapat menurunkan kadar glukosa adalah 120 ppm sebesar
80,43%. Terdapat perbedaan penurunan (%) kadar penurunan glukosa pada
ekstrak etanol dan isolat flavonoid secara in vitro. Terdapat pengaruh pemberian
ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun terhadap penurunan kadar glukosa
secara in vitro. Senyawa flavonoid yang berperan dalam menurunkan kadar
glukosa pada isolat flavonoid adalah 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol.
Kata kunci : ekstrak etanol flavonoid, penurunan kadar glukosa darah, Nelson
Somogyi
1
2
ABSTRACT
Diabetes mellitus is a disease caused by the deficiency of insulin
hormones, in that utilize glucose as an energy source and fat synthesis. Increasing
level of glucose in the blood can lead to more viscous blood called hyperglycemia.
Breadfruit leaves (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) contains saponins,
polyphenols, hydrocyanic acid, acetylcholine, tannin, riboflavin, phenols and
flavonoids. One of the compounds that considered responsible for its antidiabetic
activity is flavonoids.
This research aims to determine the activity of ethanolic extract and
flavonoids isolate of breadfruit laves (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) in blood
glucose level reduction in vitro, to determine the optimal concentration of
ethanolic extract and flavonoids isolate which provide the greatest reduction in
glucose levels and to determine the type of flavonoid contained breadfruit in the
leaves that considered able to reduce blood glucose level in vitro.
The extraction method used in this research maceration method using 70%
ethanol as the solvent. Isolation of flavonoid compounds was done using colomn
chromatography. Preliminary test conducted on the ethanolic extract include
flavonoids, alkaloids, saponins, tannins, polyphenols and phenolic compounds.
The determination of blood glucose level reduction of ethanolic extract and
flavonoid isolate of breadfruit leaves was done with Nelson Somogyi method
using visible spectrophotometer. The types of flavonoids that play a role in
reducing blood glucose levels are identified using a shift reagent with UV-Vis
Spectrophotometer.
The results showed maximum concentration of ethanolic extract can
reducer blood the glucose levels are 160 ppm by 84,58%, while the flavonoids
isolated can reducer blood glucose levels in vitro are 120 ppm by 80,43%. There
are differences of level (%) reducing blood glucose in the ethanolic extracts and
flavonoids isolate in vitro. There are effects of ethanolic extract and flavonoid
isolate of breadfruit leaves in reducing the blood glucose levels in vitro.
Flavonoids compound that play a role in reducing blood glucose levels in vitro is
7, 3', 4' trihidroxyflavonol.
Keywords: ethanolic extract of breadfruit leaves and flavonoids isolate of
breadfruit leaves, blood glucose levels reduction, Nelson Somogyi
PENDAHULUAN
Kadar glukosa sering dikaitkan dengan penyakit diabetes karena terjadi
peningkatan kadar glukosa yang tidak normal dalam darah. Peningkatan penderita
diabetes mellitus tipe dua karena kekurangan hormon insulin yang berfungsi
memanfaatkan glukosa sebagai sumber energi dan mensintesa lemak. Akibatnya
glukosa bertumpuk di dalam darah (hiperglikemia) dan akhirnya diekskresikan
lewat kemih tanpa digunakan. (Tjay dan Rahardja, 2007 : 738).
Salah satu tanaman yang layak untuk diteliti adalah daun sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg). Menurut Ramdhani (2009), daun sukun
mengandung senyawa kimia yang berkhasiat, seperti saponin, polifenol, asam
3
hidrosianat, asetilkolin, tanin, riboflavin, fenol dan flavonoid. Menurut Suryanto
dan Wehantouw (2009), bahwa ekstrak etanol daun sukun mengandung flavonoid,
tanin dan senyawa fenolik. Flavonoid dapat bersifat sebagai antidiabetes karena
flavonoid mampu berperan sebagai senyawa yang dapat menetralkan radikal
bebas dan dapat mencegah kerusakan sel β pankreas yang memproduksi insulin
(Schroeter, dkk. 2002 : 15).
Isolat flavonoid dibandingkan dengan ekstrak etanol daun sukun dengan
tujuan untuk mengetahui apakah senyawa murni isolat flavonoid dapat
menurunkan kadar glukosa lebih baik daripada ekstrak yang masih terdapat
berbagai macam kandungan senyawa aktif. Metode yang digunakan dalam
penelitian ini adalah metode Nelson Somogyi. Prinsip Nelson Somogyi adalah
mengoksidasi glukosa oleh reagen Nelson kemudian ditambahkan dengan larutan
arsenomolibdat membentuk kompleks molibdenum yang berwarna biru kehijauan
dan dapat diukur absorbansinya untuk menentukan kadar glukosa.
METODE PENELITIAN
Bahan uji yang digunakan adalah serbuk daun sukun (Artocarpus altilis
(Park.) Fosberg), baku D-glukosa anhidrat (Merck), akuades, reagen Nelson
Somogyi dan reagen Arsenomolibdat.
Alat yang digunakan adalah spektrofotometer visibel (Shimadzu UV Vis
Mini-1240), beaker glass (Herma), neraca analitik (Sartorius), pipet volume
(Pyrex), labu takar (Pyrex), pipet tetes, tabung reaksi (Pyrex), waterbath.
Daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) diekstraksi dengan metode:
Maserasi dengan cara 50 gram serbuk daun sukun ditambah setanol 70%
sebanyak 500 mL, kemudian disari secara maserasi dalam beaker glass selama 5
hari. Setiap hari diaduk, diganti larutan penyari yang baru dan disaring. Setelah 5
hari, filtrat dijadikan satu, dipekatkan dengan waterbath hingga didapatkan
ekstrak kental.
Pengujian senyawa aktif ekstrak etanol secara kualitatif
Ekstrak etanol ditambah larutan FeCl3 membentuk warna hitam jika
mengandung senyawa fenol. Ekstrak etanol ditambah FeCl3 dan K4FeCN6
membentuk warna biru kehitam jika mengandung senyawa polifenol. Ekstrak
etanol ditambah larutan gelatin 0,5% membentuk endapan yang menunjukkan
adanya tanin. Ekstrak etanol ditambah larutan NaOH membentuk warna kuning
stabil jika mengandung senyawa flavonoid. Identifikasi senyawa flavonoid
dengan KLT dengan lempeng silika gel G 60 F 254 lalu dielusi dengan eluen nbutanol : asam asetat : air (4:1:5). Kromatogram dilakukan pendeteksian bercak
4
dengan uap ammonia pekat. Terbentuknya warna kuning menunjukkan adanya
kandungan flavonoid (Robinson, 1995 : 209).
Penentuan Struktur dan Jenis Flavonoid Dengan Pereaksi Geser
Tahap I isolat flavonoid dalam metanol (disebut sebagai larutan cuplikan)
dimasukkan ke dalam kuvet. Metanol murni digunakan sebagai pembanding,
kemudian diukur spektrumnya. Tahap II larutan cuplikan ditambahkan 3 tetes
NaOH 2N kemudian diukur spektrumnya. Pembacaan spektrum dilakukan
kembali setelah 5 menit. Tahap III serbuk NaOAc ditambahkan ke dalam larutan
cuplikan. Tahap IV serbuk H3BO3 anhidrat ditambahkan ke dalam larutan pada
tahap III. Tahap V tiga tetes pereaksi AlCl3 5% ditambahkan ke dalam larutan
cuplikan. Tahap VI tiga tetes HCl yang dibuat dengan melarutkan 5 ml HCl ke
dalam 10 ml air, ditambahkan ke dalam cuplikan (Markham, 1988 : 47).
Pembuatan Larutan Baku Glukosa 80 ppm
Ditimbang seksama 50,0 mg baku D-glukosa anhidrat didilarutkan dalam
50 mL akuades sehingga didapatkan konsentrasi 1000 ppm. Dipipet 8,0 mL dari
larutan tersebut dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL kemudian ditambahkan
akudes sampai tanda batas dan dihomogenkan.
Cara Pengukuran Kadar Glukosa
Ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun masing-masing dibuat seri
konsentrasi 60, 80, 100, 120, 140, 160 dan 180 ppm. Diambil 3 mL dimasukkan
dalam tabung reaksi, ditambahkan dengan 3 mL baku glukosa dengan konsentrasi
80 ppm dalam akuades. Diambil 1 mL dari larutan tersebut dimasukkan ke dalam
labu takar 10 mL, ditambah 1 mL reagen Nelson ditutup dengan kapas kemudian
dipanaskan di atas air mendidih selama 10 menit. Larutan didinginkan selama 5
menit, ditambah 1 mL reagen Arsenomolibdat kemudian ditambah akuades
sampai tanda batas, gojog dan didiamkan selama 13 menit. Hasilnya dibaca
dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 758,5 nm.
Analisis Data
Absorbansi yang diperoleh dari pengukuran sampel ekstrak etanol dan
isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dikurangi dengan
blanko dan dibandingkan dengan larutan baku glukosa. Kemudian absorban
dimasukkan ke dalam regresi linier deret baku untuk mengetahui persen
penurunan kadar glukosa. Perhitungan persentase kadar penurunan glukosa
menggunakan rumus berikut:
Persentase penurunan kadar =
�
�
�−
�
�
x 100%
5
HASIL PENELITIAN
Dilakukan uji pendahuluan untuk mengetahui senyawa flavonoid yang
terkandung dalam ekstrak etanol dengan cara 1 mL ekstrak etanol daun sukun
ditambah dengan NaOH yang akan membentuk warna kuning stabil. Kemudian
dilakukan uji penegasan dengan metode kromatografi lapis tipis (KLT) dengan
terbentuk noda berwarna kuning setelah diberi uap ammonia dan diperoleh Rf
0,19; 0,41; 0,58; 0,68; 0,96.
5
4
3
2
1
Gambar 1. Hasil KLT setelah uap ammonia
Isolasi senyawa flavonoid ekstrak etanol menggunakan kromatografi
kolom. Hasil isolat dijadikan satu dan diperoleh isolat kental. Tahapan selanjutnya
adalah pengujian isolat flavonoid menggunakan pereaksi geser.
Tabel 1. Data Interpretasi Spektrum secara Spektrofotometer Visibel
Perlakuan Sampel Isolat
Flavonoid
λ maks (nm)
Pergeseran λ (nm)
Interpretasi
Pita II
Pita I
Pita II
Pita I
Sampel dalam metanol
251,60
349,40
-
-
Sampel dalam metanol +
NaOH
Sampel dalam metanol +
NaOH (5menit)
Sampel dalam metanol +
NaOAc
Sampel dalam metanol +
NaOAc + H3BO3
Sampel dalam metanol +
AlCl3
Sampel dalam metanol +
AlCl3 + HCl
264,2
354,8
-
+5,4
Flavonol (3-OH
tersubtitusi)
-
274,2
413,8
-
+64,4
-
270,4
397,4
-
+48
7-OH
-
390,6
-
+41,2
266,0
365,2
-
+13
o-di OH pada
cincin B (3′,4′)
-
266,4
379,6
-
+14
-
Berdasarkan hasil yang didapat, disimpulkan bahwa kandungan flavonoid
pada isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) secara
6
spektrofotometer visibel yaitu 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol. Struktur dari flavonoid
7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol ditunjukkan gambar 1.
OH
OH
O
HO
OH
O
Gambar 2. Interpretasi spektrum flavonoid 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol
Penentuan kadar glukosa menggunakan reagen Nelson Somogyi. Pertama
kali dilakukan pengukuran deret baku glukosa. Deret baku inilah yang akan
digunakan sebagai penghitungan konsentrasi glukosa. Dari hasil pengukuran
didapatkan data:
Absorbansi
Tabel 2. Data Pengukuran Absorbansi Deret Baku Glukosa
2.5
2
1.5
1
0.5
0
10
30
50
70
90
Konsentrasi (ppm)
Hasil regresi linier didapat data: a = -0,0332, b = 0,0206, r = 0,9985.
Dari data yang didapat, maka nilai regresi linier sebagai rumus yang menjadi
dasar untuk perhitungan kadar glukosa pada sampel yaitu y = 0,0206 x – 0,0332.
Selanjutnya dilakukan pengukuran kadar glukosa setelah ditambahkan
ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.)
Fosberg). Pada proses ini terjadi reaksi pembentukan kompleks glukosa dengan
flavonoid. Reaksinya dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 3. Reaksi pembentukan senyawa kompleks glukosa dengan
flavonoid (Fessenden dan Fessenden, 1986)
7
Pada flavonoid, gugus OH yang terletak pada nomor 3′ dan 4′ mampu
mengikat glukosa sehingga kadar glukosa menjadi berkurang. Sedangkan
kelebihan glukosa akan bereaksi dengan reagen Nelson dengan membentuk
endapan merah bata kemudian direaksikan dengan reagen Arsenomolibdat
membentuk molibdine. Reaksinya dapat dilihat pada gambar 3.
Glukosa
Asam Glukonat
3Cu2O + (Mo7O24)-6
Cu6Mo7O25 + O2
Merah bata Molybdat
senyawa kompleks biru kehijauan
Gambar 4.
Reaksi pembentukan senyawa kompleks glukosa dengan
arsenomolibdat (Pratiwi, 2011)
Dari hasil pengukuran kadar glukosa didapatkan rata-rata % penurunan
kadar glukosa adalah:
Tabel 3. Hasil Pengukuran Rata-Rata % Penurunan Kadar Glukosa Setelah
Penambahan Ekstrak Etanol dan Isolat Flavonoid Daun Sukun
Konsentrasi
(ppm)
60
Rata-rata % Penurunan Kadar Glukosa
Ekstrak etanol
Isolat flavonoid
52,19%
59,22%
80
53,16%
63,65%
100
61,12%
74,98%
120
69,79%
80,43%
140
78,24%
54,33%
160
84,58%
56,25%
180
58,68%
58,01%
persentase
pemurunan kadar
glukosa (%)
100
80
60
ekstrak etanol
40
20
0
60
80
100
120
140
160
Konsentrasi (ppm)
180
Gambar 5. Kurva Penurunan Kadar Glukosa Pada Ekstrak Etanol dan
Isolat Flavonoid Daun Sukun
8
Pada gambar dapat diketahui bahwa persentase penurunan glukosa lebih
besar persentasenya pada isolat flavonoid dibandingkan dengan ekstrak etanol.
Isolat flavonoid pada konsentrasi 60 ppm mampu menurunkan glukosa sebesar
59,22% sedangkan pada ekstrak etanol pada konsentrasi yang sama hanya mampu
menurunkan glukosa sebesar 52,19%. Perbedaan persentase penurunan kadar
glukosa dikarenakan kandungan flavonoid dalam isolat flavonoid lebih banyak
dibandingkan ekstrak etanol. Sehingga isolat flavonoid mampu mengikat glukosa
lebih banyak dibandingkan ekstrak etanol.
Hasil uji statistika menggunakan SPSS versi 16 adalah ekstrak etanol dan
isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dengan
konsentrasi masing-masing yaitu 60, 80, 100, 120, 140, 160 dan 180 ppm
berdistribusi normal dan homogen. Uji parametrik menggunakan uji anava dua
jalan didapatkan data bahwa ada perbedaan signifikan antara konsentrasi ekstrak
etanol dengan isolat flavonoid.
SIMPULAN
Konsentrasi maksimal ekstrak etanol daun sukun yang dapat menurunkan
kadar glukosa adalah 160 ppm sedangkan konsentrasi isolat flavonoid yang dapat
menurunkan kadar glukosa adalah 120 ppm. Terdapat perbedaan ekstrak etanol
dan isolat flavonoid dapat menurunkan kadar glukosa secara in vitro. Terdapat
pengaruh pemberian ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun terhadap
penurunan kadar glukosa secara in vitro.
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, R. J., dan J. S. Fessenden. 1986. Kimia Organik. Edisi ketiga. Jakarta:
Erlangga
Markham, K. R. 1988. Cara Mengidentifikasi Flavonoid. Diterjemahkan oleh
Padmawinata, K. Bandung: ITB Press
Pratiwi E. C. 2011. Perbedaan Metode Ekstraksi Daun Stevia (Stevia rebaudana
Bertonii) Terhadap Kadar Gula Reduksi Secara Spektroskopi Visibel.
Skripsi. Semarang: Stifar Yayasan Pharmasi
Ramdhani, AN. 2009. Uji Toksisitas Akut Ekstrak Etanol Daun Sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) terhadap Larva Artemia salina Leach
dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BST). Skripsi. Semarang:
Universitas Diponegoro
9
Robinson, T. 1995. Kandungan Organik Tanaman Tingkat Tinggi, Edisi VI,
diterjemahkan oleh Padmawinata, K. Bandung: ITB Press
Tjay, T.H., dan Rahardja, K. 2007. Obat-Obat Penting, Khasiat, Penggunaan dan
Efek-efek Sampingnya . Edisi VI. Jakarta: Elex Media Komputindo
Schroeter, Hagen, Cliton B., Jeremy P.E.S, Robert J.W., Enrique C., Catherine
R.E. 2002. MAPK signaling in neurodegeneration: influences of flavonoid
and of nitric oxide. Jurnal Elsevier Neurobiology of Aging 23: 861-880
Suryanto, E. dan F. Wehantouw, 2009. Aktivitas Penangkap Radikal Bebas Dari
Ekstrak Fenolik Daun Sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg F.).
Jurnal Chemistry Progress Vol 2 No 1: 1-7