PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH (Allium sativum L.) MENGGUNAKAN DOKING MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN SCREEN ASSAY

  PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH (Allium sativum L.) MENGGUNAKAN DOKING MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN SCREEN ASSAY SKRIPSI

  Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1

  Diajukan Oleh Siti Miftahul Janah

  1008010112

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO PURWOKERTO 2014

  

HALAMAN PERSETUJUAN

PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH

(Allium sativum L.) SECARA DOKING MOLEKULAR DAN YEAST

ESTROGEN SCREEN ASSAY

  SITI MIFTAHUL JANAH 1008010112

  

Diperiksa dan disetujui oleh:

Pembimbing I Pembimbing II Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si Binar Asrining Dhiani, M.Si., Apt NIP. 19740522 200012 2001 NIK.2160392

  HALAMAN PENGESAHAN PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK DARI BAWANG PUTIH (Allium sativum L.) SECARA DOKING MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN SCREEN ASSAY SITI MIFTAHUL JANAH

  (1008010112) Ketua Sekretaris Penguji I Penguji II Mengetahui Dekan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si., Apt. NIK. 2160217

  

PERNYATAAN

  Yang bertanda tangan dibawah ini, saya : Nama : Siti Miftahul Janah NIM : 1008010112 Program studi : Farmasi Fakultas/Universitas : Farmasi/Universitas Muhammadiyah Purwokerto

  Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil dari proses penelitian saya yang telah dilakukan sesuai dengan prosedur penelitian yang benar dengan arahan dari dosen pembimbing dan bukan hasil penjiplakan dari hasil karya orang lain atau terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

  Demikian pernyataan ini, apabila kelak dikemudian hari terbukti ada unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

  Purwokerto, Agustus 2014 Yang menyatakan,

  Siti Miftahul Janah

  

INTISARI

SITI MIFTAHUL JANAH. Penentuan Aktivitas Estrogenik dari Bawang Putih

  (Allium sativum L.) menggunakan Doking Molekular dan Yeast Estrogen Screen Assay. Dibawah bimbingan ASMIYENTI DJALIASRIN DJALIL dan BINAR

ASRINING DHIANI

  

Latar Belakang: Salah satu yang tidak disukai pada kasus menopause adalah

  kulit menjadi keriput, kering, dan osteoporosis. Untuk mengurangi gejala tidak menyenangkan tersebut, salah satu terapinya dengan hormon estrogen dari luar atau sering disebut sebagai hormone replacement therapy salah satu contohnya dengan estradiol. Namun estradiol mempunyai efek samping seperti kanker payudara oleh sebab dilakukan dengan bahan alami untuk meningkatkan aktivitas estrogenik, yang disebut fitoestrogen. Bawang putih juga mengandung beberapa senyawa seperti genistein, lariciresinol, pinoresinol, secoisolariciresinol dan coumestrol yang merupakan bagian dari fitoestrogen. Diduga senyawa- senyawa tersebut dapat berinteraksi dengan reseptor estrogen manusia sehingga dapat ditentukan aktivitas estrogeniknya.

  Tujuan Penelitian: Untuk mengetahui seberapa besar kemampuan senyawa

  genistein dalam menggantikan estradiol untuk berikatan dengan reseptor estrogen dan untuk menentukan aktivitas estrogenik dari ekstrak etanol tanaman bawang putih (Allium sativum L.) menggunakan metode YES Assay.

  Metode Penelitian: Penelitian dilakukan secara non eksperimental pada doking

  molekul menggunakan program AutoDock dan ekperimental dengan rancangan penelitian berupa randomized block design dengan menguji ekstrak etanol 50; 100; 200; 400; 800; 1000; 1200; 1600; 2000 µg/mL menggunakan YES Assay untuk melihat adanya aktivitas estrogenik. Peningkatan aktivitas estrogenik ditandai dengan meningkatnya intensitas warna kuning dari substrat oNPG dengan enzim

  β-galaktosidase pada YES strain untuk memecah struktur oNPG menjadi

  o NP sehingga muncul warna kuning. Peningkatan intensitas warna kuning dapat

  diukur absorbansinya menggunakan microplate reader pada panjang gelombang 420 nm dan 550nm.

  Hasil: Uji aktivitas estrogenik menunjukkan bahwa ekstrak etanol bawang putih

  memiliki aktivitas estrogenik yang sangat rendah dibuktikan dengan uji doking molekular yang memperoleh nilai RMSD senyawa estradiol yaitu 0,844 Ǻ dan energi bebasnya -9,55 kkal/mol dan genistein yaitu 2,850 Ǻ dan energi bebasnya

• 2,96 kkal/mol. Dan hasil dari uji YES Assay nilai EC kontrol positif estradiol

  50

• 4

  1,18x10 M dan nilai EC dari kontrol positif genistein adalah 7,82 x

  50

• 15

  10 M. Kesimpulan: Ekstrak etanol bawang putih (Allium sativum L.) memiliki aktivitas estrogenik yang rendah.

  Kata Kunci: Bawang putih, aktivitas estrogenik, doking, YES Assay.

  ABSTRACT SITI MIFTAHUL JANAH. The determination of Estrogenic Activity of Garlic (Allium sativum L.) using Molecular Docking and Yeast Estrogen Screen Assay.

  Supervised: ASMIYENTI DJALIASRIN DJALIL and BINAR ASRINING

  DHIANI Background: one who not popular in the case of menopouse was the skin become

  wrinkled, dried and osteoporosis. To reduce unpleasant those one of them was hormone estrogen or often called as hormone replacement therapy one example with estradiol. But the estradiol had side effect such as breast cancer therefore done with natural materials to improve estrogenic activity called fitoestrogen. Garlic also contains several compounds such as genistein, lariciresinol, pinoresinol, secoisolariciresinol, and coumestrol which were part of fitoestrogen. Suspected the compounds could interact with the human estrogen receptor so that can determine estrogenic activity.

  Aim: to find out how big the ability genistein to replace estradiol to blind to the

  estrogen receptor and to determine estrogenic activity from extract ethanol of garlic (Allium sativum L.).) using YES assay method.

  Method: research conducted in non-experimental in molecular docking using

AutoDock and experimental with a research design randomized block design by

  testing ethanol extract 50; 100; 200; 400; 800; 1000; 1200; 1600; 2000 µg/mL using YES assay to see the existence of the estrogenic activity. Improving estrogenic activity marked by increasing yellow color of the substrate oNPG with enzyme

  β-galaktosidase in YES strain to devide structure oNPG to be oNP so that appeared a yellow color. Improving intensity of yellow color could measured absorbance use microplate reader at wavelengths 420 nm and 550 nm.

  Finding: testing of estrogenic activity showed ethanol extract of garlic had a very

  low estrogenic activity proved by testing molecular docking that got value RMSD compound of estradiol was 0.844 Ǻ and the free energy -9.55 kcal / mol and genistein 2,85

  0 Ǻ and free energy -2,96 kkal/mol. And the result of testing YES

• 4

  assay value EC

  50 1,18x10 M and value

• 15

  EC 50 from positive control genistein 7,82x10 M.

  Conclusion: ethanol extract of garlic (Allium sativum L.) had low estrogenic activity. Keyword : garlic, estrogenic activity, docking, YES assay.

  MOTTO

  Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain. (Q.S Al-Insyirah 6-7)

  Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan kerjakanlah hal yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain, karena hidup hanyalah sekali.

  PERSEMBAHAN

  Alhamdulillah, atas rahmat dan hidayah-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Karya sederhana ini ku persembahkan untuk:  Ibu tercinta yang selalu mencurahkan kasih sayang, dukungan dan doa serta (Alm) Bapak yang selalu menjadi motivasi untuk selalu semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.  Kakak dan adikku tersayang yang selalu memberikan semangat dan dorongan dengan canda dan tawanya.  Dosen pembimbing Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt dan Dr. Asmiyenti

  Djaliasrin Djalil, M.Si terima kasih telah membimbing dan memberi bantuan dengan penuh kesabaran, serta memberikan semangat dan arahan selama proses penyusunan skripsi ini.  Teman-teman seperjuangan Icha, Anna, Desi, Meisty, Dian dan Dina terimakasih sudah membantu dalam proses penelitian dan terima kasih atas kerjasama serta semangatnya selama penyusunan skripsi ini.  Sahabat-sahabatku Lina, Rany, Icha, Anna, Vivi, Via dan Meisty terimakasih atas kebersamaannya selama ini, canda tawa, dukungan dan semangat yang saling menguatkan.  Semua teman Farmasi angkatan 2010 terima kasih atas doa, dukungan dan kebersamaannya selama ini, serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah membantu proses penelitian dan penyusunan skripsi ini.

KATA PENGANTAR

  Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, atas curahan nikmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “ Penentuan Aktivitas Estrogenik dari Bawang Putih (Allium Sativum

  L.) secara Doking Molekular dan Yeast Estrogen Screen Assay “. Skripsi ini

  disusun sebagai salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Farmasi, di Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  Dalam menyusun skripsi ini penulis menemui berbagai hambatan dan permasalahan yang beragam. Namun, atas bimbingan, kritikan, saran dan dorongan semangat yang bermanfaat dari berbagai pihak, semua hambatan dan permasalahan tersebut dapat penulis atasi dengan baik. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis, yaitu sebagai berikut :

  1. Drs. H. Syamsuhadi Irsyad, S.H., M.H. Rektor Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  2. Dr. Nunuk Aries Nurulita, Apt. Selaku Dekan Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  3. Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si selaku dosen pembimbing I, yang telah memberikan arahan dan petunjuk sehingga penyusunan skripsi ini dapat terlaksana hingga selesai.

  4. Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt selaku dosen pembimbing II, yang dengan penuh kesabaran dalam membimbing dan memberi bantuan, serta semangat selama penelitian berlangsung sampai tersusunnya skripsi ini.

  5. Retno Wahyuningrum, M.Si, Apt selaku pembimbing akademik yang telah memberikan nasehat dan pengarahan selama masa perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  6. Ibu tercinta yang selalu mencurahkan kasih sayang, dukungan dan doa serta (Alm) Bapak yang selalu menjadi motivasi penulis untuk selalu semangat dalam menyelesaikan skripsi ini. Tidak lupa untuk adik dan kakak tersayang yang selalu memberikan semangat dan dorongan dengan canda dan tawanya.

  7. Seluruh dosen dan staf karyawan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  8. Teman-teman seperjuangan dalam penelitian yang sama Icha, Anna, Desi, Dian, Meisty, dan Dina terima kasih atas kerjasamanya.

  9. Semua teman Farmasi angkatan 2010 terima kasih atas doa, dukungan dan kebersamaannya selama ini, serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah membantu proses penelitian dan penyusunan skripsi ini.

  Semoga Allah SWT membalas budi dan jasa semua pihak yang telah membantu terwujudnya penulisan skripsi ini. Penulis menyadari masih banyak kekurangan sehubungan dengan terbatasnya waktu, kemampuan, dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan di masa yang akan datang. Namun, lepas dari itu semua, semoga para pembaca mendapatkan manfaat setelah membaca skripsi ini.

  Purwokerto, Agustus 2014 Penulis

RIWAYAT HIDUP

  Nama : Siti Miftahul Janah NIM / Angkatan : 1008010112 / 2010 Tempat / Tanggal Lahir : Banyumas, 10 April 1992 Jenis Kelamin : Perempuan Agama : Islam Alamat : Perumnas Ajibarang Kulon RT 03 RW 11,

  Kec. Ajibarang, Kab. Banyumas Riwayat Pendidikan :

  1. TK : TK Aisyiyah Krajan

  2. SD / Tahun Lulus : SD N 1 Kracak / Tahun 2004

  3. SMP / Tahun Lulus : SMP N 1 Ajibarang / Tahun 2007

  4. SMA / Tahun Lulus : SMA N Ajibarang / Tahun 2010

  5. Perguruan Tinggi : Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto (Angkatan 2010)

  DAFTAR ISI

  Halaman HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PERSUTUJUAN ....................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii PERNYATAAN .............................................................................................. iv

  INTISARI ........................................................................................................ v

  ABSTRACT ...................................................................................................... vi

  MOTTO .......................................................................................................... vii PERSEMBAHAN ........................................................................................... viii KATA PENGANTAR .................................................................................... ix RIWAYAT HIDUP ......................................................................................... x DAFTAR ISI ................................................................................................... xi DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN ........................................................................

  1 A. Latar Belakang ........................................................................

  1 B. Perumusan Masalah ................................................................

  3 C. Tujuan Penelitian ....................................................................

  3 D. Manfaat Penelitian ..................................................................

  3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................

  4 A. Tanaman Bawang Putih (Allium sativum L.) ..........................

  4 B. Fitoestrogen .............................................................................

  6 C. Senyawa Genistein dan Estradiol ............................................

  6 D. Doking .....................................................................................

  8 E. Penentuan Aktivitas Estrogenik ..............................................

  9 BAB III METODE PENELITIAN ..............................................................

  11 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ..............................................

  11

  B. Variabel Penelitian ..................................................................

  21 E. Determinasi Tanaman .............................................................

  31 LAMPIRAN ....................................................................................................

  30 DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

  30 B. Saran ........................................................................................

  30 A. Kesimpulan .............................................................................

  25 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................

  24 I. Uji Aktivitas Estrogenik ..........................................................

  23 G. Pembuatan Ekstrak Etanol Bawang Putih (Allium sativum L.) .............................................................................................. 24 H. Organoleptis Ekstrak ...............................................................

  23 F. Pengolahan Simplisia Bawang Putih (Allium sativum L.) .......

  20 D. Visualisasi dan Analisis Hasil Doking ....................................

  11 C. Definisi Variabel Operasional .................................................

  18 C. Doking .....................................................................................

  18 B. Validasi Metode Doking ........................................................

  18 A. Penyiapan Struktur Kode Protein Data Bank (PDB) ...............

  17 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................

  13 G. Analisis Hasil ..........................................................................

  12 F. Cara Penelitian ........................................................................

  12 E. Bahan dan Alat ........................................................................

  11 D. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................

  35

  

DAFTAR TABEL

  Halaman Tabel 1. Miller unit kontrol positif (estradiol dan genistein) dan ekstrak etanol bawang putih (Allium sativum L.) .........................................

  26 Tabel 2. Persentase rendemen ekstrak etanol bawang putih ............................

  44

  DAFTAR GAMBAR

  Halaman Gambar 1. Tanaman bawang putih ................................................................

  4 Gambar 2. Struktur senyawa genistein (a) dan estradiol (b) ..........................

  8 Gambar 3. Prinsip metode YES .....................................................................

  9 Gambar 4. Struktur 3 dimensi ........................................................................

  18 Gambar 5. Parameter grid box AutoDock ......................................................

  19 Gambar 6. Interaksi kompleks ligan dan reseptor (a) genistein dan (b) estradiol ........................................................................................

  21 Gambar 7. Hasil visualisasi (a) genistein dan (b) estradiol ............................

  22 Gambar 8. Hubungan antara log konsentrasi estradiol dengan unit β- galaktosidase (Miller Unit) ...........................................................

  27 Gambar 9. Hubungan antara log konsentrasi genistein dengan unit β- galaktosidase (Miller Unit) ...........................................................

  28 Gambar 10.Hubungan log konsentrasi ekstrak etanol bawang putih dengan unit β-galaktosidase ( Miller Unit) ................................................

  29