PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK BIJI BUNGA MATAHARI (Helianthus annuus L.) MENGGUNAKAN DOKING MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN SCREEN ASSAY

PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK BIJI BUNGA MATAHARI (Helianthus annuus L.) MENGGUNAKAN DOKING MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN SCREEN ASSAY SKRIPSI

  Untuk memenuhi sebagai persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1

  

HALAMAN PERSETUJUAN

PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK BIJI BUNGA

MATAHARI (Helianthus annuus L.) MENGGUNAKAN DOKING

MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN SCREEN ASSAY

  DESI REZA ANOMSARI 1008010115

  

Diperiksa dan disetujui oleh:

Pembimbing I Pembimbing II Dr. AsmiyentiDjaliasrinDjalil, M.Si BinarAsriningDhiani, M.Sc., Apt NIP.19740522 200012 2 001 NIK. 2160392

HALAMAN PENGESAHAN PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK BIJI BUNGA MATAHARI (Helianthus annuus L.) MENGGUNAKAN DOKING MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN SCREEN ASSAY DESI REZA ANOMSARI (1008010115) Telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Skripsi Pada hari Senin tanggal 1 September 2014 SUSUNAN PANITIA

  

Ketua Sekretaris

Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si., Apt. Dewanto, M. Farm

NIK. 2160217 NIK. 2160576

Penguji I Penguji II

  Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt NIP. 19740522 200012 2 001 NIK. 2160392 Mengetahui Dekan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si., Apt. NIK. 2160217

  

PERNYATAAN

  Yang bertanda tangan dibawah ini, saya: Nama : Desi Reza Anomsari Nim : 1008010115 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, dan apabila kelak dikemudian hari terbukti ada unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

  Purwokerto, Agustus 2014 Yang menyatakan,

  Desi Reza Anomsari MOTTO

Jangan tunda sampai besok apa yang bisa engkau kerjakan

• hari ini.

•  Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan .

  

Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan),

kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang

lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu

berharap. (Q.S. 94 : 6-8).

  v

PERSEMBAHAN

  Skripsi ini saya persembahkan pada :

  1. Allah SWT, Tuhan pencipta alam, Allhamdulilah… terima kasih atas kemudahan yang telah diberikan pada saya sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

  2. Kedua orang tuaku bapak (H. Sahili), mamah (Hj. Maryamah) yang selalu mendoakanku, memberikan dukungan spiritual maupun material , dan kasih saying yang tak pernah putus.

  3. Kakak-kakakku mbak empit, mbak elyn, mas toto, mas dullah serta ponakan-ponakanku yang selalu memberikan dukungan dan semangat.

  4. Pembimbing Bu Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt dan Dr.Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si selaku pembimbing saya selama proses skripsi.

  Terimakasih atas segala hal yang telah diberkan kepada saya.

  5. Teman seperjuangan skripsi, Anna Aulia Kisti (ii) , Siti Miftahul janah (titi), Meisty Aulia Karimah, Dian Kartika, Dina Febrina, Dessy Nur Wulandari. Terimakasih yang tanpa bosan-bosannya memberikan semangat dan dukungannya serta kerjasamanya dalam menyelesaikan skripsi ini.

  6. Sahabat-sahabat tercinta titi, ii, vivi, via, rany, meisty, lina yang selalu memberikan dukungan dan selalu setia mendengarkan keluh kesah.

  7. Teman-teman Farmasi Angkatan 2010 terima kasih atas kebersamaannya. vi

  

INTISARI

DESI REZA ANOMSARI. Penentuan Aktivitas Estrogenik Biji Bunga Matahari

  (Helianthus annuus L.) Menggunakan Doking Molekular Dan Yeast Estrogen Screen Assay. Dibawah bimbingan ASMIYENTI DJALIASRIN DJALIL dan BINAR ASRINING DHIANI.

  

Latar Belakang: Menurut data sensus, diperkirakan jumlah wanita pascamenopause

  di dunia sekitar 476 juta jiwa pada tahun 1990. Setidaknya pada tahun 2030 jumlah ini akan bertambah menjadi 1.200 juta jiwa. Salah satu terapi yang telah dilakukan adalah terapi penggantian hormon estrogen (hormon replacement therapy, HRT) contohnya estradiol. Namun HRT memiliki beberapa efek samping termasuk kanker payudara. Sehingga penggunaan fitoestrogen sebagai pengganti asupan estrogen menjadi pilihan. Tanaman biji bunga matahari mengandung senyawa yang termasuk fitoestrogen. Tetapi belum ada laporan ilmiah tentang penentuan aktivitas estrogenik dari ekstrak etanol biji bunga matahari.

  Tujuan Penelitian: Mengetahui kemampuan senyawa daidzein dalam menggantikan

  estradiol pada ikatan dengan reseptor estrogen dan menentukan aktivitas estrogenik ekstrak etanol dari biji bunga matahari (Helianthus annuusL.) dengan metode YES

  assay .

  

Metode Penelitian: Penelitian ini merupakan jenis penelitian non eksperimental pada

  doking molekul dan eksperimental pada uji YES untuk penentuan aktivitas estrogenic dengan rancangan randomized block design dengan konsentrasi 50 µg/mL hingga 2000 µg/mL. Penentuan doking molekular dengan melihat nilai RMSD dan energi bebas. Dalam uji YES peningkatan aktivitas estrogenik ditandai dengan meningkatnya intensitas warna kuning dari pembentukan oNPG menjadi oNP.

  

Hasil: Energi bebas dari ligan daidzein (sampel) yaitu sebesar -2,60 kKal/mol dan

  ligan estradiol (standar) yaitu sebesar -9,55 kKal/mol. nilai RMSD estradiol adalah 50 biji bunga matahari sebesar 981,2µg/ml. 0,844 Ǻ. Nilai EC

  

Kesimpulan: Ekstrak etanol biji bunga matahari mempunyai aktivitas estrogenik

yang rendah. Kata Kunci: Bunga matahari, aktivitas estrogenik, doking, YES.

  vii

  ABSTRACT DESI REZA ANOMSARI. The determination of estrogenic activity of sunflower

  seeds (Helianthus annuus L.) using molecular docking and yeast estrogen a screen of assay .

  Supervised by ASMIYENTI DJALIASRIN DJALIL and BINAR ASRINING DHIANI.

  Background: Based on the data census, estimated number of women post-

  menopause in the world around 476 million in 1990. At least in 2030 this number will be increased to 1.200 million. One of the therapies that can been used was hormone

  

replacement theraphy (HRT) i.e. estradiol. However estradiol had side effect such as

  breast cancer therefore the use of fitoestrogen as a substitute for intake of estrogen has been an option. Sunflower seeds contain several compounds that include fitoestrogen. But there were no scientific in report about the determination of estrogenic activity of sunflower seeds (Helianthus annuus L.)

  Aim: To determine the ability of daidzein replacing estradiol estrogen receptor

  binding and to determine estrogenic activity from extract ethanol of sunflower seeds (Helianthus annuus L.) using YES assay method.

  

Method: This research was non-experimental in molecular docking and experimental

  in testing YES to determine estrogenic activity with series concentration of 50 µg/ml until 2000 µg/ml. Determining molecular docking by evaluate the value of RMSD and free energy. In YES test, increasing estrogenic activity marked by increasing yellow color from the formation of oNP.

  Finding: Free energy from ligan daidzein (sample) -2,60 kkal/mol and ligand

  estradiol (standard) - 9,55 kkal/mol. Value of RMSD estradiol was 0,844 Ǻ. Value of

  EC 50 sunflower seeds (Helianthus annuus L.) 981,2 µg/ml.

  

Conclusion: Ethanol extract of sunflower seeds (Helianthus annuus L.) exhibited

low estrogenic activity. Keyword: Sunflower seeds, estrogenic activity, docking, YES.

  viii Segala Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas nikmat, hidayah, karunia, dan segala petunjuknya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

  “ PENENTUAN AKTIVITAS ESTROGENIK BIJI BUNGA MATAHARI (Helianthus annuus L,) MENGGUNAKAN DOKING MOLEKULAR DAN YEAST ESTROGEN ASSAY ”. Skripsi ini disusun sebagai

  salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi di FakultasFarmasi, Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si selaku pembimbing I dan Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt selaku pembimbing II yang telah berkenan memberikan saran, nasehat, dan koreksinya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas skripsi ini. Penyelesaian penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan dan dukungan semua pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:

  1. Dr. Nunuk Aries Nurulita. M.Si., Apt, selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  2. Bapak, mamah dan kakak-kakakku tercinta yang telah memberikan doa dan semangat serta dorongan baik spiritual maupun materiil.

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

  4. Semua teman-teman Farmasi Angkatan 2010 terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya selama penyusunan skripsi ini.

  5. Semua pihak yang telah membantu selama penulis melaksanakan penelitian dan penulisan skripsi ini hingga selesai yang tidak dapat disebutkan satu persatu. ix

  Akhir kata penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna, yang disebabkan oleh keterbatasan penulis. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan penulis pada khususnya.

  Purwokerto, 6 Agustus 2014 Desi Reza Anomsari x

  DAFTAR ISI Halaman

  HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii PERNYATAAN .................................................................................................. iv MOTTO .............................................................................................................. v PERSEMBAHAN ............................................................................................... vi

  INTISARI ............................................................................................................ vii

  ABSTRACT .......................................................................................................... viii

  KATA PENGANTAR ........................................................................................ ix DAFTAR ISI ....................................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv

  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. Tumbuhan bunga matahari .......................................................... 4 B. Fitoestrogen ................................................................................. 5 C. Senyawa Daidzein dan Estradiol ................................................. 6 D. Doking ........................................................................................ 7 E. Uji aktivitas estrogenik ................................................................ 8 BAB IIIMETODE PENELITIAN....................................................................... 10 A. Jenis dan Rancangan Penelitian .................................................. 10 xi

  B. Variabel Penelitian ...................................................................... 10

  C. Definisi Variabel Operasional ..................................................... 10

  D. Waktudan Tempat Penelitian ...................................................... 11

  E. Alat dan Bahan ............................................................................ 11

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

  1. Pemodelan molekul ............................................................... 12

  a. Pembuatan struktur molekul………………………….. . 12

  b. Optimasi geometri molekul ............................................ 12

  c. Preparasi ligan dan reseptor…………………………… 12 d.

  Validasi metode doking ………………………………. 13

  e. Visualisasi dan analisis doking terhadap reseptor……. . 13

  2. Pembuatan ekstrak etanol biji bunga matahari...................... 14

  3. Penentuan aktivitas estrogenik .............................................. 14

  G. Analisis hasil ............................................................................... 15

  1. Doking molekul ..................................................................... 15

  2. YES assay ............................................................................. 16

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 17 A. Penyiapan kode struktur PDB .................................................... 17 B. Penyiapan struktur doking ........................................................... 17 C. Doking ......................................................................................... 19 D. Visualisasi dan analisis hasil doking ........................................... 20 E. Penyiapan simplisia ..................................................................... 22 F. Pembuatan ekstrak etanol biji bunga matahari ............................ 22 G. Uji aktivitas estrogenic dengan metode YES assay…………… 23 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 29

  5.1.Kesimpulan ................................................................................ 29

  5.2.Saran ........................................................................................... 29 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 30 LAMPIRAN ........................................................................................................ 35 xii

  

DAFTAR TABEL

Halaman

  Tabel 1. Nilai rata-rata miller unit estradiol, genistein dan ekstrak ................ 25 Tabel 2. Rendemen ekstrak ............................................................................. 43 xiii

  

DAFTAR GAMBAR

Halaman

  Gambar 1. Tanaman bunga matahari (Helianthus annuus L.) ......................... 14 Gambar 2. Struktur daidzein dan estradiol ....................................................... 17 Gambar 3. Struktur 3 dimensi 1GWR .............................................................. 17 Gambar 4. Parameter Grid box ........................................................................ 18 Gambar 5. Interaksi kompleks dari daidzein dan estradiol .............................. 20 Gambar 6. Visualisasi hasil doking daidzein dan estradiol.............................. 21 Gambar 7. Kurva hubungan non linier dari konsentrasi ekstrak terhadap miller unit ..................................................................................... 27 Gambar 8. Kurva hubungan non linier dari konsentrasi estradiol terhadap miller unit ..................................................................................... 27 Gambar 9. Kurva hubungan non linier dari konsentrasi genistein terhadap miller unit ..................................................................................... 27 xiv