UJI SITOTOKSIK EKSTRAK ALGA Spirulina platensis TERHADAP SEL KANKER LEUKEMIA P-388 DAN SEL KANKER PAYUDARA T47D SKRIPSI

  UJI SITOTOKSIK EKSTRAK ALGA Spirulina platensis TERHADAP SEL KANKER LEUKEMIA P-388 DAN SEL KANKER PAYUDARA T47D SKRIPSI

  Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1

  Diajukan oleh:

  UJI SITOTOKSIK EKSTRAK ALGA Spirulina platensis TERHADAP SEL KANKER LEUKEMIA P-388 DAN SEL KANKER PAYUDARA T47D SKRIPSI

  Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1

  Diajukan oleh:

  YUVIKA NURMARETA 1008010085 Kepada Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto Purwokerto 2014

  i ii

  iv

  

INTISARI

  YUVIKA NURMARETA. Uji Sitotoksik Ekstrak Alga Spirulina platensis terhadap Sel Kanker Leukemia P-388 dan Sel Kanker Payudara T47D. Di bawah bimbingan Asmiyenti Djaliasrin Djalil dan Wiranti Sri Rahayu.

  

Latar Belakang: Masalah penyakit kanker di Indonesia tercatat setiap tahunnya

  sebanyak 100 kasus baru terjadi diantara 100.000 penduduk. Penderita penyakit ini ditemukan dalam keadaan stadium yang sudah lanjut. Pencarian sumber obat baru untuk menghasilkan senyawa antikanker dari berbagai sumber terus dilakukan. Salah satu sumber yang dapat digunakan yaitu berasal dari biota laut. Alga Spirulina platensis merupakan jenis mikroalga yang kaya akan sumber nutrisi dan ekstraknya potensial sebagai antioksidan, antimikroba, antivirus, antiinflamasi dan antitumor. Ekstrak alga Spirulina platensis diketahui mengandung pigmen-pigmen seperti fikosianin, klorofil a dan karotenoid yang memiliki potensi sebagai agen antikanker.

  

Tujuan Penelitian: Mengungkap potensi alga Spirulina platensis dalam ekstrak

  aseton sebagai antikanker apabila dibandingkan dalam ekstrak metanolnya terutama terhadap sel murine leukemia P-388 dan akan dibandingkan dengan potensi antikanker serta apoptosisnya dari alga Spirulina platensis dalam ekstrak aseton terhadap sel kanker payudara T47D secara in vitro.

  

Metode Penelitian: Serbuk alga Spirulina platensis diekstraksi secara perkolasi

  menggunakan penyari metanol dan ultrasonikasi menggunakan penyari aseton. Uji potensi sitotoksiknya dilakukan terhadap sel murine leukemia P-388 dan sel kanker payudara T47D menggunakan metode MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)- 2,5-diphenyltetrazolium bromide). Uji apoptosisnya menggunakan metode double staining dengan pengecatan acridine orange-ethidium bromide.

  Hasil: Uji sitotoksik dari kedua ekstrak menunjukkan bahwa nilai IC 50 -nya tidak

  aktif dalam menghambat pertumbuhan sel murine leukemia P-388. Nilai IC

  50

  ekstrak metanol alga Spirulina platensis sebesar 90 µg/mL sedangkan ekstrak asetonnya sebesar 64 µg/mL. Pada uji sitotoksik terhadap sel kanker payudara T47D nilai IC

  50 ekstrak aseton alga Spirulina platensis sebesar 379 µg/mL. Hal ini

  menunjukkan bahwa ekstrak aseton alga Spirulina platensis potensial dalam menghambat pertumbuhan sel kanker payudara T47D. Hasil dari uji double

  

staning menunjukkan sel belum mengalami apoptosis pada tahap yang lengkap

  seperti kondensasi kromatin dan pembentukan apoptotic body terhadap sel kanker payudara T47D.

  

Kesimpulan: Ekstrak aseton dari alga Spirulina platensis dapat menghambat

  pertumbuhan sel murine leukemia P-388 dengan aktivitas lebih tinggi dari pada ekstrak metanolnya yang ditunjukkan dari nilai IC

  50 (inhibitory concentration).

  Akan tetapi, nilai IC

  50 kedua ekstrak tersebut tidak aktif dalam menghambat

  pertumbuhan sel murine leukemia P-388. Ekstrak aseton alga Spirulina platensis dapat menghambat pertumbuhan sel kanker payudara T47D tetapi belum dapat mendeteksi apoptosis dalam tahap yang lengkap seperti kondensasi kromatin dan pembentukan apoptotic body.

  

Kata kunci: Alga Spirulina platensis, ekstrak, sel murine leukemia P-388, sel

kanker payudara T47D, sitotoksik, apoptosis.

  v

  

ABSTRACT

  YUVIKA NURMARETA. Cytotoxic Assay the Extract of Spirulina platensis Cancer Cell Murine Leukemia P-388 and Breast Cancer Line T47D. To be guided by Asmiyenti Djaliasrin Djalil and Wiranti Sri Rahayu.

  

Background: The incident of cancer disease in Indonesia every year recorded as

  many as 100 new cases suffered by 100,000 residents. It was found in late stadium. Anticancer drug discovery from various sources has been studied. Marine natural product is one of the source can be used. Spirulina platensis is a microalgae which rich of nutrients and has a potential extracts as an antioxidant, antimicrobial, antiviral, anti-inflamantory and antitumor. It has been known that

  

Spirulina platensis contain on some pigmen such as phycocyanin, chlorophyll a

and carotenoids. Those have been reported have potential as anticancer agent.

  

Objective: The aims of the research were to study cytotoxic activity of extract

Spirulina platensis especially the methanolic extract and aceton extract against

  murine leukemia cancer cells P-388. It will be compared to cytotoxic and apoptotic activity of aceton extract against breast cancer line T47D.

  

Methods: The Spirulina platensis powder was extracted with percolation method

  by using methanol and ultrasonication method by using acetone. Cytotoxic assay of the extract was tested in vitro against murine leukemia cancer cells P-388 and breast cancer line T47D by using the MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyltetrazolium bromide) method. Apoptotic assay was tested against breast cancer line T47D by using the double staining test with acridine orange-ethidium bromide.

  

Results: The result of cytotoxic assay against methanolic extract and aceton

  extract showed that IC

  50 values of each extract are not active to inhibit the

  proliferation of cancer cell murine leukemia P-388. IC

  50 of methanolic exctract

  50

  was found 90 μg/mL whereas IC for aceton extract was 64 μg/mL. Cytotoxic assay against breast cancer line T47D showed that IC

  50 values of acetone extract

  was found 379 μg/mL that mean the acetone extract of Spirulina platensis is potential to inhibit the proliferation of breast cancer line T47D. From the double staining test we were not identified some cell were suffering apoptotic in the complete stage such as chromatin condensation and apoptotic body formation against breast cancer line T47D.

  

Conclution: The acetone extract can inhibit the proliferation of cancer cell murine

  leukemia P-388 with a higher activity than the methanolic extract of Spirulina

  

platensis which indicated by the value of IC (Inhibitory Concentration). But

  50

  over all, IC values of each extract are not active to inhibit the proliferation of

  50

  cancer cell murine leukemia P-388. The aceton extract can also inhibit the proliferation of breast cancer line T47D but we were not identified some cell were suffering apoptotic in the complete stage such as chromatin condensation and apoptotic body formation.

  

Keywords: Spirulina platensis, extract, murine leukemia cancer cells P-388,

breast cancer line T47D, cytotoxic, apoptotic.

  vi

  

MOTTO

  “BE MYSELF” Inspirasiku,

  “Ketika perjuanganmu tak dihargai, Allah sedang mengajarimu apa arti ketulusan. Ketika hatimu sedang disakiti seseorang, Allah sedang mengajarimu apa arti memaafkan. Ketika badanmu sungguh letih dan melelahkan, Allah sedang mengajarimu apa arti kesungguhan” “Janganlah kegelisahanmu itu hanya untuk mencapai yang belum kau miliki. Gelisahlah jika engkau belum bermanfaat bagi sesamamu” (Mario Teguh)

  Man Jadda wa Jadda, Man Shabara Zhafira, Man Shara Ala Darbi Wasshhala. vii

  

PERSEMBAHAN

Dengan Nama Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang.

  Skripsi ini akan penulis persembahkan untuk: 1.

   Bapak dan Ibu tercinta yang selama ini telah memberikan kasih sayang

  yang begitu besar dan senantiasa memberikan usaha berupa dukungan dari segala aspek serta doa yang selalu dipanjatkan untuk mengiringi perjalanan hidup anak-anaknya. Terima kasih untuk semuanya.

  2. Adik-adikku tersayang the Y’s family, Yolanda Monica Febrina dan

  Yulia Della Paramitha yang selalu mendukung dan setia mendengarkan keluh kesah kakaknya. Terima kasih telah menyayangi kakak kalian selama ini.

  3. Saudara-saudaraku Keluarga Besar Harun dan Keluarga Besar Multejo, terima kasih untuk dukungan dan doa yang selalu dipanjatkan untukku.

  4. Dosen pembimbingku (Ibu Asmiyenti dan Ibu Yayu) yang selama ini dengan sabar membimbingku, terima kasih.

  5. Dosen dan Staf Karyawan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  6. Sahabat-sahabatku tersayang Member MENKHA (Rika, Hanna,

  Rizkiandinny, Gilang dan Fahma), Meylina, Dwi Rina, Annisa Ismi, Dian Frilya, Anjar, Unggun, Rahman, Suhri, Supriyadi, Ita, Agung, Zaenita, Rekan Karmila Kos (Desi, Kartika, Aan, Puspitasari, Alfi dan Tika), Adi Wb., Nurul Maulaniah, Rifqi Balfas, Sally, Lukman Hakim dan Mega Kartikasari yang telah memberikan banyak pelajaran semangat organisasi serta semua sahabatku yang tak dapat disebutkan satu per satu disini, terimakasih telah mewarnai perjalanan hidup ini. Tak lupa untuk kakak-kakakku Mega Cahya Purnami, Irwan Indra Lesmana dan Andika Budiman, terima kasih untuk nasehat, semangat dan dukungannya selama ini.

  7. Almamaterku Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

  viii

  

KATA PENGANTAR

Bismillahirrohmaannirrohiim..

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian skripsi dengan judul

  “Uji Sitotoksik Ekstrak Alga Spirulina platensis terhadap Sel Kanker Leukemia P- 388 dan Sel Kanker Payudara T47D”. Skripsi ini disusun

  untuk memenuhi syarat dalam memperoleh gelar sarjana S-1 di Fakultas Farmasi Muhammadiyah Purwokerto.

  Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, penulis tidak dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

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

  2. Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si.,Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi

  3. Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si. selaku dosen pembimbing I dan yang Wiranti Sri Rahayu, M.Si.,Apt. selaku dosen pembimbing II telah memberikan arahan, masukan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

  4. Suparman, M.Sc.,Apt. selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan, bimbingan dan motivasi.

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

  6. Prof. dr. H. Supargiyono, DTMH. S.U., Ph.D., Sp.ParK. yang telah memberikan perkuliahan mengenai kultur sel kepada penulis, sehingga penulis dapat memahami tentang penelitian ini lebih dari sebelumnya.

  7. Ibu Juanna N. selaku teknisi laboratorium parasitologi kedokteran tropis Fakultas Kedokteran UGM yang telah membantu dan dengan sabar membimbing penulis selama penelitian berlangsung.

  8. Kedua orang tua tercinta yang selama ini telah memberikan usaha berupa doa dan dukungan dari segala aspek. ix

  9. Adik-adik tersayang, Yolanda Monica Febrina dan Yulia Della Paramitha yang selalu mendukung dan setia mendengarkan keluh kesah kakaknya.

  10. Sahabat-sahabat tersayang yang tak dapat disebutkan satu per satu disini, terima kasih atas bantuan, doa dan dukungan kalian selama ini yang selama ini telah mewarnai perjalanan hidup penulis.

  11. Saudara-saudara tercinta Mega Cahya Purnami, Irwan Indra Lesmana, dan Andika Budiman. Terima kasih untuk nasehat, semangat dan dukungan kalian selama ini.

  12. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu- persatu.

  Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan penelitian di masa mendatang.

  Semoga Allah SWT senantiasa membalas amal kebaikan yang telah Bapak/Ibu/Saudara berikan, dan harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri pada khususnya dan bagi semua pihak yang membutuhkan.

  Purwokerto, 11 Agustus 2014 Penulis,

  Yuvika Nurmareta x Nama : Yuvika Nurmareta TTL : Banjarnegara, 31 Maret 1993 Orang Tua : Abner Alib Widodo (Ayah), Alin Ardi Haryanti (Ibu) Pendidikan :  SD : SD N 1 Kalibening, tahun 1999

• – 2004

   SMP : SMP N 1 Kalibening, tahun 2004

• – 2007 : SMF Muhammadiyah Cirebon, tahun 2007

   SMA

• – 2010

   S1 : Universitas Muhammadiyah Purwokerto, tahun 2010

• – 2014 Kegiatan Ilmiah Mahasiswa  PKM-P (Program Kreativitas Mahasiswa - Penelitian) = Uji Efektivitas Bawang Dayak (Eleutherine Palmifolia (L) Merr) sebagai Agen Ko- Kemoterapi 5-Fluorouracil pada Sel Kanker T47D tahun 2013 (Anggota).

   PKM-K (Program Kreativitas Mahasiswa - Kewirausahaan) = Milk Shake Daun Katuk (Sauropus adrogynus (L) Merr) tahun 2013 (Anggota). Beasiswa  Beasiswa PPA (Peningkatan Prestasi Akademik) tahun 2012 Keanggotaan Organisasi  Anggota Departemen Pendidikan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM)

  Fakultas Farmasi periode 2010

• – 2011

   Anggota UKM Taekwondo Universitas Muhammadiyah Purwokerto tahun 2010

• – 2011

   Anggota Departemen Pendidikan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas Farmasi periode 2011

• – 2012

   Anggota Paduan Suara Universitas Muhammadiyah Purwokerto periode 2011

• – 2012

   Sekretaris Bidang Immawati Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) Komisariat Fakultas Farmasi periode 2011

• – 2012 Ketua Seminar Nasional Kesehatan “Menilik Visi Indonesia Sehat 2010:

   Evaluasi dan Rekomendasi Menuju Masyarakat Indonesia Sehat” Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) Komisariat Fakultas Farmasi periode 2011

• – 2012

   Ketua Dewan Mahasiswa Fakultas Farmasi periode 2012

• – 2013

   Pimpinan Redaksi FARMAKOPERS Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) Komisariat Fakultas Farmasi periode 2012

• – 2013

   Sekretaris Up-Grading Dewan Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Purwokerto periode 2012

• – 2013

   Anggota Bidang Keislaman Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) Komisariat Fakultas Farmasi periode 2013

• – 2014 xi

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL .................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iii SURAT PERNYATAAN ............................................................................. iv ABSTRAK .................................................................................................. v MOTTO ....................................................................................................... vii PERSEMBAHAN ........................................................................................ viii KATA PENGANTAR ................................................................................. ix RIWAYAT HIDUP ..................................................................................... xi DAFTAR ISI ............................................................................................... xii DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xvii DAFTAR SINGKATAN ............................................................................. xviii

  BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1 A. Latar Belakang ........................................................................ 1 B. Rumusan Masalah ................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian ..................................................................... 3 D. Manfaat Penelitian ................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 5 A. Alga Spirulina platensis ........................................................... 5 B. Klorofil a ................................................................................. 6 C. Ekstrak dan Ekstraksi .............................................................. 8 D. Kanker .................................................................................... 9 E. Kanker Leukemia .................................................................... 11 F. Kanker Payudara ..................................................................... 11 G. Sel Kanker T47D ..................................................................... 12 H. Sel Kanker P-388 .................................................................... 12 I. Apoptosis ................................................................................ 13 xii

  BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 14 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ............................................... 14 B. Variabel Penelitian .................................................................. 14 C. Definisi Variabel Operasional .................................................. 15 D. Bahan dan Alat ......................................................................... 16

  1. Bahan ................................................................................. 16

  2. Alat ..................................................................................... 17

  E. Cara Penelitian ........................................................................ 17

  1. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................. 17

  2. Tahap-Tahap Penelitian ...................................................... 18

  a. Pembuatan Ekstrak Metanol Alga Spirulina platensis ... 18

  b. Pembuatan Ekstrak Aseton Alga Spirulina platensis .... 18

  c. Uji Aktivitas Antikanker terhadap Sel Murine Leukemia P-388 dengan Metode MTT Assay ................ 19

  d. Uji Aktivitas Antikanker terhadap Sel Kanker Payudara T47D dengan Metode MTT Assay .................. 22

  e. Uji Apoptosis Ekstrak Aseton Alga Spirulina

  platensis terhadap Sel Kanker Payudara T47D .............. 24

  F. Analisis Data ........................................................................... 26

  1. Uji Sitotoksik ...................................................................... 26

  2. Uji Apoptosis ...................................................................... 26

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................... 27 A. Ekstrak Metanol Alga Spirulina platensis ................................ 28 B. Ekstrak Aseton Alga Spirulina platensis .................................. 35 C. Uji Aktivitas Antikanker terhadap Sel Kanker Payudara T47D dengan Metode MTT Assay ............................................ 40 D. Hasil Uji Apoptosis Ekstrak Aseton Alga Spirulina platensis terhadap Sel Kanker Payudara T47D ........................................ 53

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 58 A. Kesimpulan ............................................................................. 58 B. Saran ....................................................................................... 59 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 60 LAMPIRAN ................................................................................................ 66 xiii

DAFTAR TABEL

  Tabel Halaman

  Tabel 1. Hasil uji MTT dari ekstrak metanol alga Spirulina platensis pada sel murine leukemia P-388 ............................................................... 33 Tabel 2. Hasil uji MTT dari ekstrak aseton alga Spirulina platensis pada sel murine leukemia P-388 .................................................................... 38 Tabel 3. Hasil uji MTT dari ekstrak aseton alga Spirulina platensis pada sel kanker payudara T47D ..................................................................... 45 Tabel 4. Hasil uji MTT dari kontrol positif doxorubicin ................................. 49 xiv

DAFTAR GAMBAR

  Gambar Halaman Gambar 1. Spirulina platensis ......................................................................

  5 Gambar 2. Rumus struktur klorofil a dan klorofil b ....................................

  7 Gambar 3. Tahap Pertumbuhan Kanker ..................................................... 10 Gambar 4. Ekstrak metanol alga Spirulina platensis .................................. 29 Gambar 5. Kurva hubungan antara nilai konsentrasi sampel (µg/mL) dengan nilai rata-rata absorbansi dari hasil uji MTT ekstrak metanol alga Spirulina platensis terhadap sel P-388 yang telah dimasukkan ke dalam program Originlab 9.0 32-bit microcal

  origin version 5.0 (Originlab Corporation USA) ....................... 34

  Gambar 6. Ekstrak aseton alga Spirulina platensis ..................................... 37 Gambar 7. Kurva hubungan antara nilai konsentrasi sampel (µg/mL) dengan nilai rata-rata absorbansi dari hasil uji MTT ekstrak aseton alga Spirulina platensis terhadap sel P-388 yang telah dimasukkan ke dalam program Originlab 9.0 32-bit microcal

  origin version 5.0 (Originlab Corporation USA) ....................... 39

  Gambar 8. Morfologi sel kanker payudara T47D ....................................... 41 Gambar 9. Efek paparan ekstrak aseton alga Spirulina platensis terhadap morfologi sel T47D .................................................................. 43 Gambar 10. Reaksi reduksi MTT menjadi garam formazan .......................... 44 Gambar 11. Kristal formazan yang terbentuk setelah perlakuan dengan MTT pada perlakuan ekstrak aseton alga Spirulina platensis ............. 45 Gambar 12. Kurva hubungan antara nilai konsentrasi sampel (µg/mL) dengan nilai viabilitas (%) dari hasil uji MTT ekstrak aseton alga Spirulina platensis terhadap sel T47D ............................... 48

  Gambar 13. Efek paparan doxorubicin terhadap morfologi sel T47D ........... 49 Gambar 14. Kristal formazan yang terbentuk setelah perlakuan dengan MTT pada perlakuan doxorubicin ...................................................... 50 xv

  Gambar 15. Kurva hubungan antara nilai konsentrasi doxorubicin (µg/mL) dengan nilai viabilitas (%) dari hasil uji MTT doxorubicin terhadap sel T47D .................................................................... 52

  Gambar 16. Efek paparan ekstrak aseton alga Spirulina platensis dan

  doxorubicin terhadap apoptosis sel T47D dengan metode double stainning menggunakan ethidium bromide-acrydine orange

  (EB-AO) .................................................................................. 56 xvi