Isolasi Senyawa Metabolit Sekunder dari Daun Iler (Coleus atropurpureus Benth) dan Uji Aktivitas Antioksidan dan Antikanker
I Kode/Nama Rumpun lImo: 112/Kimia
LAPORANTAHUNAN
PENELITIAN HmAH BERSAING
ISOLASI SENYAWA METABOLIT SEKUNDER DARI DA UN ILER
(Coleus atropurpureus Bentb) DAN UJI AKTIVITAS
ANTIOKSIDAN DAN ANTIKANKER
Tahun ke 1 dari rencana 2 tabun
TIM PENELITI
Dr. SOVIA LENNY, M.Si.
(0018107502)
Dr. CUT FATIMAH ZUHRA, M.Si. (0005047403)
LAMEK MARPAUNG, M.Phil, Ph.D. (0028085202)
Dihiayai oleh DIPA Universitas Sumatera Utara Tahun Anggaran 2014,
sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penugasan Penelitian Hibah
Bersaing Nomor: 1082/UN5.1.RlKEU/2014. Tanggal17 Pebmari 2014
LEMBAGA PENELITIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
TAHUN ANGGARAN 2014
HALAMANPENGESAHAN
Judul Kegiatan
Isolasi Senyawa Metabolit Sekunder dari Daun Her (Coleus
atropurpureus Benth) dan Uji Aktivitas Antioksidan dan Antikanker
Peneliti / Pelaksana
Nama Lengkap
NlDN
Jabatan Fungsional
Program Studi
NomorHP
Surel (e-mail)
Anggota Peneliti (1)
Nama Lengkap
NIDN
Pergmuan Tinggi
SOFIA LENNY S.Si., M.Si.
0018107502
Kimia
085297785002
sovialeni@yahoo.eom
Dr. CUT FATIMAH ZUHRA S.Si., M.Si.
0005047403
Universitas Sumatera Utara
Anggota Peneliti (2)
Nama Lengkap
NIDN
Perguruan Tinggi
Dr LAMEK MARPAUNG M.Phil
0028085202
Universitas Sumatera Utara
Institusi Mitra (jika ada)
Nama Institusi Mitra
Alamat
Penanggung Jawab
Tabun Pelaksanaan
Biaya Tabun Berjalan
Biaya Keseluruhan
Tahun ke 1 dari reneana 2 tahun
Rp. 48.000.000,00
Rp.112.500.000,00
Medan, 25 - 11 - 2014,
ｾ＠
(SOFIA IlENNY S.Si., M.Si.)
NIPINIK197510182000032001
Menyetujui,
.Ketua Lembaga Penelitian
(ProLDr. Ir. Harmein Nasution, MSIE)
NIPINIK 195205251980031003
I
RINGKASAN
Keanekaragaman hayati ini merupakan keunikan, keunggulan dan
kekayaan bangsa Indonesia yang harus dimanfaatkan untuk meningkatkan
kesejahteraan umat manusia melalui penyediaan bahan-bahan kimia yang khas
Indonesia yang berguna dalam bioindustri, agroindustri dan industri lainnya
Senyawa terse but mempunyai lebih dari satu gugus fungsi sehingga tumbuhan
tersebut menunjukkan banyak kegunaan dan bioaktivitas seperti sebagai
antioksidan, antimikroba, antijamur, fotoreseptor, visual attractor, feeding
repeilant, light screening, antialergi, antiviral, antiinfiamasi, anti efek penuaan
kulit dan antikanker karena dapat berinteraksi dengan lebih dari satu molekul
target. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi senyawa metabolit sekunder
yang bersifat sebagai antioksidan dan antikanker dari daun Her (Coleus
atropurpureus Benth) yang sekaligus sebagai upaya pencarian sumber bahan
antioksidan dan antikanker yang berasal dari bahan-bahan alami. Untuk Tahun
Pertama telah dilakukan pemisahan terhadap ekstrak etil asetat daun Her yang
mempunyai aktivitas antioksidan yang sangat tinggi dengan nilai IC50 21,86 mglL
dibandingkan dengan ekstrak metanol dengan I C50 51,20 mgIL dan ekstrak nheksana dengan ICso 54.38 mglL. Isolasi dan pemumian senyawa aJ...1if
antioksidan menggunakan kromalografi kolom dengan silib gel 60 sebagai fasa
diam berdasarkan sistem Gradient EllJl!on atau kenaikan kepolaran secara
bertingkat dengan fasa gerak kloroform : melano!. Dari proses isolasi diperoleh
dua senyawa hasil isolasi yang positif terhadap uji flavonoid dengan pereaksi
FeCh. Selanjutnya senyawa hasil isolasi tersebut akan dianalisis dengan
spktroskopi UV, FT-IF, N-MR (lD dan 2D) serta MS.
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena dengan rahmat-Nya
penelitian ini telah selesai dilaksanakan.
Pada kesempatan ini saya ucapkan terimakasih kepada Direktorat lenderal
Perguruan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia atas
kesempatan dan dana yang diberikan hingga penelitian ini dapat terlaksana.
Terimakasih juga saya sampaikan kepada Bapak Ketua Lembaga Penelitian US U,
Bapak Dekan FMIP A USU, Ibu Ketua Departemen Kimia dan Bapak Kepala
Laboratorium Kirnia yang telah memberikan fasilitas selama penelitian ini
berlangsung.
Kepada pihak yang membantu penelitian ini saya ucapkan terimakasih.
Kami senantiasa mengharapkan saran yang akan menyempurnakan penelitian ini.
Semoga penelitian ini bermanfaat.
Medan_ Noyember 20 l-l
Peneliti,
Dr. Sovia Lenny, MSi.
11
':"
DAFTAR lSI:
.
ｾＮ＠
i
ｲ＾ＮＢＬｾﾷ＠
• ,'"
J. . . . .
ｾｊ＠
Halaman
RINGKASAN ............................................................... ..
PRAKATA.......................................................................
11
DAFTAR ISL .......................................... , ... ... ... ... ... ... ... .
11l
DAFTAR TABEL ............................................................
IV
DAFTAR GAMBAR ............. , .................... , ...... , ., ............ ,
V
DAFTAR LAMPlRAN ................................ · .. · .. · .. · .. · .. · .. · .. ·
VI
BAB I. PENDAHULUAN .............................................. ·
1
BAB II. TINJAUAN PUST AKA
2.l. Tumbuhan Her (Coleus atropurpureus Benth) .......... .
3
2.2. Antioksidan ................... , ............... , ................ .
5
2.2.1. Penggolongan Antioksidan ........... .
2.2.2 Uji Akti'itas Antioksidan .. ' ................. '
BAB III. TUJUAN DAN MANF AAT PENELITIAN
3. L Tujuan Penelitian .................. ......... ...... ... ... .......
8
3.2. Manfaat Penelitian .................... , ... ... ... ... ... ... ... ......
8
BAB IV METODE PENELITIAN
4.l. Ekstraksi dan Fraksinasi ........... , .............. , ... ... ... ...
9
4.2. Uji antioksidan .......................... , ........... , ... ... ... .
9
10
4.3. Isolasi senyawa metabolit sekunder .......... ,. ... . .. ... ... ..
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Tahap Ekstraksi dan Fraksinasi ... .. . . .. ... ... .. . ... ... . .. ..
12
5.2. Uji Antioksidan ............................................... ,
12
5.3. Tahap Pernisahan dan Pemurnian ............... ...... .....
15
17
BAB VI. RENCANA T AHAP AN BERIKUTNY A
6.l. Tujuan Khusus ...... ... ... ...... ...... ... ...... ...... ... ... ....
19
6.2. Metode ........... , ................................... , ... ... ... ..
19
111
BAB VII. KESIMPULAN DAN SARAN
7.1. Kesimpulan ...................... , ... , .. . ... .. . ... ... ... ... ... ..
22
7.2. Saran ... .. , ......................... ,. . . . . . . ... ... ... .. . ... ... ... .
22
DAFTARPUSTAKA .................... , ............... ...... ... ... ... .....
23
LAMPIRAN .............................................. ,. ... ... ... ... ... ... .
25
IV
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Tumbuhan Iler ................. , .. , .... ,. . .. ... ... ... ... ... ...
3
Gambar 5.1. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Daun Iler ... ..
13
Gambar 5.2. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Etil asetat Daun Iler ...
13
Gambar 5.3. Aktivitas Antioksidan Ekstrak n-heksana Daun Iler ...
14
Gambar 5.4. PolaKLT ekstrak etilasetat dengan eluen
n-heksana: etilasetat (6:4) ................................ ,
Gambar 5.5. Pola KLT dengan berbagai variasi eluen .... , .. ,. .. . . . . ... .
15
v
16
DAFTAR TABEL
Halarnan
Tabel5.1. Aktivitas antioksidan terhadap variasi ekstrak
daun iler ................................................... .
Tabel 5.2. Perolehan Berat Fraksi Hasil Kromatografi Kolom
Ekstrak Etilasetat
(10 g) dengan Fase Gerak
kloroform : metanol (9: 1 v/v) .......................... .
VI
14
17
DAFTAR LAMPlRAN
Hal am an
Lampiran I. Perhitungan IC 50 Ekstrak Metanol daun Iler ... ... ... ....
25
Lampiran 2. Perhitungan IC50 Ekstrak Etil asetat daun Iler... ... ...
26
Lampiran 3. Perhitungan IC50 Ekstrak n-heksanan daun Her ......
27
Lampiran 4. Formulir Evaluasi Atas Capaian Luaran... ... ... ... ... ...
28
Lampiran 5. Personalia Tim Peneliti ... ... ... ... ... ... ...... ...
31
Lampiran 6. Sertifikat Seminar... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
43
Lampiran 7. Artikel Ilmiah ... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ...... ... ....
44
Vll
BABI
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan
tumbuhan
obat
secara tradisional
semakin
diminati
masyarakat karen a dipercaya tidakmenimbulkan efek samping seperti halnya
obat-obatan hasil sintesis.Oleh karena itu, perlu dilakukan pencarian sumber
bahan obat-obatan yang berasal dari bahan alami.Obat-obatan tersebut pada
umumnya berasal dari metabolit sekunder yang diperoleh dari ekstrak suatu
tumbuh3ll tertentuyang sangat berpotensi untuk dikembangkan, mengingat
keanekaragaman
mengandung
hayati
yang
melimpah
di
Indonesia. Tumbuhan
yang
senyawa antioksidan memang disebut-sebut mampu menjaga
kesehatan dan menangkal radikal bebas penyebab penyakit serta mampu mela\van
kanker. Dari sekian juta tumbuhan yang dapat tumbuh di Indonesia, banyak
diantaranva dimanfaatkan sebagai
tumbuhan obat.
Salah satunya adalah
tumbuhan lIer.
Tumbuhan Iler (Coleus atropurpureus Benth) merupakan salah satu
spesies famili Lamiaceae
dari genus Coleusyang tersebar diseluruh daerah
beriklim panas dan sedang. Masyarakat Indonesia menggunakan tumbuhan ini
sebagai obat ambein, sakit perut, demam, sembelit, diabetes mellitus, peluruh
haid, bisul, abses dan luka borok (Thomas, 1992). Ekstrak daun C. atropurpureus
Benth (sin: C. scutellarioides) digunakan untuk pengobatan radang mata dan
radang lambung (Grosvenor et aI., 1995).
Ekstrak etanol daun Her juga telah dilakukan uji antibakteri yang
menunjukkan bahwa ekstrak tersebut mempunyai aktifitas antibakteri spektrum
luas karena dapat menghambat bakteri gram positif dan gram negatif (Kumala dan
Desi, 2009).
Berdasarkan skrining fitokimia diketahui tumbuhan Iler mengandung
senyawa flavonoid dan isolasi ekstrak etilasetat tumbuhan tersebut serta analisis
data spektrum UV-Vis, FT-IR dan lH-NMR menunjukkan bahwa senyawa hasil
isolasi merupakan senyawa flavonoid golongan flavon (Lenny,S., et ai, 2012) dan
elusidasi struk1ur senyawa hasil isolasi didukung oleh spekroskopi satu dan dua
1
dimensi NMR yaitu lH,
B C,
DEPT, COSY, HMQC dan HMBC disimpulkan
senyawa tersebut adalah senyawa flavon dengan substitusi pada posisiC-5, C-7
danC-4' (Lenny,S., et ai, 2012).
Senyawa flavonoid adalah salah satu kelompok metabolit sekunder yang
paling banyak dianalisis pada tumbuhan tinggi, karena flavonoid merupakan
konstituen terbesar dari pigmen tanaman, seperti antosianin yang merupakan
subklas dari flavonoid yang memberikan warna merah, oranye, biru dan ungupada
daun, bunga dan buah. Flavonoid juga digunakan sebagai obat atau suplemen
makanan karena mempunyai aktivitas antioksidan yang kuat (Kitamura, 2006).
Senyawa flavonoid memperlihatkan keanekaragarnan struktur yang tinggi,
baik dari segi kerangka karbon maupun gugus fungsi yang sekaligus memberikan
sifat bioaktivitas yang beraneka ragam diantaranya adalah sebagai antioksidan,
antimikroba, fotoresel?tor, visual attractor, feeding repel/ant dan light screening.
Senyawa flavonoid juga menunjukkan aktivitas biologis seperti antialergi,
antiviral dan antiinflamasi (Pietta, 2000;Marica et aI., 2008), anti efek penuaan
kulityangdisebabkanoleh adanyasenya\\'aantioksidan terutama senya\\"a reno Ii k
misalnya flayonoid (Wang et aI., 2(11) dan efektifmengurangirisiko terhadap
kanker,di mana beberapa dari senyawafla\'onoidefektif sebagai zat antikankerdan
kemopreventifkanker (Lin dan Weng, 2006).
Berdasarkan hasil skrining fitokimia terhadap ekstrak pekat metanol daun
iler diketahui positif mengandung senyawa golongan flavonoid, terpenoid, dan
polifenol dan kemungkinan kandungan utamanya adalah flavonoid. Hal ini dilihat
secara kualitatif dari intensitas warna yang timbul setelah ditambahkan beberapa
pereaksi untuk deteksi senyawa golongan flavonoid. Berdasarkan pemarlfaatannya
dan hasil uji fitokirnia pendahuluan yang menunjukkan bahwa daun iler
kemungkinan mengandung senyawa metabolit sekunder yang utama adalah
flavonoid, maka dalam penelitian ini akan dilakukan isolasi, penentuan struktur
dan uji aktivitas isolat tersebut sebagai antioksidan dan antikanker.
2
BABII
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tumbuhan TIer (Coleus atropurpureus Benth)
Tumbuhan Iler (c. atropurpureus Benth) merupakan salah satu famili
Lamiaceae atau Labiatae yang tersebar di daerah beriklim panas dan sedang.
F amili Lamiaceae ini terdiri dari delapan subfamili dan merupakan famili
tumbuhan yang kaya akan senyawa obat (Mitakou et ai., 2007). Lamiaceae
merupakan famili tumbuhan terbesardi seluruh duniayang terdiri dari lebih 250
genus dan6700spesies,dantermasukspesies yang penting secara ekonomis sebagai
obatherbaldan kuliner (Miller et aI., 2006).
Gambar 2.1. Turnbuhan Iler
Keistimewaan tumbuhan ini adalah memiliki jenis dan warna yang sangat
beranekaragam sehingga digunakan sebagai tumbuhan hias. Daunnya ada yang
berbentuk segitiga atau bentuk bulat telur dengan warna yang sangat bervariasi
dari hijau hingga merah ungu berbulu dan tepinya beringgit. Bunganya berwarna
merah atau putih, ungu atau kuning. Corak, bentuk, dan warna tumbuhan lIer
beraneka ragam, tetapi yang berkhasiat obat adalah yang berwama merah
kecoklatan (Thomas, 1995; Dalimarta, 2008; Swantara, 2010).
3
Bagian daun tumbuhan Iler digunakan sebagai obat ambein, sakit perut,
demam, sembelit, diabetes mellitus, peluruh haid, bisul, abses dan luka borok.
Masyarakat memanfaatkan daun Iler untuk obat sakit demam nifas, obat datang
haid dan sebagai obat sakit mulas. Daun dan batang ner mangandung senyawa
polifenol, flavonoid serta minyak atsiri khususnya pada bagian daun (Thomas,
1995; Dalimarta, 2008; Kumala dan Desi, 2009). Ekstrak daun C atropurpureus
Benth juga digunakan untuk obat radang mata atau radang lambung (Grosvenor et
al., 1995). Dan dalam penelitian lanjutannya Grosvenor et al., (1995) melaporkan
tentang aktivitas antibakteri daun C atropurpureus Benth terhadap bakteri
Staphylococcus aureus serta menemukan bahwa ekstrak daun tersebut sangat
potensial untuk menekan infeksi bakteri pada telinga.
Senyawa kimia yang terkandung dalam tumbuhan ner adalah senyawa
golongan flavonoid, alkaloid, saponin dan minyak atsiri. Selain itu, tumbuhan ner
juga mengandung tanin, lemak, phytosterol, kalsium oksalat, dan polisakarida. Uji
toksisitas terhadap ekstrak etanol daun Iler (Coleus scutellarioides [L.] Benth)
dilakukan dengan metode Brine Shrimp Test mengunakan lana Arremia salina
sebagai biomdikator, diperoleh bahwa ektrak etanol bersifat toksik terhadap larva
A. salina dcngan LC50 69,68 ppm dan fraksi toksiknya mempunyai nilai LC 50
90,72 ppm dan diidentifikasi empat senyawa, yaitu asam palmitat (24,41 %), asam
stearat (19,53%), 9-oktadekenamida (22,95%), dan ester dioktilheksadioat
(33,11 %) (Swantara, 2010).
Tumbuhan Iler (C atropurpureus Benth) merupakan salah satu spesies
dari farnili Lamiaceae genus Coleus. Keanekaragaman struktur senyawa-senyawa
metabolit sekunder dengan aktivitas biologi yang menarik seperti sitotoksik,
antiinflamasi dan antioksidan telah menstimulasi penelitian-penelitian yang
berkaitan dengan senyawa metabolit sekunder dari beberapa spesies pada farnili
Lamiaceae ini. Pada penelitian sebelumnya, karni telah melakukan isolasi satu
senyawa metabolit sekunder dari dari daun I!er yaitu senyawa flavon dengan
substitusi pada posisiC-5, C-7 danC-4' (Lenny,S., et aJ, 2012).
4
2.2. Antioksidan
Kerusakan oleh radikal bebas mengakibatkan terganggunya fluiditas
membran, denaturasiprotein, oksidasilipid, oksidasi DNA dan perubahan fungsi
trombosit yang umumnya terkait dengan banyak masalah kesehatan kronis seperti
kanker, peradangan dan penuaan. Antioksidan dapat mencegah oksidasi molekul
lain dan efek tersebut berperan dalam pencegahan penyakit degeneratif.
Kemampuan antioksidan yang tinggi dalam menangkap radikal bebas berkaitan
dengan pencegahan berbagai penyakit. Antioksidan alami tidak hanya melindungi
lipid makanan dari oksidasi,tetapi jugadapat memberikan manfaat kesehatan yang
berhubungan dengan pencegahan kerusakan akibat degenerasi biologis(Sharififar,
et ai, 2009).
Banyak tumbuhan yang digunakan dalam pengobatan tradisional efektif
dalam mengobati berbagai penyakit yang disebabkan oleh stres oksidatif, infeksi
bakteri atau virus. Penelitian telah menunjukkan bahwa tumbuhan obat
mempunyai a1..1.iyitas sebagai antioksidan dan antirnikroba.
Karena sifat
antibakteri dan antioksidan tersebut, sehingga tumbuhan digunakan sebagaJ bahan
makanan alan1i dan pengawet kosmetik (Samec,et al, 20 10).
Kebanyakan antioksidan adalah zat fenolik dan jarang dalam bentuk
nitrogen heterosiklik. Antioksidan yang paling aktif mengandung gugus hidroksil
yang terdistribusi pada posisi orto-atau para-. Tidak seperti antioksidan sintetis,
yang merupakan senyawa fenolik dengan berbagai tingkat substitusi alkil.
Antioksidan alarni dapat berupa senyawa fenolik (flavonoid, asam fenolik dan
tamn), mengandung senyawa nitrogen (alkaloid, asam amino, peptida dan amina),
karotenoid, tokoferol atau asam askorbatdan turunannya.
Sejak zaman kuno, rempah-rempah dan herbal telah ditambahkan kedalam
berbagai jenis makanan untuk meningkatkan rasa dan sebagai antioksidan.
Tumbuhan mensintesis senyawa antioksidan yaitu metabolit sekunder, terutarna
senyawa fenolat yang bertindak dalarn mekanisme pertahanan tumbuhan
untuk melawan spesies oksigen reaktif (ROS) untuk menghindari kerusakan
oksidatif Aktivitas antioksi dan fenolat terkait dengan sejumlah mekanisme yang
berbeda, seperti menangkap radikal bebas Juga, dilaporkan bahwa al1.ivitas
antioksidan alarni berhubungan erat dengan senyawa fenolik. Penggunaan
5
tumbuhan herbal sebagai antioksidan dalam makanan olahan menjadi penting
dalam industri makanan sebagai altematif antioksidan sintetis (Nic'iforovic', et al
2010).
2.2.1 Penggolongan Antioksidan
Antioksidan dapat digolongkan berdasarkan fungsinya Yaitu :
1. Antioksidan Utama/Antioksidan Primer (Primary Antioxidants)
Antioksidan primer bekerja untuk mencegah terbentuknya senyawa radikal
bebas barn. Antioksidan ini mengubah radikal bebas yang ada menjadi molekul
yang berkurang dampak negatifnya, sebelum radikal bebas ini sempat bereaksi.
Contoh antioksidan ini adalah enzim SOD (Superoxide Dismutase) yang
berfungsi sebagai pelindung hancumya sel-sel dalam tubuh serta mencegah
proses peradangan karena radikal bebas, GPx (Gluthation Peroxidase) dan
Metalbinding protein seperti Ferritin atau Ceruloplasmine.
2. Antioksidan Kedua/Antioksidan Sekunder (Secondary Antioxidants)
Antioksidan ini berfungsi menangkap senya\\·a serta mencegah terjadinya
reaksi berantai. Contohnya adalah yitamin E. yitamin C betakaroten. bilirubin
dan albumin.
3. Antioksidan Ketiga/Antioksidan Tersier (Tertiary antioxidants)
Antioksidan jenis ini memperbaiki kerusakan sel-sel dan jaringan yang
disebabkan radikal bebas. Contohnya enzim yang memperbaiki DNA pada inti
sel adalah metionin sulfoksidan reduktase. Adanya enzim-enzim perbaikan
DNA ini berguna untuk mencegah penyakit misalnya kanker (Kosasih et ai,
2004).
2.2.2. Uji Aktivitas Antioksidan
Senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alam yang berasal dari
tumbuhan. Antioksidan alami tersebar dibeberapa bagian tanaman, seperti pada
kayu, kulit kayu, akar, daun, buah, bunga, biji dan serb uk sari (Pratt, 1992).
Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik atau
polifenol yang dapat berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin,
tokoferol dan asam-asam organik polifungsional.
6
Ada beberap metode yang dapat digunakan untuk mengetahui aktivitas
antioksidan dari senyawa alam, yaitu :
1. Metode DPPH
Pengujian antiradikal bebas senyawa bahan alam secara UV-Vis dapat
dilakukan secara kimia menggunakan DPPH. DPPH (Diphenil Pikril
Hidrazin) merupakan radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering
digunakan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau
ekstrak bahan alamo
Mekanisme penangkapan radikal DPPH oleh
antioksidan cukup sederhana, yaitu berupa donasi proton kepada radikal.
Donasi proton menyebabkan radikal DPPH (berwama ungu) menjadi
senyawa non radikal Difenil Pikril Hidrazin yang berwama kuning pucat.
Metode DPPH biasanya digunakan untuk menentukan aktivitas
antioksidanlanti radikal dari ekstrak senyawa alam maupun senyawa fenolik
murni. Metode ini sederhana, mudah, cepat dan peka serta memerlukan
sedikit sampel (Awika, dkk., 2003).
2. Metode ABTS
Pengujian ABTS (2,2' -a/jnobis (3-ethyl-benzothyazoline-6-sulfonic
aCid» digunakan untuk mengukur kemarnpuan relatiye darl antioksidan
Sebagai pembanding digunakan standar Trolox (analog vitamin E yang larot
dalam air).
Metode ini biasanya dinyatakan sebagai Trolox equivalent
antioxidant Capacity (TEAC). Metode ini cepat dan bias dilakukan pada
range pH yang luas dan dapat dilakukan dalan aqua dan pelarut organik.
3. Metode ORAC
Metode Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) adalah metode
yang digunakan untuk mengukur kemampuan
antioksidan dalam
melindungi protein dari kerusakan oleh radikal bebas. Dalam pengukuran
ini digunakan generator yang berbeda untuk menghasilkan radikal yang
berbeda Pengukuran degradasi oksidatif dari flouresein dilakukan setelah
pencampuran dengan radikal peroxide. Hasil test berupa ORAC Score
yang menyatakan kekuatan dan kecepatan sampel bertindak sebagai
antioksidan.
7
3.1. Tujuan Penelitian
a. Melakukan
pemisahan ekstrak
daun iler berdasarkan
perbedaan
kepolaran dan uji aktivitas antioksidan terhadap ekstrak tersebut.
b. Melakukan isolasi senyawa metabolit sekunder terhadap ekstrak daun iler
yang mempunyai aktivitas antioksidan yang lebih tinggi.
3.2. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian adalah menemukan antioksidan dari tumbuh-tumbuhan
yang dapat dikonsumsi, mengetahui potensi antioksidan dan antikanker
tumbuhan iler yang termasuk famili Lamiaceae yang mudah dihudidayabn
dan banyak dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai obat tradislOnal serta
family tumbuhan
1111
terdiri dari spesies dengan aktivitas antioksldan yang
tinggl.
8
_
_
_
_
_
_1
BABIV
METODE PENELITIAN
Eksperimen dilakukan melalui tiga tahap : (i) Pernisahan ekstrak daun iler
berdasarkan perbedaan kepolaran (ii) uji aktivitas antioksidan terhadap ekstrak
tersebut, (iii) Isolasi senyawa metabolit sekunder terhadap ekstrak daun iler yang
mempunyai aktivitas antioksidan yang lebih tinggi.
4.1. Ekstraksi dan Fraksinasi
Sampel daun Iler dikeringkan diudara terbuka tanpa pemanasan sinar
matahari langsung kemudian dihaluskan. Serbuk kering daun iler sebanyak 900 g
diekstraksi dengan pelarut metanol (12 L) dengan metode maserasi, kemudian
disaring diuapkan pelarutnya dengan rotary evaporator hingga diperoleh ekstrak
pekat metanol sebanyak 148 gram.Ekstrak pekat metanol diekstraksi partisi
dcngan n-heksana kemudian diuapkan pelarutnya dengan rotan' evaporator
hingga diperoleh ekstrak pekat n-heksana (58.17 g) .
Ekstrak pekat metanol ditambahkan aquades kemudian diekstraksi partisi
dengan menggunakan pelarut etilasetat,
selanjutnya dipekatkan sehingga
diperoleh ekstrak pekat etilasetat (11,42 g) dan ekstrak pekat metanol (62,9 g).
Kemudian dilakukan uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH
terhadap ekstrak metanol, etilasetat dan n-heksana Ekstrak yang menunjukkan
aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dilanjutkan ke tahap isolasi atau tahap
pernisahan dan pemurnian.
4.2. Uji antioksidan
Larutan DPPH 0,4 mM dibuat dengan melarutkan 15,8 mg serbuk DPPH
dalam etanol pada labu takl'lI 100 rnL, kemudian dikocok kuat. Larutan DPPH 0,4
mM sebanyak 1 ml dimasukkan ke dalam labu takar, ditambahkan etanol sampai
volume S,O mL, divorteks selama 1 menit hingga campuran homogen dan
didiamkan selama 30 menit.
9
Senyawa hasil isolasi 100 mgIL dalam etanol diencerkan menjadi
konsentrasi 10 mg/L, 20 mg/L, 40 mg/L dan 80 mg/L.
Absorbansi DPPH diukur dengan spektrometer visible pada panJang
gelombang 515 nm pada selang waktu 30 menit. Aktivitas antioksidan diukur
sebagai penurunan serapan larutan DPPH akibat adanya penambahan sampel
(Tachakittirungrod and Sombat, 2004).
Nilai serapan larutan DPPH sebelum dan sesudah penambahan ekstrak
sampel tersebut dihitung sebagai persen inhibisi (% inhibisi) dengan rumus
sebagai berikut :
x 100%
% Inhibisi
Akontrol
Keterangan: Akonlro\ = Absorbansi tidak mengandung sampel
A.ampcl
= Absorbansi sampel
SeianJutnya hasil perhitungan dimasukkan ke dalam persamaan regresi dengan
konsentrasi ekstrak (mg/L) sebagai sumbu absis (sumbu X) dan nilai % inhibisi
sebagai ordinat (sumbu V). Nilai IC 50 dari perhitungan pada % inhibisi sebesar
50%. Y= aX + b
4.3. Isolasi senyawa metabolit sekunder
Sebelum dilakukan pemisahan dengan kromatografi kolom terlebih dahulu
dilakukan kromatografi lapis tipis (KLT) terhadap ekstrak yang mempunyai
aktivitas antioksidan tinggidengan berbagai perbandingan eluen mulai dari nheksana : etilasetat, etilasetat : kloroform, kloroform : metanol dan kloroform
aseton, sehingga didapatkan eluenyang baikuntuk kromatografi kolom. Noda pada
plat KL T di monitor dibawah lampu UV.Pemisahan senyawa aktif dilakukan
dengan metoda kromatografi kolom menggunakan silika gel 60 sebagai fasa diam
10
(adsorben) berdasarkan sistem Gradient Elution atau kenaikan kepolaran secara
bertingkat.
Kolom kromatografi di elusi dengan eluen yang sesuai dengan
kepolarannya ditingkatkan secara bertahap melalui beberapa perbandingan
sehingga diperoleh pemisahan yang baik. Fraksi yang keluar dari kolom
kromatografi ditampung dengan botol vial 10 mL. Tiap fraksi dilakukan KL T
menggunakan eluen terbaik yang diketahui dari KL T. Fraksi dengan pola KL T
yang sarna digabung dan diuapkan pelarutnya.
Fraksi-fraksi yang menunjukkan hasil positif terhadap pereaksi tertentu
dilakukan KL T untuk melihat pola Rf-nya dan selanjutnya pemurnian dengan
menggunakan KL T preparatif
11
BABV
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Tabap Ekstraksi dan Fraksinasi
Serbuk daun lIer (c. atropurpureus Benth) sebanyak 900 g dimaserasi
dengan menggunakan pelarut metanol. Proses maserasi dilakukan selama 48 jam
dengan tiga kali pengulangan sehingga diharapkan semua komponen terekstraksi
kedalam pelarut matanol. Kemudian ekstrak dikumpulkan dan diuapkan
pelarutnya dengan rotary evaporator sehingga diperoleh ekstrak pekat metanol
sebanyak 148 g. Terhadap ekstrak pekat metanol tersebut dilanjutkan dengan
tahap fraksinasi
menggunakan pelarut n-heksana yang bertujuan untuk
memisahkan komponen-komponen yang nonpolar. Ekstrak metanol diuapkan
pelarutnya kemudian ditambahkan pelarut etilasetat yang bertujuan untuk
mengekstraksi senyawa flavonoid dari komponen-komponen yang sangat polar
seperti senya\\'a polifenol dan tanin.
Dari tahap ekstraksi dan fraksinasi tersebut diperoleh tiga ekstrak daun C
atropurpureus Benth berdasarkan tingkat kepolaran yang berbeda yaitu ekstrak }1heksana (58,37 g), etilasetat (11,42 g) dan metanol (62,9 g). Masing-masing
ekstrak kemudian dipekatkan dan dilakukan uji antioksidan.
5.2. Uji Antioksidan
Terhadap tiga ekstrak tersebut dilakukan uji antioksidan menggunakan
metode DPPH dengan melihat nilai absorbansi masing-masing ekstrak yang
selanjutkan akan dianalisa nilai IC 50 yang akan menunjukkan nilai kuat atau
lemahnya aktivitas antioksidan senyawa yang terdapat dalam sampe! tersebut
Aktivitas antiaksidan ekstrak metana! dapat dilihat pada Gambar 5.1, ekstrak eti!
asetat pada Gambar 5.2 dan ekstrak n-heksana pada Gambar 5.3.
12
-l
I :Ｚ］ｙｾｏＧＹＷＰＭ
,
I
'#.
60
'iii
50
:is
ｾ＠
40 ＭＫｾ
.=
c:
...ｾ＠
30
ＭＫｾＺｔＢＧ
-+-y
ＭＫｾ
- - Linear (y)
QI
ｾ＠
20
ｨｾＭ
10 -
o
------------------------
4----.----.----,----.---,
o
20
40
60
80
100
Konsentrasi ekstrak (mg/l)
Gambar 5.1. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Daun Her
120------------------------- -
100 .-
*-
80
'iii
;e
.s:::
.E
60
-+-y
c:
III
ｾ＠
ｾ＠
III
- - Linear (y)
40
20
0
0
20
40
60
80
100
Konnsentrasi Ekstrak (mg/l)
i________________________________
Gambar 5.2. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Etil asetat Daun Iler
13
r
90
I
I
70
'
LAPORANTAHUNAN
PENELITIAN HmAH BERSAING
ISOLASI SENYAWA METABOLIT SEKUNDER DARI DA UN ILER
(Coleus atropurpureus Bentb) DAN UJI AKTIVITAS
ANTIOKSIDAN DAN ANTIKANKER
Tahun ke 1 dari rencana 2 tabun
TIM PENELITI
Dr. SOVIA LENNY, M.Si.
(0018107502)
Dr. CUT FATIMAH ZUHRA, M.Si. (0005047403)
LAMEK MARPAUNG, M.Phil, Ph.D. (0028085202)
Dihiayai oleh DIPA Universitas Sumatera Utara Tahun Anggaran 2014,
sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penugasan Penelitian Hibah
Bersaing Nomor: 1082/UN5.1.RlKEU/2014. Tanggal17 Pebmari 2014
LEMBAGA PENELITIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
TAHUN ANGGARAN 2014
HALAMANPENGESAHAN
Judul Kegiatan
Isolasi Senyawa Metabolit Sekunder dari Daun Her (Coleus
atropurpureus Benth) dan Uji Aktivitas Antioksidan dan Antikanker
Peneliti / Pelaksana
Nama Lengkap
NlDN
Jabatan Fungsional
Program Studi
NomorHP
Surel (e-mail)
Anggota Peneliti (1)
Nama Lengkap
NIDN
Pergmuan Tinggi
SOFIA LENNY S.Si., M.Si.
0018107502
Kimia
085297785002
sovialeni@yahoo.eom
Dr. CUT FATIMAH ZUHRA S.Si., M.Si.
0005047403
Universitas Sumatera Utara
Anggota Peneliti (2)
Nama Lengkap
NIDN
Perguruan Tinggi
Dr LAMEK MARPAUNG M.Phil
0028085202
Universitas Sumatera Utara
Institusi Mitra (jika ada)
Nama Institusi Mitra
Alamat
Penanggung Jawab
Tabun Pelaksanaan
Biaya Tabun Berjalan
Biaya Keseluruhan
Tahun ke 1 dari reneana 2 tahun
Rp. 48.000.000,00
Rp.112.500.000,00
Medan, 25 - 11 - 2014,
ｾ＠
(SOFIA IlENNY S.Si., M.Si.)
NIPINIK197510182000032001
Menyetujui,
.Ketua Lembaga Penelitian
(ProLDr. Ir. Harmein Nasution, MSIE)
NIPINIK 195205251980031003
I
RINGKASAN
Keanekaragaman hayati ini merupakan keunikan, keunggulan dan
kekayaan bangsa Indonesia yang harus dimanfaatkan untuk meningkatkan
kesejahteraan umat manusia melalui penyediaan bahan-bahan kimia yang khas
Indonesia yang berguna dalam bioindustri, agroindustri dan industri lainnya
Senyawa terse but mempunyai lebih dari satu gugus fungsi sehingga tumbuhan
tersebut menunjukkan banyak kegunaan dan bioaktivitas seperti sebagai
antioksidan, antimikroba, antijamur, fotoreseptor, visual attractor, feeding
repeilant, light screening, antialergi, antiviral, antiinfiamasi, anti efek penuaan
kulit dan antikanker karena dapat berinteraksi dengan lebih dari satu molekul
target. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi senyawa metabolit sekunder
yang bersifat sebagai antioksidan dan antikanker dari daun Her (Coleus
atropurpureus Benth) yang sekaligus sebagai upaya pencarian sumber bahan
antioksidan dan antikanker yang berasal dari bahan-bahan alami. Untuk Tahun
Pertama telah dilakukan pemisahan terhadap ekstrak etil asetat daun Her yang
mempunyai aktivitas antioksidan yang sangat tinggi dengan nilai IC50 21,86 mglL
dibandingkan dengan ekstrak metanol dengan I C50 51,20 mgIL dan ekstrak nheksana dengan ICso 54.38 mglL. Isolasi dan pemumian senyawa aJ...1if
antioksidan menggunakan kromalografi kolom dengan silib gel 60 sebagai fasa
diam berdasarkan sistem Gradient EllJl!on atau kenaikan kepolaran secara
bertingkat dengan fasa gerak kloroform : melano!. Dari proses isolasi diperoleh
dua senyawa hasil isolasi yang positif terhadap uji flavonoid dengan pereaksi
FeCh. Selanjutnya senyawa hasil isolasi tersebut akan dianalisis dengan
spktroskopi UV, FT-IF, N-MR (lD dan 2D) serta MS.
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena dengan rahmat-Nya
penelitian ini telah selesai dilaksanakan.
Pada kesempatan ini saya ucapkan terimakasih kepada Direktorat lenderal
Perguruan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia atas
kesempatan dan dana yang diberikan hingga penelitian ini dapat terlaksana.
Terimakasih juga saya sampaikan kepada Bapak Ketua Lembaga Penelitian US U,
Bapak Dekan FMIP A USU, Ibu Ketua Departemen Kimia dan Bapak Kepala
Laboratorium Kirnia yang telah memberikan fasilitas selama penelitian ini
berlangsung.
Kepada pihak yang membantu penelitian ini saya ucapkan terimakasih.
Kami senantiasa mengharapkan saran yang akan menyempurnakan penelitian ini.
Semoga penelitian ini bermanfaat.
Medan_ Noyember 20 l-l
Peneliti,
Dr. Sovia Lenny, MSi.
11
':"
DAFTAR lSI:
.
ｾＮ＠
i
ｲ＾ＮＢＬｾﾷ＠
• ,'"
J. . . . .
ｾｊ＠
Halaman
RINGKASAN ............................................................... ..
PRAKATA.......................................................................
11
DAFTAR ISL .......................................... , ... ... ... ... ... ... ... .
11l
DAFTAR TABEL ............................................................
IV
DAFTAR GAMBAR ............. , .................... , ...... , ., ............ ,
V
DAFTAR LAMPlRAN ................................ · .. · .. · .. · .. · .. · .. · .. ·
VI
BAB I. PENDAHULUAN .............................................. ·
1
BAB II. TINJAUAN PUST AKA
2.l. Tumbuhan Her (Coleus atropurpureus Benth) .......... .
3
2.2. Antioksidan ................... , ............... , ................ .
5
2.2.1. Penggolongan Antioksidan ........... .
2.2.2 Uji Akti'itas Antioksidan .. ' ................. '
BAB III. TUJUAN DAN MANF AAT PENELITIAN
3. L Tujuan Penelitian .................. ......... ...... ... ... .......
8
3.2. Manfaat Penelitian .................... , ... ... ... ... ... ... ... ......
8
BAB IV METODE PENELITIAN
4.l. Ekstraksi dan Fraksinasi ........... , .............. , ... ... ... ...
9
4.2. Uji antioksidan .......................... , ........... , ... ... ... .
9
10
4.3. Isolasi senyawa metabolit sekunder .......... ,. ... . .. ... ... ..
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Tahap Ekstraksi dan Fraksinasi ... .. . . .. ... ... .. . ... ... . .. ..
12
5.2. Uji Antioksidan ............................................... ,
12
5.3. Tahap Pernisahan dan Pemurnian ............... ...... .....
15
17
BAB VI. RENCANA T AHAP AN BERIKUTNY A
6.l. Tujuan Khusus ...... ... ... ...... ...... ... ...... ...... ... ... ....
19
6.2. Metode ........... , ................................... , ... ... ... ..
19
111
BAB VII. KESIMPULAN DAN SARAN
7.1. Kesimpulan ...................... , ... , .. . ... .. . ... ... ... ... ... ..
22
7.2. Saran ... .. , ......................... ,. . . . . . . ... ... ... .. . ... ... ... .
22
DAFTARPUSTAKA .................... , ............... ...... ... ... ... .....
23
LAMPIRAN .............................................. ,. ... ... ... ... ... ... .
25
IV
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Tumbuhan Iler ................. , .. , .... ,. . .. ... ... ... ... ... ...
3
Gambar 5.1. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Daun Iler ... ..
13
Gambar 5.2. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Etil asetat Daun Iler ...
13
Gambar 5.3. Aktivitas Antioksidan Ekstrak n-heksana Daun Iler ...
14
Gambar 5.4. PolaKLT ekstrak etilasetat dengan eluen
n-heksana: etilasetat (6:4) ................................ ,
Gambar 5.5. Pola KLT dengan berbagai variasi eluen .... , .. ,. .. . . . . ... .
15
v
16
DAFTAR TABEL
Halarnan
Tabel5.1. Aktivitas antioksidan terhadap variasi ekstrak
daun iler ................................................... .
Tabel 5.2. Perolehan Berat Fraksi Hasil Kromatografi Kolom
Ekstrak Etilasetat
(10 g) dengan Fase Gerak
kloroform : metanol (9: 1 v/v) .......................... .
VI
14
17
DAFTAR LAMPlRAN
Hal am an
Lampiran I. Perhitungan IC 50 Ekstrak Metanol daun Iler ... ... ... ....
25
Lampiran 2. Perhitungan IC50 Ekstrak Etil asetat daun Iler... ... ...
26
Lampiran 3. Perhitungan IC50 Ekstrak n-heksanan daun Her ......
27
Lampiran 4. Formulir Evaluasi Atas Capaian Luaran... ... ... ... ... ...
28
Lampiran 5. Personalia Tim Peneliti ... ... ... ... ... ... ...... ...
31
Lampiran 6. Sertifikat Seminar... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
43
Lampiran 7. Artikel Ilmiah ... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ...... ... ....
44
Vll
BABI
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan
tumbuhan
obat
secara tradisional
semakin
diminati
masyarakat karen a dipercaya tidakmenimbulkan efek samping seperti halnya
obat-obatan hasil sintesis.Oleh karena itu, perlu dilakukan pencarian sumber
bahan obat-obatan yang berasal dari bahan alami.Obat-obatan tersebut pada
umumnya berasal dari metabolit sekunder yang diperoleh dari ekstrak suatu
tumbuh3ll tertentuyang sangat berpotensi untuk dikembangkan, mengingat
keanekaragaman
mengandung
hayati
yang
melimpah
di
Indonesia. Tumbuhan
yang
senyawa antioksidan memang disebut-sebut mampu menjaga
kesehatan dan menangkal radikal bebas penyebab penyakit serta mampu mela\van
kanker. Dari sekian juta tumbuhan yang dapat tumbuh di Indonesia, banyak
diantaranva dimanfaatkan sebagai
tumbuhan obat.
Salah satunya adalah
tumbuhan lIer.
Tumbuhan Iler (Coleus atropurpureus Benth) merupakan salah satu
spesies famili Lamiaceae
dari genus Coleusyang tersebar diseluruh daerah
beriklim panas dan sedang. Masyarakat Indonesia menggunakan tumbuhan ini
sebagai obat ambein, sakit perut, demam, sembelit, diabetes mellitus, peluruh
haid, bisul, abses dan luka borok (Thomas, 1992). Ekstrak daun C. atropurpureus
Benth (sin: C. scutellarioides) digunakan untuk pengobatan radang mata dan
radang lambung (Grosvenor et aI., 1995).
Ekstrak etanol daun Her juga telah dilakukan uji antibakteri yang
menunjukkan bahwa ekstrak tersebut mempunyai aktifitas antibakteri spektrum
luas karena dapat menghambat bakteri gram positif dan gram negatif (Kumala dan
Desi, 2009).
Berdasarkan skrining fitokimia diketahui tumbuhan Iler mengandung
senyawa flavonoid dan isolasi ekstrak etilasetat tumbuhan tersebut serta analisis
data spektrum UV-Vis, FT-IR dan lH-NMR menunjukkan bahwa senyawa hasil
isolasi merupakan senyawa flavonoid golongan flavon (Lenny,S., et ai, 2012) dan
elusidasi struk1ur senyawa hasil isolasi didukung oleh spekroskopi satu dan dua
1
dimensi NMR yaitu lH,
B C,
DEPT, COSY, HMQC dan HMBC disimpulkan
senyawa tersebut adalah senyawa flavon dengan substitusi pada posisiC-5, C-7
danC-4' (Lenny,S., et ai, 2012).
Senyawa flavonoid adalah salah satu kelompok metabolit sekunder yang
paling banyak dianalisis pada tumbuhan tinggi, karena flavonoid merupakan
konstituen terbesar dari pigmen tanaman, seperti antosianin yang merupakan
subklas dari flavonoid yang memberikan warna merah, oranye, biru dan ungupada
daun, bunga dan buah. Flavonoid juga digunakan sebagai obat atau suplemen
makanan karena mempunyai aktivitas antioksidan yang kuat (Kitamura, 2006).
Senyawa flavonoid memperlihatkan keanekaragarnan struktur yang tinggi,
baik dari segi kerangka karbon maupun gugus fungsi yang sekaligus memberikan
sifat bioaktivitas yang beraneka ragam diantaranya adalah sebagai antioksidan,
antimikroba, fotoresel?tor, visual attractor, feeding repel/ant dan light screening.
Senyawa flavonoid juga menunjukkan aktivitas biologis seperti antialergi,
antiviral dan antiinflamasi (Pietta, 2000;Marica et aI., 2008), anti efek penuaan
kulityangdisebabkanoleh adanyasenya\\'aantioksidan terutama senya\\"a reno Ii k
misalnya flayonoid (Wang et aI., 2(11) dan efektifmengurangirisiko terhadap
kanker,di mana beberapa dari senyawafla\'onoidefektif sebagai zat antikankerdan
kemopreventifkanker (Lin dan Weng, 2006).
Berdasarkan hasil skrining fitokimia terhadap ekstrak pekat metanol daun
iler diketahui positif mengandung senyawa golongan flavonoid, terpenoid, dan
polifenol dan kemungkinan kandungan utamanya adalah flavonoid. Hal ini dilihat
secara kualitatif dari intensitas warna yang timbul setelah ditambahkan beberapa
pereaksi untuk deteksi senyawa golongan flavonoid. Berdasarkan pemarlfaatannya
dan hasil uji fitokirnia pendahuluan yang menunjukkan bahwa daun iler
kemungkinan mengandung senyawa metabolit sekunder yang utama adalah
flavonoid, maka dalam penelitian ini akan dilakukan isolasi, penentuan struktur
dan uji aktivitas isolat tersebut sebagai antioksidan dan antikanker.
2
BABII
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tumbuhan TIer (Coleus atropurpureus Benth)
Tumbuhan Iler (c. atropurpureus Benth) merupakan salah satu famili
Lamiaceae atau Labiatae yang tersebar di daerah beriklim panas dan sedang.
F amili Lamiaceae ini terdiri dari delapan subfamili dan merupakan famili
tumbuhan yang kaya akan senyawa obat (Mitakou et ai., 2007). Lamiaceae
merupakan famili tumbuhan terbesardi seluruh duniayang terdiri dari lebih 250
genus dan6700spesies,dantermasukspesies yang penting secara ekonomis sebagai
obatherbaldan kuliner (Miller et aI., 2006).
Gambar 2.1. Turnbuhan Iler
Keistimewaan tumbuhan ini adalah memiliki jenis dan warna yang sangat
beranekaragam sehingga digunakan sebagai tumbuhan hias. Daunnya ada yang
berbentuk segitiga atau bentuk bulat telur dengan warna yang sangat bervariasi
dari hijau hingga merah ungu berbulu dan tepinya beringgit. Bunganya berwarna
merah atau putih, ungu atau kuning. Corak, bentuk, dan warna tumbuhan lIer
beraneka ragam, tetapi yang berkhasiat obat adalah yang berwama merah
kecoklatan (Thomas, 1995; Dalimarta, 2008; Swantara, 2010).
3
Bagian daun tumbuhan Iler digunakan sebagai obat ambein, sakit perut,
demam, sembelit, diabetes mellitus, peluruh haid, bisul, abses dan luka borok.
Masyarakat memanfaatkan daun Iler untuk obat sakit demam nifas, obat datang
haid dan sebagai obat sakit mulas. Daun dan batang ner mangandung senyawa
polifenol, flavonoid serta minyak atsiri khususnya pada bagian daun (Thomas,
1995; Dalimarta, 2008; Kumala dan Desi, 2009). Ekstrak daun C atropurpureus
Benth juga digunakan untuk obat radang mata atau radang lambung (Grosvenor et
al., 1995). Dan dalam penelitian lanjutannya Grosvenor et al., (1995) melaporkan
tentang aktivitas antibakteri daun C atropurpureus Benth terhadap bakteri
Staphylococcus aureus serta menemukan bahwa ekstrak daun tersebut sangat
potensial untuk menekan infeksi bakteri pada telinga.
Senyawa kimia yang terkandung dalam tumbuhan ner adalah senyawa
golongan flavonoid, alkaloid, saponin dan minyak atsiri. Selain itu, tumbuhan ner
juga mengandung tanin, lemak, phytosterol, kalsium oksalat, dan polisakarida. Uji
toksisitas terhadap ekstrak etanol daun Iler (Coleus scutellarioides [L.] Benth)
dilakukan dengan metode Brine Shrimp Test mengunakan lana Arremia salina
sebagai biomdikator, diperoleh bahwa ektrak etanol bersifat toksik terhadap larva
A. salina dcngan LC50 69,68 ppm dan fraksi toksiknya mempunyai nilai LC 50
90,72 ppm dan diidentifikasi empat senyawa, yaitu asam palmitat (24,41 %), asam
stearat (19,53%), 9-oktadekenamida (22,95%), dan ester dioktilheksadioat
(33,11 %) (Swantara, 2010).
Tumbuhan Iler (C atropurpureus Benth) merupakan salah satu spesies
dari farnili Lamiaceae genus Coleus. Keanekaragaman struktur senyawa-senyawa
metabolit sekunder dengan aktivitas biologi yang menarik seperti sitotoksik,
antiinflamasi dan antioksidan telah menstimulasi penelitian-penelitian yang
berkaitan dengan senyawa metabolit sekunder dari beberapa spesies pada farnili
Lamiaceae ini. Pada penelitian sebelumnya, karni telah melakukan isolasi satu
senyawa metabolit sekunder dari dari daun I!er yaitu senyawa flavon dengan
substitusi pada posisiC-5, C-7 danC-4' (Lenny,S., et aJ, 2012).
4
2.2. Antioksidan
Kerusakan oleh radikal bebas mengakibatkan terganggunya fluiditas
membran, denaturasiprotein, oksidasilipid, oksidasi DNA dan perubahan fungsi
trombosit yang umumnya terkait dengan banyak masalah kesehatan kronis seperti
kanker, peradangan dan penuaan. Antioksidan dapat mencegah oksidasi molekul
lain dan efek tersebut berperan dalam pencegahan penyakit degeneratif.
Kemampuan antioksidan yang tinggi dalam menangkap radikal bebas berkaitan
dengan pencegahan berbagai penyakit. Antioksidan alami tidak hanya melindungi
lipid makanan dari oksidasi,tetapi jugadapat memberikan manfaat kesehatan yang
berhubungan dengan pencegahan kerusakan akibat degenerasi biologis(Sharififar,
et ai, 2009).
Banyak tumbuhan yang digunakan dalam pengobatan tradisional efektif
dalam mengobati berbagai penyakit yang disebabkan oleh stres oksidatif, infeksi
bakteri atau virus. Penelitian telah menunjukkan bahwa tumbuhan obat
mempunyai a1..1.iyitas sebagai antioksidan dan antirnikroba.
Karena sifat
antibakteri dan antioksidan tersebut, sehingga tumbuhan digunakan sebagaJ bahan
makanan alan1i dan pengawet kosmetik (Samec,et al, 20 10).
Kebanyakan antioksidan adalah zat fenolik dan jarang dalam bentuk
nitrogen heterosiklik. Antioksidan yang paling aktif mengandung gugus hidroksil
yang terdistribusi pada posisi orto-atau para-. Tidak seperti antioksidan sintetis,
yang merupakan senyawa fenolik dengan berbagai tingkat substitusi alkil.
Antioksidan alarni dapat berupa senyawa fenolik (flavonoid, asam fenolik dan
tamn), mengandung senyawa nitrogen (alkaloid, asam amino, peptida dan amina),
karotenoid, tokoferol atau asam askorbatdan turunannya.
Sejak zaman kuno, rempah-rempah dan herbal telah ditambahkan kedalam
berbagai jenis makanan untuk meningkatkan rasa dan sebagai antioksidan.
Tumbuhan mensintesis senyawa antioksidan yaitu metabolit sekunder, terutarna
senyawa fenolat yang bertindak dalarn mekanisme pertahanan tumbuhan
untuk melawan spesies oksigen reaktif (ROS) untuk menghindari kerusakan
oksidatif Aktivitas antioksi dan fenolat terkait dengan sejumlah mekanisme yang
berbeda, seperti menangkap radikal bebas Juga, dilaporkan bahwa al1.ivitas
antioksidan alarni berhubungan erat dengan senyawa fenolik. Penggunaan
5
tumbuhan herbal sebagai antioksidan dalam makanan olahan menjadi penting
dalam industri makanan sebagai altematif antioksidan sintetis (Nic'iforovic', et al
2010).
2.2.1 Penggolongan Antioksidan
Antioksidan dapat digolongkan berdasarkan fungsinya Yaitu :
1. Antioksidan Utama/Antioksidan Primer (Primary Antioxidants)
Antioksidan primer bekerja untuk mencegah terbentuknya senyawa radikal
bebas barn. Antioksidan ini mengubah radikal bebas yang ada menjadi molekul
yang berkurang dampak negatifnya, sebelum radikal bebas ini sempat bereaksi.
Contoh antioksidan ini adalah enzim SOD (Superoxide Dismutase) yang
berfungsi sebagai pelindung hancumya sel-sel dalam tubuh serta mencegah
proses peradangan karena radikal bebas, GPx (Gluthation Peroxidase) dan
Metalbinding protein seperti Ferritin atau Ceruloplasmine.
2. Antioksidan Kedua/Antioksidan Sekunder (Secondary Antioxidants)
Antioksidan ini berfungsi menangkap senya\\·a serta mencegah terjadinya
reaksi berantai. Contohnya adalah yitamin E. yitamin C betakaroten. bilirubin
dan albumin.
3. Antioksidan Ketiga/Antioksidan Tersier (Tertiary antioxidants)
Antioksidan jenis ini memperbaiki kerusakan sel-sel dan jaringan yang
disebabkan radikal bebas. Contohnya enzim yang memperbaiki DNA pada inti
sel adalah metionin sulfoksidan reduktase. Adanya enzim-enzim perbaikan
DNA ini berguna untuk mencegah penyakit misalnya kanker (Kosasih et ai,
2004).
2.2.2. Uji Aktivitas Antioksidan
Senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alam yang berasal dari
tumbuhan. Antioksidan alami tersebar dibeberapa bagian tanaman, seperti pada
kayu, kulit kayu, akar, daun, buah, bunga, biji dan serb uk sari (Pratt, 1992).
Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik atau
polifenol yang dapat berupa golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin,
tokoferol dan asam-asam organik polifungsional.
6
Ada beberap metode yang dapat digunakan untuk mengetahui aktivitas
antioksidan dari senyawa alam, yaitu :
1. Metode DPPH
Pengujian antiradikal bebas senyawa bahan alam secara UV-Vis dapat
dilakukan secara kimia menggunakan DPPH. DPPH (Diphenil Pikril
Hidrazin) merupakan radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering
digunakan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau
ekstrak bahan alamo
Mekanisme penangkapan radikal DPPH oleh
antioksidan cukup sederhana, yaitu berupa donasi proton kepada radikal.
Donasi proton menyebabkan radikal DPPH (berwama ungu) menjadi
senyawa non radikal Difenil Pikril Hidrazin yang berwama kuning pucat.
Metode DPPH biasanya digunakan untuk menentukan aktivitas
antioksidanlanti radikal dari ekstrak senyawa alam maupun senyawa fenolik
murni. Metode ini sederhana, mudah, cepat dan peka serta memerlukan
sedikit sampel (Awika, dkk., 2003).
2. Metode ABTS
Pengujian ABTS (2,2' -a/jnobis (3-ethyl-benzothyazoline-6-sulfonic
aCid» digunakan untuk mengukur kemarnpuan relatiye darl antioksidan
Sebagai pembanding digunakan standar Trolox (analog vitamin E yang larot
dalam air).
Metode ini biasanya dinyatakan sebagai Trolox equivalent
antioxidant Capacity (TEAC). Metode ini cepat dan bias dilakukan pada
range pH yang luas dan dapat dilakukan dalan aqua dan pelarut organik.
3. Metode ORAC
Metode Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) adalah metode
yang digunakan untuk mengukur kemampuan
antioksidan dalam
melindungi protein dari kerusakan oleh radikal bebas. Dalam pengukuran
ini digunakan generator yang berbeda untuk menghasilkan radikal yang
berbeda Pengukuran degradasi oksidatif dari flouresein dilakukan setelah
pencampuran dengan radikal peroxide. Hasil test berupa ORAC Score
yang menyatakan kekuatan dan kecepatan sampel bertindak sebagai
antioksidan.
7
3.1. Tujuan Penelitian
a. Melakukan
pemisahan ekstrak
daun iler berdasarkan
perbedaan
kepolaran dan uji aktivitas antioksidan terhadap ekstrak tersebut.
b. Melakukan isolasi senyawa metabolit sekunder terhadap ekstrak daun iler
yang mempunyai aktivitas antioksidan yang lebih tinggi.
3.2. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian adalah menemukan antioksidan dari tumbuh-tumbuhan
yang dapat dikonsumsi, mengetahui potensi antioksidan dan antikanker
tumbuhan iler yang termasuk famili Lamiaceae yang mudah dihudidayabn
dan banyak dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai obat tradislOnal serta
family tumbuhan
1111
terdiri dari spesies dengan aktivitas antioksldan yang
tinggl.
8
_
_
_
_
_
_1
BABIV
METODE PENELITIAN
Eksperimen dilakukan melalui tiga tahap : (i) Pernisahan ekstrak daun iler
berdasarkan perbedaan kepolaran (ii) uji aktivitas antioksidan terhadap ekstrak
tersebut, (iii) Isolasi senyawa metabolit sekunder terhadap ekstrak daun iler yang
mempunyai aktivitas antioksidan yang lebih tinggi.
4.1. Ekstraksi dan Fraksinasi
Sampel daun Iler dikeringkan diudara terbuka tanpa pemanasan sinar
matahari langsung kemudian dihaluskan. Serbuk kering daun iler sebanyak 900 g
diekstraksi dengan pelarut metanol (12 L) dengan metode maserasi, kemudian
disaring diuapkan pelarutnya dengan rotary evaporator hingga diperoleh ekstrak
pekat metanol sebanyak 148 gram.Ekstrak pekat metanol diekstraksi partisi
dcngan n-heksana kemudian diuapkan pelarutnya dengan rotan' evaporator
hingga diperoleh ekstrak pekat n-heksana (58.17 g) .
Ekstrak pekat metanol ditambahkan aquades kemudian diekstraksi partisi
dengan menggunakan pelarut etilasetat,
selanjutnya dipekatkan sehingga
diperoleh ekstrak pekat etilasetat (11,42 g) dan ekstrak pekat metanol (62,9 g).
Kemudian dilakukan uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH
terhadap ekstrak metanol, etilasetat dan n-heksana Ekstrak yang menunjukkan
aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dilanjutkan ke tahap isolasi atau tahap
pernisahan dan pemurnian.
4.2. Uji antioksidan
Larutan DPPH 0,4 mM dibuat dengan melarutkan 15,8 mg serbuk DPPH
dalam etanol pada labu takl'lI 100 rnL, kemudian dikocok kuat. Larutan DPPH 0,4
mM sebanyak 1 ml dimasukkan ke dalam labu takar, ditambahkan etanol sampai
volume S,O mL, divorteks selama 1 menit hingga campuran homogen dan
didiamkan selama 30 menit.
9
Senyawa hasil isolasi 100 mgIL dalam etanol diencerkan menjadi
konsentrasi 10 mg/L, 20 mg/L, 40 mg/L dan 80 mg/L.
Absorbansi DPPH diukur dengan spektrometer visible pada panJang
gelombang 515 nm pada selang waktu 30 menit. Aktivitas antioksidan diukur
sebagai penurunan serapan larutan DPPH akibat adanya penambahan sampel
(Tachakittirungrod and Sombat, 2004).
Nilai serapan larutan DPPH sebelum dan sesudah penambahan ekstrak
sampel tersebut dihitung sebagai persen inhibisi (% inhibisi) dengan rumus
sebagai berikut :
x 100%
% Inhibisi
Akontrol
Keterangan: Akonlro\ = Absorbansi tidak mengandung sampel
A.ampcl
= Absorbansi sampel
SeianJutnya hasil perhitungan dimasukkan ke dalam persamaan regresi dengan
konsentrasi ekstrak (mg/L) sebagai sumbu absis (sumbu X) dan nilai % inhibisi
sebagai ordinat (sumbu V). Nilai IC 50 dari perhitungan pada % inhibisi sebesar
50%. Y= aX + b
4.3. Isolasi senyawa metabolit sekunder
Sebelum dilakukan pemisahan dengan kromatografi kolom terlebih dahulu
dilakukan kromatografi lapis tipis (KLT) terhadap ekstrak yang mempunyai
aktivitas antioksidan tinggidengan berbagai perbandingan eluen mulai dari nheksana : etilasetat, etilasetat : kloroform, kloroform : metanol dan kloroform
aseton, sehingga didapatkan eluenyang baikuntuk kromatografi kolom. Noda pada
plat KL T di monitor dibawah lampu UV.Pemisahan senyawa aktif dilakukan
dengan metoda kromatografi kolom menggunakan silika gel 60 sebagai fasa diam
10
(adsorben) berdasarkan sistem Gradient Elution atau kenaikan kepolaran secara
bertingkat.
Kolom kromatografi di elusi dengan eluen yang sesuai dengan
kepolarannya ditingkatkan secara bertahap melalui beberapa perbandingan
sehingga diperoleh pemisahan yang baik. Fraksi yang keluar dari kolom
kromatografi ditampung dengan botol vial 10 mL. Tiap fraksi dilakukan KL T
menggunakan eluen terbaik yang diketahui dari KL T. Fraksi dengan pola KL T
yang sarna digabung dan diuapkan pelarutnya.
Fraksi-fraksi yang menunjukkan hasil positif terhadap pereaksi tertentu
dilakukan KL T untuk melihat pola Rf-nya dan selanjutnya pemurnian dengan
menggunakan KL T preparatif
11
BABV
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Tabap Ekstraksi dan Fraksinasi
Serbuk daun lIer (c. atropurpureus Benth) sebanyak 900 g dimaserasi
dengan menggunakan pelarut metanol. Proses maserasi dilakukan selama 48 jam
dengan tiga kali pengulangan sehingga diharapkan semua komponen terekstraksi
kedalam pelarut matanol. Kemudian ekstrak dikumpulkan dan diuapkan
pelarutnya dengan rotary evaporator sehingga diperoleh ekstrak pekat metanol
sebanyak 148 g. Terhadap ekstrak pekat metanol tersebut dilanjutkan dengan
tahap fraksinasi
menggunakan pelarut n-heksana yang bertujuan untuk
memisahkan komponen-komponen yang nonpolar. Ekstrak metanol diuapkan
pelarutnya kemudian ditambahkan pelarut etilasetat yang bertujuan untuk
mengekstraksi senyawa flavonoid dari komponen-komponen yang sangat polar
seperti senya\\'a polifenol dan tanin.
Dari tahap ekstraksi dan fraksinasi tersebut diperoleh tiga ekstrak daun C
atropurpureus Benth berdasarkan tingkat kepolaran yang berbeda yaitu ekstrak }1heksana (58,37 g), etilasetat (11,42 g) dan metanol (62,9 g). Masing-masing
ekstrak kemudian dipekatkan dan dilakukan uji antioksidan.
5.2. Uji Antioksidan
Terhadap tiga ekstrak tersebut dilakukan uji antioksidan menggunakan
metode DPPH dengan melihat nilai absorbansi masing-masing ekstrak yang
selanjutkan akan dianalisa nilai IC 50 yang akan menunjukkan nilai kuat atau
lemahnya aktivitas antioksidan senyawa yang terdapat dalam sampe! tersebut
Aktivitas antiaksidan ekstrak metana! dapat dilihat pada Gambar 5.1, ekstrak eti!
asetat pada Gambar 5.2 dan ekstrak n-heksana pada Gambar 5.3.
12
-l
I :Ｚ］ｙｾｏＧＹＷＰＭ
,
I
'#.
60
'iii
50
:is
ｾ＠
40 ＭＫｾ
.=
c:
...ｾ＠
30
ＭＫｾＺｔＢＧ
-+-y
ＭＫｾ
- - Linear (y)
QI
ｾ＠
20
ｨｾＭ
10 -
o
------------------------
4----.----.----,----.---,
o
20
40
60
80
100
Konsentrasi ekstrak (mg/l)
Gambar 5.1. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Metanol Daun Her
120------------------------- -
100 .-
*-
80
'iii
;e
.s:::
.E
60
-+-y
c:
III
ｾ＠
ｾ＠
III
- - Linear (y)
40
20
0
0
20
40
60
80
100
Konnsentrasi Ekstrak (mg/l)
i________________________________
Gambar 5.2. Aktivitas Antioksidan Ekstrak Etil asetat Daun Iler
13
r
90
I
I
70
'