Pembuatan Bioetanol dari Limbah Buah Tomat dengan Hidrolisis Asam dan Fermentasi Menggunakan Ragi Roti.

HIDROLISIS ASAM DAN FERMENTASI MENGGUNAKAN RAGI ROTI

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Disusun oleh: Eko Yuni Setiawan

NIM. M0412021

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2017

iii

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila dikemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.

Surakarta, 26 Januari 2017

Eko Yuni Setiawan NIM. M0412021

iv

Pembuatan Bioetanol dari Limbah Buah Tomat dengan Hidrolisis Asam dan Fermentasi Menggunakan Ragi Roti

Eko Yuni Setiawan M0412021

Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

ABSTRAK

Bioetanol merupakan salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar fosil. Proses fermentasi dapat dilakukan dengan ragi. Bahan baku pembuatan bioetanol dapat diperoleh dari bahan yang menghasilkan gula, misalnya limbah buah tomat. Buah tomat termasuk komoditi yang sangat mudah rusak, baik yang disebabkan oleh kerusakan mekanis dan fisiologis maupun kerusakan yang disebabkan oleh mikroorganisme sehingga kuantitas pembuangan limbah buah tomat cukup tinggi, baik dari petani, distributor dan pedagang di pasaran. Penelitian ini bertujuan mengetahui konsentrasi 1M yang paling tinggi menghasilkan gula pereduksi dalam proses hidrolisis dan mengetahui konsentrasi ragi roti yang paling tinggi menghasilkan bioetanol dari fermentasi substrat limbah buah tomat.

Tahap pertama yaitu hidrolisis limbah buah tomat menggunakan

1M dengan variasi konsentrasi 0, 1, 3, dan 5% (v/v). Kadar gula pereduksi diukur dengan metode DNS (dinitrosalycilic acid). Ragi yang digunakan pada penelitian ini adalah ragi roti fermipan. Hasil hidrolisis dengan gula pereduksi paling tinggi digunakan pada tahap fermentasi dengan variasi konsentrasi ragi roti fermipan 0, 3, 5, dan 7% (b/v) selama 6 hari pada suhu 30ºC.

Konsentrasi 1M yang menghasilkan kadar gula pereduksi paling tinggi dari proses hidrolisis adalah 1% (v/v) dengan kadar gula pereduksi sebesar 2,4%. Konsentrasi ragi roti fermipan yang menghasilkan bioetanol paling tinggi adalah 3% (b/v) dengan bioetanol sebesar 1,5% setelah 6 hari fermentasi.

v

The Production of Bioethanol from Tomato Fruit Waste with Acid Hydrolysis and Fermentation Using Bread Yeast

Eko Yuni Setiawan M0412021

Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Science, Sebelas Maret University, Surakarta

ABSTRACT

Bioethanol is one of alternative energies substituting for fossil fuel. Fermentation can be conducted with yeast. The raw material of bioethanol production can be obtained from material producing sugar, for example, tomato fruit waste. Tomato fruit belongs to perishable commodity, due to either mechanic and physiological or microorganism induced damage so that the quantity of tomato fruit waste disposal is substantial, from the farmers, distributors, and seller in the market. This research aimed to find out concentration of H2SO4 1M producing the most sugar reducer in hydrolysis process and find out the highest concentration of bread yeast producing the largest level of bioethanol.

The first stage of tomato fruit waste hydrolysis employed H2SO4 1M with varying concentration of 0, 1, 3, and 5% (v/v). Sugar reducer level was measured using DNS (dinitrosalycilic acid). The yeast used in this research was fermipan bread yeast. The result of hydrolysis with the highest sugar reducer was used in the fermentation stage with fermipan bread yeast at varying concentration of 0, 3, 5, and 7% (b/v) for 6 days at 30oC.

The concentration of H2SO4 1M producing the highest level of sugar reducer from hydrolysis process was 1% (v/v) with sugar reducer level of 2,4%. The concentration of fermipan bread yeast producing the highest bioethanol was 3% (b/v) with bioethanol of 1,5% after 6 days fermentation.

vi MOTTO

vii

PERSEMBAHAN

Karya ini saya persembahkan untuk Ibu dan Bapak tercinta Kepada Dik Retno yang saya banggakan Keluarga besar Biogenesis 2012 Keluarga besar Math 2012, (+ 1) 2011

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberi limpahan nikmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan

penyusunan skripsi yang berjudul “Pembuatan Bioetanol dari Limbah Buah Tomat dengan Hidrolisis Asam dan Fermentasi Menggunakan Ragi Roti”. Penyusunan skripsi ini merupakan suatu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan Strata 1 (S1) di Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam melakukan penelitian maupun penyusunan skripsi ini, penulis telah mendapatkan saran, bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak yang sangat berguna dan bermanfaat secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin penelitian untuk keperluan skripsi.

2. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si. selaku Kepala Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin dalam melakukan penelitian.

ix

memberikan izin, saran, bimbingan, dan dukungan dari awal hingga terselesaikannya penyusunan skripsi.

4. Tjahjadi Purwoko, S.Si., M.Si. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan izin, saran, bimbingan, dan dukungan dari awal hingga terselesaikannya penyusunan skripsi.

5. Ibu Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si. selaku dosen penelaah I yang telah memberikan saran, masukan, dan izin dalam melakukan penelitian ini.

6. Bapak Ari Pitoyo, M.Sc. selaku dosen penelaah II yang telah memberikan saran, masukan, dan izin dalam melakukan penelitian ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini kurang sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun penulis harapkan untuk perbaikan lebih lanjut. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis, pembaca, dan untuk perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang biologi.

Surakarta, 28 November 2016

x

DAFTAR ISI

Halaman

PENGESAHAN...ii

PERNYATAAN...iii

ABSTRAK...iv

MOTTO...vi

PERSEMBAHAN...vii

KATA PENGANTAR...viii

DAFTAR ISI...x

DAFTAR TABEL...xii

DAFTAR GAMBAR...xiii

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

A. _... La tar Belakang Masalah ... 1

B. _... Ru musan Masalah ... 5

C. ... Tu juan Penelitian ... 5

D. ... M anfaat Penelitian ... 5

xi

njauan Pustaka ... 6 B. ... Ke

rangka Berpikir... 14 BAB III. METODE PENELITIAN... 17 A. _... W

aktu dan Tempat ... 17 B. ... Al

at dan Bahan ... 17 C. ... Ra

ncangan Penelitian ... 17 D. _... Ca

ra Kerja...18 E. _... A

nalisis Data...22 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...23

A. _... Ka dar Gula Pereduksi dari Substrat Limbah Buah Tomat dengan Hidrolisis H2SO4 1M...23 B. ... Pr

oduksi Bioetanol dengan Fermentasi Menggunakan Ragi Roti dan Pemurnian dengan Destilasi...25

xii

C. ... Ka dar Gula Pereduksi, Biomassa Saccharomyces cerevisiae, dan Kadar Bioetanol Selama Proses Fermentasi...28 BAB V. PENUTUP...32 A. ... Ke

simpulan...32 B. _... Sa

ran...32 DAFTAR PUSTAKA...33 LAMPIRAN...37

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Komposisi Bahan Penyusun Buah Tomat. ... 7

Tabel 2. Karakteristik Limbah Buah Tomat ... 8

Tabel 3. Sifat Fisik Etanol ... 9

Tabel 4. Kadar Gula Pereduksi pada Variasi Konsentrasi H2SO4 1M...23

xv

Halaman

Gambar 1. Buah Tomat...6

Gambar 2. Saccharomyces cerevisiae...13

Gambar 3. Bagan Kerangka Berpikir ...16

Gambar 4. Kadar Gula Pereduksi Selama Proses Fermentasi...28

Gambar 5. Biomassa Saccharomyces cerevisiae Selama Proses Fermentasi...29

1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Kanker merupakan penyakit yang melibatkan faktor genetik dalam proses patogenesisnya, proses pembelahan sel menjadi tidak terkontrol karena gen yang mengatur pertumbuhan sel mengalami inaktivasi (Marleen et al, 2009). Kanker merupakan penyebab kematian utama, baik di negara maju maupun negara berkembang. Berdasarkan Global Cancer tahun 2012 di seluruh dunia terdapat sekitar 14,1 juta kasus baru dan 8,2 juta kematian akibat kanker (Torre et al., 2015). Di Indonesia, prevalensi kanker adalah sebesar 1,4 per 1.000 penduduk, serta merupakan penyebab kematian nomor 7 (5,7%) dari seluruh penyebab kematian (Kemenkes RI, 2013).

Kanker kolon menempati urutan nomor 3 dan merupakan penyebab kematian nomor 4 yang diakibatkan oleh kanker di dunia. Berdasarkan estimasi World Health Organization (WHO), setiap tahun terjadi sekitar 945.000 kasus baru kanker kolon dengan kematian sebesar 492.000 (World Cancer Report, 2003). Di Amerika Serikat, kanker kolorektal merupakan penyebab kematian akibat kanker nomor tiga pada wanita dan nomor dua pada pria. Diperkirakan pada tahun 2017 angka kematian akan mencapai 50.260 jiwa akibat kanker kolorektal (American Cancer Society, 2016). Di Indonesia, menurut data dari Rumah Sakit Kanker Dharmais, pada tahun 2013 karsinoma kolorektal masuk dalam 10 besar kanker tersering (RSKD, 2010).

Mortalitas yang tinggi pada pasien kanker kolorektal dipengaruhi oleh kemampuan kanker tersebut metastasis ke organ yang jauh (Ottaiano et al., 2006). Sekitar 20% dari kasus kanker kolorektal yang telah metastasis ini pada umumnya inoperable dan relatif tidak dapat disembuhkan dengan 5-year survival rate sebesar 12% (Wang dan Zhang., 2014). Aplikasi terapi dengan menggunakan radioterapi dan kemoterapi relatif terbatas karena toksisitasnya yang tinggi, efek samping yang bersifat merusak dan mulai timbulnya resistensi. Penggunaan terapi target pada kanker dengan menghancurkan sel-sel kanker tanpa merusak jaringan yang normal diharapkan memberikan hasil yang cukup efektif, akan tetapi akan membutuhkan

adanya kombinasi yang sinergis dan memperkecil kemungkinan efek samping karena mengurangi dosis agen kemoterapi (Alison, 2004).

Salah satu bahan alam yang potensial dikembangkan sebagai agen kombinasi adalah propolis. Propolis merupakan suplemen nutrisi yang dihasilkan oleh lebah dan telah digunakan sebagai pengobatan tradisional di dunia. Selain itu, propolis juga telah digunakan secara aman oleh dokter di Brazil, Jepang dan beberapa negara lain sebagai nutrisi suportif yang menyertai terapi standar untuk kanker (Paulino et al., 2009). Propolis terdiri dari campuran resin, serbuk sari dan lilin tanaman yang dikumpulkan lebah dari berbagai jenis tanaman dan digunakan untuk proteksi sarang lebah dari mikroba (Ananda et al., 2013 ; Watanabe et al., 2011).

Propolis mengandung berbagai senyawa kimiawi, seperti polyphenol (flavanoids, asam fenolat dan esternya, aldehid fenolat, alkohol dan keton), terpenoid, steroid, asam amino dan berbagai komponen in organik (Kartal et al., 2003). Komposisi senyawa kimiawi dan aktivitas biologi propolis bervariasi tergantung lokasi geografi, asal tanaman, musim dan spesies lebah (Paulino et al., 2009). Propolis telah dibuktikan mempunyai berbagai aktivitas biologis seperti antibakteri, antijamur, antivirus, anestetik lokal, antiinflamasi, antioksidan, hepatoprotektor, imunostimulator, antikanker (antiproliferatif dan proapoptosis) serta berperan pada proses penyembuhan luka (Paulino et al., 2009 ; Vatansever et al., 2010 ; Kubinaet al., 2015).

Hal yang relatif menjanjikan dari propolis, yaitu terkait dengan aktivitas antikanker yang dimilikinya. Sejak tahun 2003, berbagai penelitian memfokuskan pada pengaruh propolis terhadap sinyal tranduksi intraseluler yang menunjukkan bahwa beberapa target penting pada sel kanker dapat dimodulasi melalui pemberian propolis. Propolis mempengaruhi protein proapoptosis (Bax, Bak, caspase 3, cytochrome C), protein regulator diferensiasi sel (p38, p56, p21, cyclin dependent kinase) dan target yang berperan pada inflamasi yang terkait dengan kanker, seperti NFκB maupun cyclooxigenase two (Paulino et al., 2009).

menginduksi apoptosis dan aktivitas antiproliferasi. Pada berbagai penelitian in vitro, propolis menunjukkan aktivitas proapoptosis pada berbagai jenis sel kanker, meliputi : kanker laring, kanker paru, kanker pankreas, kanker tiroid, kanker kolorektal, kanker payudara, kanker prostat dan glioma (Kubina et al., 2015). Aktivitas antikanker propolis ini dipengaruhi oleh geografis dan tumbuhan sebagai asal pengumpulan resin oleh lebah untuk membentuk propolis. Dua faktor tersebut mempengaruhi komposisi dari propolis (Syamsudin et al., 2009).

Berdasarkan fakta-fakta yang diuraikan di atas, mendorong peneliti untuk mengetahui pengaruh pemberian propolis yang berasal dari Kerjo, Karanganyar, Indonesia terhadap peningkatan ekspresi p21 dan apoptosis, terutama terkait dengan peningkatan ekspresi protein Bax pada kultur sel WiDr (cell line kanker kolon). Penelitian ini sebagai upaya penemuan dan pengembangan strategi baru dalam melawan kanker, khususnya kanker kolon dengan memanfaatkan kekayaan sumber daya hayati lokal.

B. Rumusan Masalah

1. Adakah pengaruh pemberian ekstrak propolis konsentrasi ½ IC50, IC50, 2IC50 terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

2. Adakah pengaruh pemberian ekstrak propolis konsentrasi ½ IC50, IC50, 2IC50 terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr.

3. Adakah pengaruh pemberian ekstrak propolis konsentrasi ½ IC50, IC50, 2IC50 terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr.

4. Adakah pengaruh 5FU IC50 terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

5. Adakah pengaruh 5FU IC50 terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr. 6. Adakah pengaruh 5FU I C50 terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr. 7. Adakah pengaruh kombinasi ekstrak propolis IC50 dan 5FU IC50 terhadap

ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

8. Adakah pengaruh kombinasi ekstrak propolis IC50 dan 5FU IC50 terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr.

10. Adakah perbedaan pemberian ekstrak etanol propolis ( 50 50 50), 5 FU, IC50, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis IC50 dan 5 FU IC50 terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDR

11. Adakah perbedaan pemberian ekstrak etanol propolis (½ IC50, IC50, 2IC50), 5 FU, IC50, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis IC50 dan 5 FU IC50 terhadap proliferasi pada kultur sel WiDR

12. Adakah perbedaan pemberian ekstrak etanol propolis (½ IC50, IC50, 2IC50), 5 FU, IC50, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis IC50 dan 5 FU IC50 terhadap apoptosis pada kultur sel WiDR

C. Tujuan Penelitian :

1. Tujuan umum :

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak propolis, 5FU, kombinasi ekstrak etanol propolis dan 5FU terhadap ekspresi caspase 3, proliferasi dan apoptosis pada kultur sel WiDr.

2. Tujuan Khusus :

a. Mengkaji pengaruh ekstrak propolis terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

b. Mengkaji pengaruh ekstrak propolis terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr.

c. Mengkaji pengaruh ekstrak propolis terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr.

d. Mengkaji pengaruh 5FU terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

e. Mengkaji pengaruh 5FU terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr. f. Mengkaji pengaruh 5FU terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr. g. Mengkaji pengaruh kombinasi ekstrak propolis dan 5FU terhadap

ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

h. Mengkaji pengaruh kombinasi ekstrak propolis dan 5FU terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr.

apoptosis pada kultur sel WiDr.

j. Mengkaji perbedaan antara 3 dosis ekstrak etanol propolis, 5 FU, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis dan 5 FU terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDR

k. Mengkaji perbedaan antara 3 dosis ekstrak etanol propolis, 5 FU, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis dan 5 FU terhadap proliferasi pada kultur sel WiDR

l. Mengkaji perbedaan antara 3 dosis ekstrak etanol propolis, 5 FU, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis dan 5 FU terhadap apoptosis pada kultur sel WiDR

D. Manfaat Penelitian

1. Manfaat teoritis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah terkait aktivitas antikanker ekstrak propolis dan mekanisme aktivitas propolis terkait hambatan proliferasi sel dan apoptosis pada sel WiDr.

2. Manfaat terapan

Penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar dari penelitian lebih lanjut dalam rangka mengembangkan penggunaan ekstrak propolis sebagai strategi terapi komplementer untuk kanker, khususnya kanker kolon.

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Buah Tomat...6

Gambar 2. Saccharomyces cerevisiae...13

Gambar 3. Bagan Kerangka Berpikir ...16

Gambar 4. Kadar Gula Pereduksi Selama Proses Fermentasi...28

Gambar 5. Biomassa Saccharomyces cerevisiae Selama Proses Fermentasi...29

1 BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Kanker merupakan penyakit yang melibatkan faktor genetik dalam proses patogenesisnya, proses pembelahan sel menjadi tidak terkontrol karena gen yang mengatur pertumbuhan sel mengalami inaktivasi (Marleen et al, 2009). Kanker merupakan penyebab kematian utama, baik di negara maju maupun negara berkembang. Berdasarkan Global Cancer tahun 2012 di seluruh dunia terdapat sekitar 14,1 juta kasus baru dan 8,2 juta kematian akibat kanker (Torre et al., 2015). Di Indonesia, prevalensi kanker adalah sebesar 1,4 per 1.000 penduduk, serta merupakan penyebab kematian nomor 7 (5,7%) dari seluruh penyebab kematian (Kemenkes RI, 2013).

Kanker kolon menempati urutan nomor 3 dan merupakan penyebab kematian nomor 4 yang diakibatkan oleh kanker di dunia. Berdasarkan estimasi World Health Organization (WHO), setiap tahun terjadi sekitar 945.000 kasus baru kanker kolon dengan kematian sebesar 492.000 (World Cancer Report, 2003). Di Amerika Serikat, kanker kolorektal merupakan penyebab kematian akibat kanker nomor tiga pada wanita dan nomor dua pada pria. Diperkirakan pada tahun 2017 angka kematian akan mencapai 50.260 jiwa akibat kanker kolorektal (American Cancer Society, 2016). Di Indonesia, menurut data dari Rumah Sakit Kanker Dharmais, pada tahun 2013 karsinoma kolorektal masuk dalam 10 besar kanker tersering (RSKD, 2010).

Mortalitas yang tinggi pada pasien kanker kolorektal dipengaruhi oleh kemampuan kanker tersebut metastasis ke organ yang jauh (Ottaiano et al., 2006). Sekitar 20% dari kasus kanker kolorektal yang telah metastasis ini pada umumnya inoperable dan relatif tidak dapat disembuhkan dengan 5-year survival rate sebesar 12% (Wang dan Zhang., 2014). Aplikasi terapi dengan menggunakan radioterapi dan kemoterapi relatif terbatas karena toksisitasnya yang tinggi, efek samping yang bersifat merusak dan mulai timbulnya resistensi. Penggunaan terapi target pada kanker dengan menghancurkan sel-sel kanker tanpa merusak jaringan yang normal diharapkan memberikan hasil yang cukup efektif, akan tetapi akan membutuhkan

2

biaya yang lebih mahal. Pendekatan terapi yang menarik dikembangkan dengan mengkombinasikan suatu senyawa kemopreventif yang bersifat tidak toksik dengan agen kemoterapi dimana hal ini dapat meningkatkan efikasi agen kemoterapi karena adanya kombinasi yang sinergis dan memperkecil kemungkinan efek samping karena mengurangi dosis agen kemoterapi (Alison, 2004).

Salah satu bahan alam yang potensial dikembangkan sebagai agen kombinasi adalah propolis. Propolis merupakan suplemen nutrisi yang dihasilkan oleh lebah dan telah digunakan sebagai pengobatan tradisional di dunia. Selain itu, propolis juga telah digunakan secara aman oleh dokter di Brazil, Jepang dan beberapa negara lain sebagai nutrisi suportif yang menyertai terapi standar untuk kanker (Paulino et al., 2009). Propolis terdiri dari campuran resin, serbuk sari dan lilin tanaman yang dikumpulkan lebah dari berbagai jenis tanaman dan digunakan untuk proteksi sarang lebah dari mikroba (Ananda et al., 2013 ; Watanabe et al., 2011).

Propolis mengandung berbagai senyawa kimiawi, seperti polyphenol (flavanoids, asam fenolat dan esternya, aldehid fenolat, alkohol dan keton), terpenoid, steroid, asam amino dan berbagai komponen in organik (Kartal et al., 2003). Komposisi senyawa kimiawi dan aktivitas biologi propolis bervariasi tergantung lokasi geografi, asal tanaman, musim dan spesies lebah (Paulino et al., 2009). Propolis telah dibuktikan mempunyai berbagai aktivitas biologis seperti antibakteri, antijamur, antivirus, anestetik lokal, antiinflamasi, antioksidan, hepatoprotektor, imunostimulator, antikanker (antiproliferatif dan proapoptosis) serta berperan pada proses penyembuhan luka (Paulino et al., 2009 ; Vatansever et al., 2010 ; Kubinaet al., 2015).

Hal yang relatif menjanjikan dari propolis, yaitu terkait dengan aktivitas antikanker yang dimilikinya. Sejak tahun 2003, berbagai penelitian memfokuskan pada pengaruh propolis terhadap sinyal tranduksi intraseluler yang menunjukkan bahwa beberapa target penting pada sel kanker dapat dimodulasi melalui pemberian propolis. Propolis mempengaruhi protein proapoptosis (Bax, Bak, caspase 3, cytochrome C), protein regulator diferensiasi sel (p38, p56, p21, cyclin dependent kinase) dan target yang berperan pada inflamasi yang terkait dengan kanker, seperti NFκB maupun cyclooxigenase two (Paulino et al., 2009).

Peran propolis di dalam terapi keganasan terkait dengan kemampuannya dalam menginduksi apoptosis dan aktivitas antiproliferasi. Pada berbagai penelitian in vitro, propolis menunjukkan aktivitas proapoptosis pada berbagai jenis sel kanker, meliputi : kanker laring, kanker paru, kanker pankreas, kanker tiroid, kanker kolorektal, kanker payudara, kanker prostat dan glioma (Kubina et al., 2015). Aktivitas antikanker propolis ini dipengaruhi oleh geografis dan tumbuhan sebagai asal pengumpulan resin oleh lebah untuk membentuk propolis. Dua faktor tersebut mempengaruhi komposisi dari propolis (Syamsudin et al., 2009).

Berdasarkan fakta-fakta yang diuraikan di atas, mendorong peneliti untuk mengetahui pengaruh pemberian propolis yang berasal dari Kerjo, Karanganyar, Indonesia terhadap peningkatan ekspresi p21 dan apoptosis, terutama terkait dengan peningkatan ekspresi protein Bax pada kultur sel WiDr (cell line kanker kolon). Penelitian ini sebagai upaya penemuan dan pengembangan strategi baru dalam melawan kanker, khususnya kanker kolon dengan memanfaatkan kekayaan sumber daya hayati lokal.

B. Rumusan Masalah

1. Adakah pengaruh pemberian ekstrak propolis konsentrasi ½ IC50, IC50, 2IC50 terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

2. Adakah pengaruh pemberian ekstrak propolis konsentrasi ½ IC50, IC50, 2IC50 terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr.

3. Adakah pengaruh pemberian ekstrak propolis konsentrasi ½ IC50, IC50, 2IC50 terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr.

4. Adakah pengaruh 5FU IC50 terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

5. Adakah pengaruh 5FU IC50 terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr. 6. Adakah pengaruh 5FU I C50 terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr. 7. Adakah pengaruh kombinasi ekstrak propolis IC50 dan 5FU IC50 terhadap

ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

8. Adakah pengaruh kombinasi ekstrak propolis IC50 dan 5FU IC50 terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr.

4

9. Adakah pengaruh kombinasi ekstrak propolis IC50 dan 5FU IC50 terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr.

10. Adakah perbedaan pemberian ekstrak etanol propolis (½ IC50, IC50, 2IC50), 5 FU, IC50, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis IC50 dan 5 FU IC50 terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDR

11. Adakah perbedaan pemberian ekstrak etanol propolis (½ IC50, IC50, 2IC50), 5 FU, IC50, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis IC50 dan 5 FU IC50 terhadap proliferasi pada kultur sel WiDR

12. Adakah perbedaan pemberian ekstrak etanol propolis (½ IC50, IC50, 2IC50), 5 FU, IC50, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis IC50 dan 5 FU IC50 terhadap apoptosis pada kultur sel WiDR

C. Tujuan Penelitian : 1. Tujuan umum :

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak propolis, 5FU, kombinasi ekstrak etanol propolis dan 5FU terhadap ekspresi caspase 3, proliferasi dan apoptosis pada kultur sel WiDr.

2. Tujuan Khusus :

a. Mengkaji pengaruh ekstrak propolis terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

b. Mengkaji pengaruh ekstrak propolis terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr.

c. Mengkaji pengaruh ekstrak propolis terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr.

d. Mengkaji pengaruh 5FU terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

e. Mengkaji pengaruh 5FU terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr. f. Mengkaji pengaruh 5FU terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr. g. Mengkaji pengaruh kombinasi ekstrak propolis dan 5FU terhadap

ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDr.

h. Mengkaji pengaruh kombinasi ekstrak propolis dan 5FU terhadap proliferasi pada kultur sel WiDr.

i. Mengkaji pengaruh kombinasi ekstrak propolis dan 5FU terhadap apoptosis pada kultur sel WiDr.

j. Mengkaji perbedaan antara 3 dosis ekstrak etanol propolis, 5 FU, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis dan 5 FU terhadap ekspresi caspase 3 pada kultur sel WiDR

k. Mengkaji perbedaan antara 3 dosis ekstrak etanol propolis, 5 FU, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis dan 5 FU terhadap proliferasi pada kultur sel WiDR

l. Mengkaji perbedaan antara 3 dosis ekstrak etanol propolis, 5 FU, dan dosis kombinasi ekstrak etanol propolis dan 5 FU terhadap apoptosis pada kultur sel WiDR

D. Manfaat Penelitian 1. Manfaat teoritis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah terkait aktivitas antikanker ekstrak propolis dan mekanisme aktivitas propolis terkait hambatan proliferasi sel dan apoptosis pada sel WiDr.

2. Manfaat terapan

Penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar dari penelitian lebih lanjut dalam rangka mengembangkan penggunaan ekstrak propolis sebagai strategi terapi komplementer untuk kanker, khususnya kanker kolon.