Analisis jurnal bioteknologi tanama n
KAJIAN JURNAL
BIOTEKNOLOGI OBAT-OBATAN
PROFIL FITOKIMIA, AKTIVITAS ANTIBAKTERI, ANTIOKSIDAN, DAN
SITOTOKSISITAS EUPHORBIA COTINIFOLIA
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Bioteknologi
Dosen : Dr. F. Maria Titin Supriyanti, M.Si
Oleh:
CHUSNUR RAHMI (1402310)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2015
Profil Fitokimia, Aktivitas Antibakteri, Antioksidan Dan Sitotoksisitas
Euphorbia cotinifolia
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kandungan senyawa fenolik dan flavonoid,
aktivitas antibakteri, antioksidan, dan sitotoksisitas ekstrak hidroetanolik dari akar, batang,
daun dan bunga Euphorbia cotinifolia. Skrining fitokimia untuk menentukan kandungan
senyawa fenolik dan flavonoid dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri dan
kromatografi cair. Aktivitas antibakteri ditentukan melalui teknik difusi agar dan mikrodilusi
kaldu.
Aktivitas
antioksidan
ditentukan
dengan
metode
pengikatan
radikal
diphenilpikrilhidrazil (DPPH) dan aktivitas sitotoksisitas ditentukan dengan metode MTT
menggunakan sel BHK-21 (ginjal bayi hamster). Semua ekstrak yang diuji mengandung
senyawa fenolik, flavonoid dan tanin. Kromatografi cair kinerja tinggi dengan analisis deteksi
photodiode array (HPLC-DAD) menunjukkan bawa ekstrak daun kering mengandung
konsentrasi senyawa fenolik yang lebih tinggi dibandingkan ekstrak daun segar dan
teridentifikasi adanya asam kafeat dalam ekstrak daun. Ekstrak daun, batang, akar dan bunga
menunjukkan aktivitas terhadap lima bakteri gram positif, enam bakteri gram negatif dan dua
ragi, tetapi tidak untuk mikobakteri. Aktivitas antioksidan tertinggi ditunjukkan oleh ekstrak
daun kering (EC50 = 7.32 µg/ml). Ekstrak tidak menunjukkan adanya sitotoksisitas pada
konsentrasi yang diuji. Semua ekstrak mengandung senyawa fenolik, tanin dan flavonoid,
menunjukkan aktivitas antibakteri, antijamur dan antioksidan. Hasil penelitian memberikan
bukti bahwa Euphorbia cotinifolia berpotensi sebagai sumber antioksidan alami dan agen
antimikroba.
Kata kunci: Euphorbia cotinifolia, antibakteri, antioksidan, senyawa fenolik, flavonoid.
I. Pendahuluan
Pada hakikatnya penggunaan tanaman obat untuk mengobati penyakit merupakan
sebuah strategi lama yang telah digunakan oleh semua penduduk di dunia, di mana sekitar 25
sampai 30% obat-obatan tersebut berasal dari bahan alami seperti tumbuhan. Tumbuhan
digunakan sebagai alternatif untuk pengobatan penyakit dan pengawet alami dalam industri
makanan karena mengandung senyawa bioaktif seperti senyawa fenolik, flavonoid, tanin,
alkaloid dan terpen. Aktivitas biologis seperti antioksidan dan antimikroba disebabkan karena
adanya kandungan senyawa fenolik,, tanin dan flavonoid. Euphorbia merupakan tanaman
hias yang secara tradisional digunakan sebagai tanaman obat karena memiliki beberapa
senyawa bioaktif seperti flavonoid, alkaloid, tanin dan terpene. E. cotinifolia adalah spesies
Euphorbia yang banyak digunakan sebagai obat rakyat untuk membunuh kuman pada luka
dan pencahar. E. cotinifolia memiliki aktivitas moluskisida, antivirus, dan antimikroba.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan senyawa fenolik dan flavonoid serta
menentukan adanya aktivitas antimikroba, antioksidan, dan sitotoksisitas pada ekstrak
hidroetanolik dari akar, batang, daun dan bunga kering dan segar E. cotinifolia.
II. Material dan Metode
Material yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas akar, batang, daun dan bunga
E. Cotinifolia yang diperoleh di kota Alfenas pada November 2012. Bagian tanaman segar
(akar, batang, daun dan bunga) dicuci dengan air dan dipotong menggunakan gunting yang
tidak steril. Untuk mempersiapkan ekstrak dari bagian tanaman segar, 200 gram fragmen
tumbuhan masing-masing ditimbang lalu dimaserasi dalam 800 ml etanol 70%. Sedangkan
untuk ekstrak kering, masing-masing sampel didehidrasi pada 37°C selama 7 hari lalu
digiling menjadi bubuk dan ukuran partikelnya ditentukan menggunakan pengayak
elektromagnetik. Bubuk kering yang diperoleh kemudian dimaserasi dalam 800 ml etanol
70% selama 7 hari dalam gelap, lalu ekstrak disaring menggunakan kertas saring.
Selanjutnya, ekstrak dipekatkan dengan rotari evaporator pada tekanan 500 mmHg dan suhu
60°C dan diliofilisasi. Semua ekstrak disuspensi kembali menggunakan dimetilsulfoksida
(DMSO) pada konsentrasi akhir 50 mg/ml dan disterilkan menggunakan penyaring 0,22 µm.
Untuk penentuan senyawa fenolik, 0,5 ml aliquot ekstrak dicampur dengan 2,5 ml
reagen Folin Ciocalteu dan 2,0 ml Na2CO3 4%, diinkubasi selama 2 jam dalam gelap pada
suhu kamar, lalu absorbansi diukur pada 750 nm dalam sebuah spektrofotometer dan jumlah
fenolik dinyatakan sebagai galat acid ekivalen (mg GAE/g). Untuk penentuan kandungan
flavonoid, 0,5 ml alikuot ekstrak dicampur dengan 1,5 ml etanol, 0,1 ml aluminium klorida
10%, 0,1 ml kalium asetat 1M, dan 2,8 ml air suling. Setelah 30 menit, absorbansi campuran
diukur pada 425 nm dan jumlah flavonoid dinyatakan sebagai quercetin ekivalen (QE mg/g).
Analisis HPLC dilakukan pada kromatograf Shimadzu dengan detektor diode array (DAD)
dan kolom Shimadzu C18 ODS dengan eluen larutan asam asetat 5% (eluen A) dan metanol
(eluen B). Ekstrak yang dianalisis dilarutkan dalam fase gerak. Asam askorbat, asam kafeat,
quercetin, asam benzoat, dan asam galat digunakan sebagai standar.
Aktivitas antimikroba dievaluasi melalui teknik difusi agar menggunakan 15 strain
bakteri, mikobakteri, dan jamur dengan klorheksidin sebagai kontrol positif dan air suling
sebagai kontrol negatif untuk uji bakteri gram positif, gram negatif dan ragi. Antibiotik
rifampisin digunakan sebagai kontrol positif untuk uji antimikobakteri. Konsentrasi hambat
minimum (MIC) ditentukan melalui mikrodilusi kaldu menggunakan 96 piring sumur.
Ekstrak diencerkan dalam kaldu Mueller Hinton pada konsentrasi 25-0,05 mg/ml. Kaldu
Mueller Hinton diinokulasi dengan organisme yang diuji sebagai kontrol positif, kaldu
Mueller Hinton yang tidak diinokulasi sebagai kontrol negatif dan kaldu Mueller Hinton
dengan ekstrak sebagai kontrol sterilitas ekstrak. Untuk menentukan konsentrasi bunuh
minimum (MMC), 10 µL setiap sumur diinokulasikan ke dalam nutrisi cawan agar. Setelah
inkubasi 24 jam pada suhu 37°C, MMC dianggap sebagai konsentrasi terendah di mana tidak
terlihat pertumbuhan dan terdeteksi mikroba pada nutrien agar.
Pada uji aktivitas antioksidan, konsentrasi ekstrak (400-1,56 mg/ml) dalam 2 ml larutan
etanol dicampur dengan 0,5 ml 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH). Setelah inkubasi 30 menit
dalam gelap, absorbansi diukur pada 517 nm. Uji kosong (blank test) dilakukan untuk semua
reagen. Asam askorbat, butil hidroksitoluena (BHT) dan quercetin digunakan sebagai kontrol
positif. Persentase radikal DPPH yang diculik oleh ekstrak yang diuji dihitung menggunakan
persamaan: Penyitaan DPPH (%) = [(absorbansi reagen – absorbansi sampel)/(absorbansi
reagen)] x 100. EC50 ditentukan untuk setiap ekstrak.
Aktivitas sitotoksisitas diuji menggunakan 3-(4,5-dimetiltiazol-2YL)-2,5-difeniltetrazolium bromida (MTT). Sebanyak 1x104 sel BHK-21 (sel ginjal bayi hamster) diletakkan
dalam 96 plate yang mengandung media Eagle’s Minimum Esensial (EME), 10% serum janin
sapi dan antibiotik. Setelah 24 jam, media dibuang, lalu 0,1 ml MEM yang mengandung 1%
serum janin sapi dengan penurunan pengenceran ekstrak (5-0,039 mg/ml) ditambahkan ke
dalam kultur dan diinkubasi selama 48 jam. Setelah inkubasi, 10 µL MTT 5 mg/ml
ditambahkan dalam kultur lalu diinkubasi selama 4 jam pada suhu 37°C untuk penggabungan
MTT dan pembentukan kristal formazan. Untuk melarutkan kristal formazan, media dibuang
dan 0,1 ml DMSO ditambahkan ke dalam plate. Analisis spektrofotometri ditunjukkan pada
lempeng pembaca di 570 nm. Persentase sitotoksisitas dihitung menggunakan rumus [(A-B)/
Ax100], dimana A adalah densitas optik kontrol dan B densitas optik sel yang diuji. Semua
percobaan dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan. Analisis statistik terhadap hasil
menggunakan software SISVAR 5.3 berupa analisis varians (ANOVA) dan uji Scott-Knott
untuk mengamati perbedaan signifikan antara nilai rata-rata (p
BIOTEKNOLOGI OBAT-OBATAN
PROFIL FITOKIMIA, AKTIVITAS ANTIBAKTERI, ANTIOKSIDAN, DAN
SITOTOKSISITAS EUPHORBIA COTINIFOLIA
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Bioteknologi
Dosen : Dr. F. Maria Titin Supriyanti, M.Si
Oleh:
CHUSNUR RAHMI (1402310)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2015
Profil Fitokimia, Aktivitas Antibakteri, Antioksidan Dan Sitotoksisitas
Euphorbia cotinifolia
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kandungan senyawa fenolik dan flavonoid,
aktivitas antibakteri, antioksidan, dan sitotoksisitas ekstrak hidroetanolik dari akar, batang,
daun dan bunga Euphorbia cotinifolia. Skrining fitokimia untuk menentukan kandungan
senyawa fenolik dan flavonoid dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri dan
kromatografi cair. Aktivitas antibakteri ditentukan melalui teknik difusi agar dan mikrodilusi
kaldu.
Aktivitas
antioksidan
ditentukan
dengan
metode
pengikatan
radikal
diphenilpikrilhidrazil (DPPH) dan aktivitas sitotoksisitas ditentukan dengan metode MTT
menggunakan sel BHK-21 (ginjal bayi hamster). Semua ekstrak yang diuji mengandung
senyawa fenolik, flavonoid dan tanin. Kromatografi cair kinerja tinggi dengan analisis deteksi
photodiode array (HPLC-DAD) menunjukkan bawa ekstrak daun kering mengandung
konsentrasi senyawa fenolik yang lebih tinggi dibandingkan ekstrak daun segar dan
teridentifikasi adanya asam kafeat dalam ekstrak daun. Ekstrak daun, batang, akar dan bunga
menunjukkan aktivitas terhadap lima bakteri gram positif, enam bakteri gram negatif dan dua
ragi, tetapi tidak untuk mikobakteri. Aktivitas antioksidan tertinggi ditunjukkan oleh ekstrak
daun kering (EC50 = 7.32 µg/ml). Ekstrak tidak menunjukkan adanya sitotoksisitas pada
konsentrasi yang diuji. Semua ekstrak mengandung senyawa fenolik, tanin dan flavonoid,
menunjukkan aktivitas antibakteri, antijamur dan antioksidan. Hasil penelitian memberikan
bukti bahwa Euphorbia cotinifolia berpotensi sebagai sumber antioksidan alami dan agen
antimikroba.
Kata kunci: Euphorbia cotinifolia, antibakteri, antioksidan, senyawa fenolik, flavonoid.
I. Pendahuluan
Pada hakikatnya penggunaan tanaman obat untuk mengobati penyakit merupakan
sebuah strategi lama yang telah digunakan oleh semua penduduk di dunia, di mana sekitar 25
sampai 30% obat-obatan tersebut berasal dari bahan alami seperti tumbuhan. Tumbuhan
digunakan sebagai alternatif untuk pengobatan penyakit dan pengawet alami dalam industri
makanan karena mengandung senyawa bioaktif seperti senyawa fenolik, flavonoid, tanin,
alkaloid dan terpen. Aktivitas biologis seperti antioksidan dan antimikroba disebabkan karena
adanya kandungan senyawa fenolik,, tanin dan flavonoid. Euphorbia merupakan tanaman
hias yang secara tradisional digunakan sebagai tanaman obat karena memiliki beberapa
senyawa bioaktif seperti flavonoid, alkaloid, tanin dan terpene. E. cotinifolia adalah spesies
Euphorbia yang banyak digunakan sebagai obat rakyat untuk membunuh kuman pada luka
dan pencahar. E. cotinifolia memiliki aktivitas moluskisida, antivirus, dan antimikroba.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan senyawa fenolik dan flavonoid serta
menentukan adanya aktivitas antimikroba, antioksidan, dan sitotoksisitas pada ekstrak
hidroetanolik dari akar, batang, daun dan bunga kering dan segar E. cotinifolia.
II. Material dan Metode
Material yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas akar, batang, daun dan bunga
E. Cotinifolia yang diperoleh di kota Alfenas pada November 2012. Bagian tanaman segar
(akar, batang, daun dan bunga) dicuci dengan air dan dipotong menggunakan gunting yang
tidak steril. Untuk mempersiapkan ekstrak dari bagian tanaman segar, 200 gram fragmen
tumbuhan masing-masing ditimbang lalu dimaserasi dalam 800 ml etanol 70%. Sedangkan
untuk ekstrak kering, masing-masing sampel didehidrasi pada 37°C selama 7 hari lalu
digiling menjadi bubuk dan ukuran partikelnya ditentukan menggunakan pengayak
elektromagnetik. Bubuk kering yang diperoleh kemudian dimaserasi dalam 800 ml etanol
70% selama 7 hari dalam gelap, lalu ekstrak disaring menggunakan kertas saring.
Selanjutnya, ekstrak dipekatkan dengan rotari evaporator pada tekanan 500 mmHg dan suhu
60°C dan diliofilisasi. Semua ekstrak disuspensi kembali menggunakan dimetilsulfoksida
(DMSO) pada konsentrasi akhir 50 mg/ml dan disterilkan menggunakan penyaring 0,22 µm.
Untuk penentuan senyawa fenolik, 0,5 ml aliquot ekstrak dicampur dengan 2,5 ml
reagen Folin Ciocalteu dan 2,0 ml Na2CO3 4%, diinkubasi selama 2 jam dalam gelap pada
suhu kamar, lalu absorbansi diukur pada 750 nm dalam sebuah spektrofotometer dan jumlah
fenolik dinyatakan sebagai galat acid ekivalen (mg GAE/g). Untuk penentuan kandungan
flavonoid, 0,5 ml alikuot ekstrak dicampur dengan 1,5 ml etanol, 0,1 ml aluminium klorida
10%, 0,1 ml kalium asetat 1M, dan 2,8 ml air suling. Setelah 30 menit, absorbansi campuran
diukur pada 425 nm dan jumlah flavonoid dinyatakan sebagai quercetin ekivalen (QE mg/g).
Analisis HPLC dilakukan pada kromatograf Shimadzu dengan detektor diode array (DAD)
dan kolom Shimadzu C18 ODS dengan eluen larutan asam asetat 5% (eluen A) dan metanol
(eluen B). Ekstrak yang dianalisis dilarutkan dalam fase gerak. Asam askorbat, asam kafeat,
quercetin, asam benzoat, dan asam galat digunakan sebagai standar.
Aktivitas antimikroba dievaluasi melalui teknik difusi agar menggunakan 15 strain
bakteri, mikobakteri, dan jamur dengan klorheksidin sebagai kontrol positif dan air suling
sebagai kontrol negatif untuk uji bakteri gram positif, gram negatif dan ragi. Antibiotik
rifampisin digunakan sebagai kontrol positif untuk uji antimikobakteri. Konsentrasi hambat
minimum (MIC) ditentukan melalui mikrodilusi kaldu menggunakan 96 piring sumur.
Ekstrak diencerkan dalam kaldu Mueller Hinton pada konsentrasi 25-0,05 mg/ml. Kaldu
Mueller Hinton diinokulasi dengan organisme yang diuji sebagai kontrol positif, kaldu
Mueller Hinton yang tidak diinokulasi sebagai kontrol negatif dan kaldu Mueller Hinton
dengan ekstrak sebagai kontrol sterilitas ekstrak. Untuk menentukan konsentrasi bunuh
minimum (MMC), 10 µL setiap sumur diinokulasikan ke dalam nutrisi cawan agar. Setelah
inkubasi 24 jam pada suhu 37°C, MMC dianggap sebagai konsentrasi terendah di mana tidak
terlihat pertumbuhan dan terdeteksi mikroba pada nutrien agar.
Pada uji aktivitas antioksidan, konsentrasi ekstrak (400-1,56 mg/ml) dalam 2 ml larutan
etanol dicampur dengan 0,5 ml 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH). Setelah inkubasi 30 menit
dalam gelap, absorbansi diukur pada 517 nm. Uji kosong (blank test) dilakukan untuk semua
reagen. Asam askorbat, butil hidroksitoluena (BHT) dan quercetin digunakan sebagai kontrol
positif. Persentase radikal DPPH yang diculik oleh ekstrak yang diuji dihitung menggunakan
persamaan: Penyitaan DPPH (%) = [(absorbansi reagen – absorbansi sampel)/(absorbansi
reagen)] x 100. EC50 ditentukan untuk setiap ekstrak.
Aktivitas sitotoksisitas diuji menggunakan 3-(4,5-dimetiltiazol-2YL)-2,5-difeniltetrazolium bromida (MTT). Sebanyak 1x104 sel BHK-21 (sel ginjal bayi hamster) diletakkan
dalam 96 plate yang mengandung media Eagle’s Minimum Esensial (EME), 10% serum janin
sapi dan antibiotik. Setelah 24 jam, media dibuang, lalu 0,1 ml MEM yang mengandung 1%
serum janin sapi dengan penurunan pengenceran ekstrak (5-0,039 mg/ml) ditambahkan ke
dalam kultur dan diinkubasi selama 48 jam. Setelah inkubasi, 10 µL MTT 5 mg/ml
ditambahkan dalam kultur lalu diinkubasi selama 4 jam pada suhu 37°C untuk penggabungan
MTT dan pembentukan kristal formazan. Untuk melarutkan kristal formazan, media dibuang
dan 0,1 ml DMSO ditambahkan ke dalam plate. Analisis spektrofotometri ditunjukkan pada
lempeng pembaca di 570 nm. Persentase sitotoksisitas dihitung menggunakan rumus [(A-B)/
Ax100], dimana A adalah densitas optik kontrol dan B densitas optik sel yang diuji. Semua
percobaan dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan. Analisis statistik terhadap hasil
menggunakan software SISVAR 5.3 berupa analisis varians (ANOVA) dan uji Scott-Knott
untuk mengamati perbedaan signifikan antara nilai rata-rata (p