The UV Protection Activity by In Vitro and In Vivo of Soursop Leaves (Annona muricata L.) Extract Niken Dyah Ariesti, Agitya Resti Erwiyani, Shinta Wahyuni
ABSTRACT
Soursop (Annona muricata L.) leaves contain the chemical compounds of flavonoid, which suspected to have the protection activity toward the UV rays. The aim of this study was to find the UV protection activity by in vitro and in vivo of extracted soursop leaves. The analysis of UV protection by in vitro was done by measuring the wavelength of UV rays by using a UV-Vis spectrophotometer, while for the analysis by in vivo was done a measurement by topical way with the mice as specimen. This study was 25 male white mice of Wistar lineage were divided into 5 groups, namely the positive control was treated by sunscreen containing Octyl metoksinamat and benzophenone, whereas the negative control was the mice that treated without the sunscreen and the compound that tested of the extracted soursop leaves with the levels of 20% b/b; 25% w/w; and 30% b/b. The results of study by in vivo were analyzed by using the SPSS 19.0 for Windows with the 95% trust level. The result of the in vitro analysis indicates that the extracted soursop leaves with the level of 20% b/b; 25% b/b; and 30% b/b has the level of sunscreen capability with SPF values of 21.88 (ultra protection); 27.69 (ultra protection); and 31.39 (ultra protection), respectively. The in vivo analysis with nonparametric Mann whitney test indicates that the extracted soursop leaves with levels of 20% b/b; 25% b/b; and 30% b/b obtained the significance values more than 0.05, which means it has a protective activity toward UV that proportionate with the positive control (7.5% Octyl metoksinamat and 3.3% benzophenone).
Keyword: Soursop (Annona muricata L.) leaves, Flavonoid, SPF value, Sunscreen
1
AKTIVITAS PERLINDUNGAN SINAR UV SECARA IN VITRO DAN IN VIVO DARI EKSTRAK DAUN SIRSAK (Annona muricata L.) Niken Dyah Ariesti, Agitya Resti Erwiyani, Shinta Wahyuni INTISARI Daun sirsak (Annona muricata L.) mengandung senyawa kimia flavonoid yang diduga mempunyai aktivitas perlindungan terhadap sinar UV. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas perlindungan sinar UV secara in vitro dan in vitro dari ekstrak daun sirsak. Analisis perlindungan sinar UV secara in vitro dilakukan berdasarkan pengukuran panjang gelombang sinar UV menggunakan alat spektrofotometer UV-Vis, sedangkan pada analisis secra in vivo dilakukan pengukuran menggunakan cara topical dengan hewan uji tikus. Penelitian ini menggunakan 25 ekor tikus putih jantan galur Wistar yang dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu kontrol positif tabir surya dengan kandungan Oktil metoksinamat dan benzofenon, sedangkan kontrol negatif adalah tikus yang tidak diberi tabir surya dan senyawa uji yaitu ekstrak daun sirsak dengan kadar 20% b/b; 25% b/b; dan 30% b/b. Hasil data in vivo diuji dengan menggunakan SPSS 19,0 for Windows dengan taraf kepercayaan 95%. Hasil analisis secara in vitro menunjukkan bahwa ekstrak daun sirsak dengan kadar 20% b/b; 25% b/b; dan 30% b/b memiliki tingkat kemampuan tabir surya dengan nilai SPF berturut-turut 21,88 (Proteksi ultra); 27,69 (Proteksi ultra); dan 31,39 (Proteksi ultra). Analisis secara in vivo dengan uji nonparametrik Mann whitney menunjukkan bahwa ekstrak daun sirsak kadar 20% b/b; 25% b/b; dan 30% b/b didapatkan nilai signifikansi > 0,05 yang berarti memiliki aktivitas perlindungan terhadap sinar UV yang sebanding dengan kontrol positif (Oktil metoksinamat 7,5% dan benzofenon 3,3%). Kata kunci :Daun sirsak (Annona muricata L.), Flavonoid, Nilai SPF, Tabir Surya.
2
PENDAHULUAN Indonesia dikenal sebagai negara tropis, dimana pengaruh sinar matahari sangat besar terhadap kehidupan mahluk hidup. Sinar matahari memberikan efek yang menguntungkan yaitu dapat mencegah atau mengobati gangguan pada tulang dengan cara mengaktifkan provitamin D3 (7-dehidrokolesterol) yang terdapat pada epidermis kulit menjadi vitamin D3. Namun pemaparan sinar matahari yang berlebihan juga dapat menimbulkan efek yang merugikan terutama terhadap kulit dikarenakan sinar ultraviolet yang terkandung didalamnya dapat menyebabkan eritema, percepatan penuaan kulit, bahkan kanker (Anonim, 2012). Bonina et al. (1996) melaporkan bahwa pengunaan antioksidan pada sediaan tabir surya dapat menigkatkan aktivitas fotoprotektif.
Pengunaan zat- zat yang bersifat
antioksidan dapat mencegah berbagai penyakit yang ditimbulkan oleh radiasi sinar UV. Beberapa golongan senyawa aktif seperti flavonoid, tanin, antraquinon dan sinamat telah dilaporkan memiliki kemampuan sebagai perlindungan terhadap sinar UV (Meri dkk, 2012). Antioksidan herbal yang memiliki aktivitas sebagai tabir surya pernah diteliti oleh Weny Wiyono, 2013 dengan judul Penentuan Nilai SPF Secara In Vitro Krim Tabir Surya Ekstrak Etanol Kulit Alpukat, menyebutkan bahwa kulit alpukat memiliki kandungan kimia Flavonoid. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa krim ekstrak kulit alpukat kadar 5% b/b; 7,5% b/b; dan 10% b/b memiliki tingkat kemampuan tabir surya dengan nilai SPF berturut-turut 3,85 (kategori minimal); 5,99 (kategori sedang); dan 6,81 (kategori ekstrak). Tanaman lain yang diperkirakan mempunyai aktivitas perlindungan dari sinar UV adalah daun sirsak. Tanaman ini dapat tumbuh disembarang tempat, paling banyak ditanam di daerah yang cukup berair. Daun sirsak pernah diteliti sebagai antioksidan oleh Dwijayani. Daun sirsak juga sering digunakan sebagai bahan obat tradisional, antara lain untuk pengobatan kanker. Daun sirsak mengandung senyawa flavonoid, tanin, fitosterol, kalium oksalat, dan alkaloid (Adjie, 2001). Berdasarkan uraian diatas daun sirsak memiliki aktivitas perlindungan terhadap sinar UV-B secara in vitro dan in vivo.
3
ALAT DAN BAHAN Kandang tikus lengkap dengan tempat pakan dan minumnya, timbangan tikus, Spektrofotometer UV – Vis, Kuvet, Lampu UV Mineral Light, Gunting dan alat pencukur bulu tikus, box tempat pemejanan hewan uji, plester. Ekstrak daun sirsak, tabir surya, aquadest, tikus jantan galur wistar, pakan tikus, etanol 70%, metanol, ammonia encer, H2SO4. METODE PENELITIAN Determinasi Tanaman Determinasi dilakukan di Laboratorium Ekologi dan Biosistematik Jurusan Biologi UNDIP Fakultas MIPA untuk mengetahui kebenaran dari daun sirsak (Annona muricata L.) Pembuatan Simplisia Daun Sirsak Penyiapan bahan baku daun sirsak dicuci dahulu dengan menggunakan air mengalir sampai bersih, kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari secara tidak langsung dengan ditutup kain hitam. Setelah kering daun dibuat serbuk dengan cara diblender sampai halus dan diayak dengan ayakan nomor 30 mesh. Pembuatan Ekstrak Daun Sirsak Pembuatan ekstrak daun sirsak (Annona muricata L.) menggunakan metode maserasi dengan menggunakan pelarut etanol 70% kemudian maserat diuapkan pada suhu 50°C, sehingga diperoleh hasil ekstrak kental. Identifikasi Senyawa Flavonoid Sebanyak 0,1 gram ekstrak daun sirsak ditambah metanol sampai terendam lalu dipanaskan kemudian filtratnya ditambahkan H2SO4, terjadi perubahan warna dari kuning kehijauan menjadi warna merah (Markham, 1988). Uji Aktivitas Perlindungan Sinar UV 1) Secara In Vitro Penentuan efektivitas perlindungan terhadap sinar UV dilakukan secara in vitro dengan alat spektrofotometer UV-Vis. Ekstrak daun sirsak diencerkan 4000 ppm, caranya diambil sebanyak 0,1 gram masing-masing ekstrak daun sirsak (20% b/b, 25% b/b, dan 30% b/b) dilarutkan dalam etanol 96% sebanyak 25 ml dicampur hingga homogen.
4
Setelah itu kuvet dimasukkan ke dalam spektrofotometer UV-Vis, dibaca larutan uji pada panjang gelombang 290-320 nm. Kemudian tetapkan serapan ratarata dengan interval 5 nm. Hasil absorbansi dicatat kemudian dihitung nilai SPFnya dengan menggunakan persamaan Mansyur :
Dimana: CF = Faktor koreksi EE = Spektrum efek eritema I = Spektrum intensitas matahari Abs = Absorbansi sampel 2) Secara In Vivo Metode yang dipilih adalah dengan mengamati efek terjadinya eritema pada kulit hewan uji yang disinari dengan sinar UV. Tikus dibagi dalam 5 kelompok yaitu kontrol positif, kontrol negatif, dan senyawa uji yaitu ekstrak daun sirsak kadar 20% b/b; 25% b/b; dan 30% b/b . Tikus sebagai kontrol negatif adalah tikus yang tidak diolesi tabir surya, tikus sebagi kontrol positif adalah tikus yang diberi senyawa tabir surya (Oktil metoksinamat dan benzofenon). Setelah bulu bagian punggung dicukur, dioleskan bahan uji. Bahan dibiarkan kontak 1 jam kemudian dipejan dengan lampu Exoterra selama 24 jam. Pengamatan dilakukan setelah bagian punggung dibersihkan. Skor eritema yang digunakan adalah 0-4 yang menunjukkan tidak ada eritema skor = 0, eritema sangat sedikit skor = 1 (diameter ≥25,00 mm), eritema berbatas jelas skor = 2 (diameter antara 25,10-30,00 mm), eritema moderat sampai berat skor = 3 (diameter antara 30,10-35,00 mm) sampai merah menyala dan sedikit membentuk kerak skor = 4 (diameter ≥35,10 mm).
5
HASIL Hasil determinasi tanaman sirsak (Annona muricata L.) sebagai berikut: Kunci determinasi: 1b – 2b – 3b – 4b – 12b – 14b – 17b – 18b – 19b – 20b – 21b – 22b – 23b – 24b – 25b – 26b – 27a – 28b – 29b – 30b – 31a – 32a – 33a – 34b – 35b – 36d – 37b – 38b – 39b – 41b – 42b – 44b – 45b – 46e – 50b – 51b – 53b −54b – 57b – 58b – 59d – 73a – 74a – 75a – 76a – 77a – 78b – 103b – 104b – 106b – 107b – 186b – 287b – 288b – 289b – 298b – 302b – 308b – 309b – 310b – 311b – 317b – 318a – 319b 320a(Famili: Annonaceae) – 1b – 10b – 13b – 17a – Genus:(Annona) 1a – 2a (Species: Annona muricata L). Hasil identifikasi ekstrak daun sirsak terjadi perubahan dari kuning kehijauan menjadi merah karena penambahan H2SO4 menunjukkan adanya flavonoid.
Gambar 1. Hasil identifikasi flavonoid
Hasil perhitungan nilai SPF secara in vitro dapat dilihat pada tabel I.
Tabel I. Nilai SPF ekstrak daun sirsak Sampel
Nilai SPF
Kategori
Kadar 20% b/b
21,88
Proteksi ultra
Kadar 25% b/b
27,69
Proteksi ultra
Kadar 30% b/b
31,39
Proteksi ultra
6
Hasil uji skor eritema secara in vivo dapat dilihat pada tabel II. Tabel II. Hasil uji skor eritema secara in vivo Kelompok perlakuan
Mean ± SD
kontrol negative
1,8 ± 0,4
kontrol positif
0,2 ± 0,4
Kadar 20% b/b
0,8 ± 0,4
Kadar 25% b/b
0,6 ± 0,5
Kadar 30% b/b
0,4 ± 0,5
Pengamatan eritema pada kulit hewan uji (tikus)
Hasil uji statistik menggunakan SPSS 19,0 for Windows dengan taraf kepercayaan 95% dapat dilihat pada tabel III. Tabel III. Hasil Uji Mann Whitney Pasangan perlakuan
P-value
Kesimpulan
Kontrol negatif vs kontrol positif
0,007
Berbeda signifikan
Kontrol negatif vs kadar 20% b/b
0,015
Berbeda signifikan
Kontrol negatif vs kadar 25% b/b
0,014
Berbeda signifikan
Kontrol negatif vs kadar 30% b/b
0,011
Berbeda signifikan
Kontrol positif vs kadar 20% b/b
0.072
Berbeda tidak signifikan
Kontrol positif vs kadar 25% b/b
0,221
Berbeda tidak signifikan
Kontrol positif vs kadar 30% b/b
0,513
Berbeda tidak signifikan
Kadar 20% b/b vs kadar 25% b/b
0,513
Berbeda tidak signifikan
Kadar 20% b/b vs kadar 30% b/b
0,221
Berbeda tidak signifikan
Kadar 25% b/b vs kadar 30% b/b
0,549
Berbeda tidak signifikan
7
PEMBAHASAN Determinasi tanaman dilakukan untuk memastikan tanaman yang digunakan sesuai dengan tanaman yang dimaksud dengan mencocokan morfologi tanaman dengan kunci determinasi untuk menghindari kesalahan dalam pengumpulan bahan utama. Berdasarkan hasil determinasi dapat diperoleh kepastian bahwa tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah Annona muricata L. atau tanaman sirsak. Reaksi kimia pengujian flavonoid :
H +
OHKalkon (warna merah)
Flavonoid (warna hijau)
Uji aktivitas perlindungan sinar UV 1. Analisis secara in vitro Pada analisis secara in vitro, dari tabel I. menunjukkan bahwa ekstrak daun sirsak dengan kadar 20% b/b; 25% b/b; dan 30% b/b memiliki efek proteksi ultra (SPF > 15) yang artinya memiliki kemampuan proteksi > 93,3% terhadap sinar UV-B. 2. Analisis secara in vivo Analisis dilakukan terhadap sifat anti inflamasi senyawa yang diukur dengan skor 0-4 untuk daerah kulit yang memberikan respon eritema. Pada penelitian ini lebih ditekankan pada efek terjadinya eritema untuk mengetahui efek perlindungan tabir surya pada kulit secara langsung terhadap sinar matahari. Hewan uji yang digunakan tikus putih jantan galur Wistar karena merupakan subyek uji yang biasa digunakan dalam uji iritasi primer serta lebih aman ketika digunakan untuk penapisan bagi senyawa yang bersifat iritan, digunakan sinar UV Exoterra karena memiliki panjang gelombang yang sama dengan sinar UV-B (290-320 nm). Berdasarkan tabel III diperoleh bahwa hasil uji Mann Whitney diperoleh skor eritema yang diberikan perlakuan kontrol negatif dengan kontrol positif, kadar 20% b/b, kadar 25% 8
b/b, kadar 30% b/b menunjukkan perbedaan yang signifikan artinya kelompok kontrol negatif tidak mempunyai aktifitas perlindungan terhadap sinar UV-B. Sedangkan pada kelompok perlakuan kontrol positif dengan kadar 20%, kadar 25%, kadar 30%, menunjukkan perbedaan yang tidak signifikan, artinya kelompok perlakuan yang diberi kontrol positif, kadar 20% b/b, kadar 25% b/b, dan kadar 30% b/b mempunyai aktifitas perlindungan terhadap sinar UV-B yang sama atau sebanding dengan kontrol positif (Oktil metoksinamat 7,5% dan 3,3% benzofenon). Pada ekstrak daun sirsak dengan kadar 20% b/b; 25% b/b; dan 30% b/b mempunyai aktivitas perlindungan terhadap sinar UV-B. Hal ini karena dalam daun sirsak memiliki kandungan zat aktif berupa flavonoid. Senyawa fenolik mempunyai aktivitas sebagai tabir surya karena memiliki ikatan rangkap terkonjugasi yang bertanggung jawab dalam penyerapan sinar dengan mekanisme kerja menyerap sinar matahari, sehingga intensitas sinar matahari yang mampu mencapai kulit jauh lebih sedikit dari yang seharusnya. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa hasil yang didapat sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Weny wiyono, 2013 dengan menggunakan ekstrak kulit alpukat dengan kandungan kimia flavonoid yang mempunyai aktivitas perlindungan terhadap sinar UV. KESIMPULAN 1. Bedasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa ektrak daun sirsak mempunyai aktivitas perlindungan terhadap sinar UV-B secara in vitro dan in vivo. 2. Ekstrak daun sirsak dengan kadar 20% b/b, 25% b/b, dan 30% b/b mempunyai aktifitas perlindungan terhadap sinar UV-B yang sebanding dengan kontrol positif (Oktil metoksinamat 7,5% dan benzofenon 3,3%) secara in vivo. SARAN 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk aplikasi penggunaan ekstrak daun sirsak (Annona muricata L.) dalam sediaan kosmetik misalnya pada sediaan basis krim sebagai tabir surya pada umumnya. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai isolasi flavonoid yang terkandung dalam daun sirsak (Annona muricata L.) yang memiliki aktivitas sebagai perlindungan terhadap sinar UV-B.
9
UCAPAN TERIMA KASIH Kepada semua pihak yang telah membantu jalannya penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim, 2012, Ultraviolet Berisiko Penuaan Dini http://www.resep.web.id/kesehatan/ultra violet-berisiko-penuaan-dini.htm, April 2014. 2. Bonina, F., Lanza, M., Montenegro, L., Puglisi, C., andTomaino, A., 1996, Flavonoid as Potensial Protective Agent Photo-oxidaative Skin Damage, Int,J, Pharm. 3. Meri, S., Dachriyanus,dan Doni P.P., 2012, Aktivitas Perlindungan Sinar UV Kulit Buah Mangosta Linn, Jurnal Ilmiah Farmasi, 13(2), Universitas Andalas. 4. Adjie, S., 2011, Dahsyatnya Sirsak Tumpas Penyakit, Pustaka Bunda, Jakarta. 5. Markham, K.R., 1998, Cara Mengidentifikasi Flavonoid, Oleh Kosasih Padmawinata ITB, Bandung.
10
