JST Kesehatan, April 2011, Vol.1 No.1 : 61 – 67
ISSN 1411-4674
AKTIVITAS ANTIRADIKAL BEBAS BEBERAPA EKSTRAK TANAMAN FAMILIA FABACEAE RADICAL SCAVENGING ACTIVITY OF SEVERAL MEDICINAL PLANTS OF FABACEAE FAMILY Rachmawati Syukur, Gemini Alam, Mufidah, Abdul Rahim, Rosany Tayeb Fakultas Farmasi, Unhas, Makassar (E-mail:
[email protected]) ABSTRAK Skrining aktivitas antiradikal bebas terhadap empat tanaman Fabaceae, diantaranya daun angsana (Pterocarpus indica Willd.), daun akasia (Acacia sp. Willd.), daun kupu-kupu (Bauhinia purpurea Linn.), dan daun flamboyan (Delonix regia Raf.) telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan potensi antiradikal bebas empat tanaman familia Fabaceae menggunakan metode DPPH. Semua sampel kering tanaman masing-masing diekstraksi secara maserasi menggunakan pelarut organik n-heksan dan etanol sehingga diperoleh delapan buah ekstrak. Ekstrak tersebut selanjutnya diuji aktivitas antiradikal bebas berdasarkan kemampuan pengikatan radikal bebas DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil). Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak etanol akasia dan ekstrak etanol flamboyan pada konsentrasi 5 mg/ml memiliki aktivitas paling baik sebagai antiradikal bebas dengan IC50 masing-masing 2,19 dan 4,03 mg/ml. Kata Kunci: Antiradikal bebas, DPPH, Fabaceae.
ABSTRACT Screening for radical scavenging activity of four Fabaceae plants i.e, angsana leaves (Pterocarpus indica Willd.), akasia leaves (Acacia sp. Willd.), kupu-kupu leaf (Bauhinia purpurea Linn.), and flamboyan leaf (Delonix regia Raf.) had been conducted. The aim of this research was to determine radical scavenging potency of four Fabacea plants by using DPPH method. All of dry samples were further extracted with n-hexane and ethanol to obtain eight extracts. Extract’s radical scavenging activities were tested based on the ability of extract to scavenge DPPH free radical. The result of this research showed that two ethanol extracts of acacia leaves and flamboyan leaves presented highest radical scavenging activity at IC50 2.19 and 4.03 mg/ml respectively. Key Words: Radical scavenging, DPPH, Fabaceae.
(hidroperoksil), OH- (hidroksil), dan NO(nitrit oksida), sedangkan kelompok non radikal antara lain ONOO- (peroksi nitrit), OCl (hipoklorit), O2 (oksigen singlet), L(R)OOH (hidroperoksida) dan H2O2 (hydrogen peroksida) (Anonim, 2006). Sebenarnya, tubuh manusia dapat menetralisir radikal bebas ini, hanya saja bila jumlahnya berlebihan, maka kemampuan untuk menetralisirnya akan semakin berkurang (Sauriasari, 2006).
PENDAHULUAN Antioksidan adalah molekul yang umumnya ditemukan dalam tanaman yang dapat mempengaruhi kesehatan manusia dengan menangkap jenis lain dari molekul yang disebut Spesies oksigen reaktif (ROS/Reactive Oxygen Species) (Hanson, 1984). ROS terdiri dari kelompok radikal bebas dan kelompok non radikal. Kelompok radikal bebas misalnya O2- (superoksid), HO261
Rachmawati Syukur
ISSN 1411-4674
Antioksidan endogen yang diproduksi di dalam tubuh adalah enzim superoksida dismutase (SOD), glutation peroksidase (GSH Px), katalase, serta senyawa non enzim, yaitu senyawa protein kecil glutation. Ketiga enzim dan senyawa glutation tersebut bekerja menetralkan radikal bebas. Reaksi tersebut dapat dibantu oleh asupan antioksidan dari luar (eksogen) yang berasal dari bahan makanan. Misalnya, vitamin E, C, betakaroten dan senyawa flavonoid yang diperoleh dari tumbuhan (Anonim, 2006). Tanaman dari Familia Fabaceae merupakan famili tumbuhan yang besar, dengan 650 genus dan melebihi 18.000 species (Heyne, 1987). Umumnya penyusunan sistem klasifikasi biasanya didasarkan pada perbedaan dan persamaan dari suatu ciri dan sifatnya yang sama. Namun menurut ilmu kemotaksonomi, tumbuhan dalam suku yang sama mengandung senyawa dengan kerangka struktur kimia sama sehingga berpotensi memiliki aktivitas biologis yang sama (Tringali, 2001). Sebagian besar tanaman fabaceae mengandung senyawa flavonoid yang telah dilaporkan efektif menghambat peroksidasi asam linoleat dan mencegah pembentukan anion superoksida antara lain quersetin, isorhamnetin dan rhamnazin. Senyawa ini potensial melawan peroksidasi mikrosomal lipid yang diinduksi oleh Fe(III)ADP/NADPH (Tringali, 2001).
reaksi oksidasi melalui mekanisme penangkapan radikal bebas. Aktivitas antiradikal bebas tanaman famili fabaceae hingga saat ini belum pernah dilaporkan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan skrining aktivitas antiradikal bebas terhadap beberapa tanaman Famili Fabaceae seperti daun P. indica, B. purpurea, Acacia sp., dan D. regia. Uji aktivitas dilakukan dengan metode pengikatan radikal bebas DPPH (2,2diphenyl-1picryl-hidrasil). BAHAN DAN METODE Alat : Alat-alat yang digunakan adalah bejana maserasi, seperangkat alat KLT dan KLT Preparatif, seperangkat alat kromatografi cair vakum, labu Erlenmeyer (Pyrex), labu tentukur 5,0 ml; 10,0 ml; 50,0 ml; 100 ml, magnetik stirrer (Nouva II Styrer), mikropipet (Memmert), neraca analitik (Sartorius), oven listrik (Memmert), pengocok (Vorteks), seperangkat alat rotavapor (Buchii), sentrifuse (Hettich), seperangkat alat spektrofotometer UVVis (Hewlett Packard), timbangan Kasar (O' Hauss). Bahan: Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun angsana (Pterocarpus Indica Willd.), daun akasia (Acacia sp), daun kupu-kupu (Bauhinia purpurea Linn.), dan flamboyan (Delonix regia Raf.), air suling, aluminium foil, DPPH (2,2diphenyl-1-picrylhydrazil) (Sigma), vitamin C (E. Merck), asam sulfat 10%; etanol p.a (pro analysis) (E. Merck).
Beberapa tanaman suku Fabaceae telah digunakan sebagai pengobatan, seperti bunga kupu-kupu (Bauhinia purpurea Linn.) digunakan sebagai pelancar buang air besar, obat batuk, dan obat demam; batang angsana (Pterocarpus indicus Willd.) digunakan sebagai antimalaria dan antidiare; batang akasia (Acacia sp.) digunakan sebagai penurun panas dan pembunuh kuman; daun flamboyan (Delonix regia (Bojer ex Hook.) Raf.) digunakan sebagai obat diuretik, kecacingan dan astrigentia (Anonim, 2000; Perry, 1980). Tanaman tersebut juga diduga mampu menghambat
Jalannya Penelitian Pengambilan Sampel Sampel diambil di lingkungan kampus Universitas Hasanuddin Tamalanrea Makassar. Konfirmasi penyandraan tanaman dilakukan pada jurusan Biologi FMIPA Universitas Hasanuddin, Makassar.
62
ISSN 1411-4674
Antiradikal bebas, DPPH, Fabaceae
kloroform - metanol (1:1). Pengujian dilakukan dengan cara penambahan 100 µl larutan sampel dengan 1,0 ml DPPH 0,4 mM dan dicukupkan volumenya sampai 5,0 ml dengan etanol p.a. Campuran selanjutnya dihomogenkan dan diukur serapannya setelah 30 menit pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 518 nm. Besarnya persentase pengikatan radikal bebas dihitung dengan rumus :
Pengolahan Sampel Sampel daun angsana (Pterocarpus indica Willd.), akasia (Acacia sp.Willd.), kupu-kupu (Bauhinia purpurea Linn.), dan flamboyan (Delonix regia Raf.), diambil kemudian dicuci bersih dengan air mengalir, dan dikeringanginkan lalu dipotong-potong kecil. Ekstraksi Sampel Setiap sampel ditimbang sebanyak 500 g kemudian dimasukkan dalam bejana maserasi. Cairan pengekstraksi berupa heksan dimasukkan ke dalam bejana hingga 1-2 mL diatas sampel, bejana maserasi disimpan selama 3 hari. Campuran kemudian disaring dan ampasnya dimaserasi kembali dengan pelarut heksan. Proses penyarian dilakukan sebanyak 3 kali. Hasil maserasi dikumpulkan kemudian diuapkan dengan menggunakan alat rotavapor hingga diperoleh ekstrak heksan lalu ampasnya diangin-anginkan sampai kering. Sampel yang telah dimaserasi dengan heksan diangin-anginkan kembali hingga kering selanjutnya dimaserasi lagi dengan etanol 70% selama 3 hari dengan 3 kali penyarian. Hasil maserasi lalu diuapkan dengan menggunakan alat rotavapor, sehingga diperoleh ekstrak kering heksan dan etanol 70%. Kedua jenis ekstrak dari masing-masing simplisia dimasukkan kedalam eksikator. Ekstrak ini digunakan sebagai sampel uji aktivitas.
(Absorbansi blanko – Absorbansi sampel) Persen pengikatan radikal bebas =
x 100 % Absorbansi blanko
Nilai IC50 (50% Inhibitory concentration) ditentukan dengan analisis probit dari data log konsentrasi dengan probit persentase pengikatan radikal bebas. HASIL DAN PEMBAHASAN Bahan diekstraksi dengan menggunakan metode maserasi karena maserasi merupakan jenis ekstraksi secara dingin yang sesuai dengan tekstur keempat tanaman yang lunak dan mencegah kerusakan komponen kimia yang tidak tahan terhadap pemanasan. Sampel dimaserasi dengan n-heksan terlebih dahulu kemudian dengan etanol 70%, agar komponen kimia yang bersifat non polar dapat tersari pada pelarut nheksan dan komponen kimia yang bersifat polar dapat tersari pada etanol 70%. Skrining aktivitas antiradikal bebas kedelapan ekstrak (ekstrak heksan dan etanol daun P. indica, B. purpurea, Acacia sp., dan D. regia) dilakukan dengan metode DPPH (2,2-diphenyl-1pycrilhidrazyl) dan kemampuan pengikatan radikal bebas DPPH diukur pada panjang gelombang 518 nm dengan menggunakan alat spektrofotometer UVVis. Pemilihan sampel daun karena bagian tanaman ini selalu tersedia disepanjang musim. DPPH merupakan radikal sintetik yang stabil yang ditandai oleh
Uji Aktivitas Pengikatan Radikal Bebas DPPH Pembuatan Larutan DPPH 0,4 mM Larutan DPPH 0,4 mM dibuat dengan cara ditimbang DPPH (2,2 difenil-1-pikril hidrazil) sebanyak 0,0157 g dilarutkan dengan 100 ml etanol p.a dalam labu tentukur. Pengukuran Daya Antiradikal Bebas Larutan uji ekstrak n-heksan dan etanol daun angsana, flamboyan, akasia, dan kupu-kupu dibuat konsentrasi 20 mg/ml dalam pelarut campuran
63
Rachmawati Syukur
ISSN 1411-4674
delokalisasi cadangan elektron disekeliling molekulnya secara keseluruhan dengan baik sehingga tidak akan membentuk dimer seperti yang terjadi pada kebanyakan radikal bebas lainnya. Senyawa ini larut dalam pelarut polar seperti metanol dan etanol yang dapat diukur intensitasnya pada panjang gelombang 518 nm (Molyneux, 2004). Bahan atau senyawa antioksidan akan bereaksi dengan radikal DPPH melalui donasi proton yang menyebabkan perubahan warna DPPH dari ungu menjadi kuning (Halliwell and Gutteridge, 2000). Radikal bebas adalah molekul yang tidak stabil yang terbentuk dari proses metabolik normal. Radikal bebas mengandung satu elektron yang tidak berpasangan yang dapat mengikat elektron dari molekul lain sehingga mengubah struktur dan membahayakan protein, DNA dan enzim sel. Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, hasil penyinaran ultra violet, zat kimiawi dalam makanan dan polutan lain. Penyakit yang sering dihubungkan dengan radikal bebas adalah penyakit jantung dan kanker. Bahan yang dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi penyakit kronis akibat radikal bebas adalah antioksidan (Anonim, 2006). Hasil skrining aktivitas antiradikal bebas menunjukkan bahwa ekstrak etanol daun Acacia sp. dan daun D. regia memiliki aktivitas paling baik sebagai antiradikal bebas. Persen pengikatan radikal bebas ekstrak etanol daun Acacia sp. sebesar 78,15% pada konsentrasi 5 mg/ml dengan nilai IC50 2,19 mg/ml, sedangkan ekstrak etanol daun D. regia memiliki persen pengikatan radikal bebas sebesar 65,70% dengan nilai IC50 4,03 mg/ml. Nilai IC50 kedua ekstrak tersebut masih lebih besar dibanding vitamin C (0,001 mg/ml). Namun demikian, kedua ekstrak ini masih potensial dikembangkan lebih jauh, karena pada ekstrak tersebut masih terdapat banyak
komponen kimia yang perlu dipisahkan dan dimurnikan. Hasil pengukuran antiradikal bebas dengan DPPH dapat dilihat pada tabel 1 dan gambar 1. Berdasarkan hasil uji pengukuran antiradikal bebas tersebut diatas, maka dapat diduga bahwa senyawa kimia yang tersari pada kedua tanaman yang memiliki IC50 paling kecil (ekstrak daun Acacia sp dan daun D. regia) merupakan senyawa-senyawa bersifat polar seperti kelompok senyawa fenolik dan glikosida, karena ekstrak tersebut tersari dalam pelarut etanol. Efek antiradikal bebas dari tanaman Acacia sp. merupakan pembuktikan baru aktivitas biologisnya, karena selama ini belum pernah dilaporkan sebelumnya. Demikian halnya dengan komponen kimia yang terdapat pada tanaman ini juga belum pernah dilaporkan. Walaupun spesies lain dari Acacia seperti A. confuse telah dilaporkan kemampuannya dalam menghambat replikasi virus hepatitis kronis dengan EC50 5±0.3 µg/ml (Lee et.al., 2010). Oleh karena itu, penelitian terhadap tanaman Acacia sp ini masih perlu diteruskan, mengingat pemanfaatannya masih sebatas memenuhi kebutuhan serat terutama untuk bahan baku industri pulp dan kertas serta sebagai tanaman pelindung. Aktivitas antiradikal bebas ekstrak etanol daun D. regia kemungkinan disebabkan oleh kandungan senyawa fenoliknya seperti auroksantin, mutatokrom, dan asam piruvat (Jahan et al., 2010)1. Senyawa ini umumnya mampu menjadi donatur elektron yang akan menetralkan radikal bebas DPPH. KESIMPULAN Dari penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Ekstrak etanol daun akasia dan daun flamboyan memiliki aktivitas pengikatan radikal bebas DPPH. 2. Nilai IC50 ekstrak etanol daun akasia dan ekstrak etanol daun flamboyan
64
ISSN 1411-4674
Antiradikal bebas, DPPH, Fabaceae
masing-masing sebesar 2,19 mg/ml dan 4,03 mg/ml.
Rashid MA., 2010, Chemical and biological investigations of Delonix regia (Bojer ex Hook.) Raf., Acta Pharm. 60, 207–215 Lee JC, Chen WC, Wu SF, Tseng CK, Chiou CY, Chang FR, Hsu SH, Wu YC., 2010, Anti-hepatitis C virus activity of Acacia confusa extract via suppressing cyclooxygenase-2, Antiviral Res. Nov 12. [Epub ahead of print] Molyneux,P. 2004. The use of the stable free radical diphenylpicryl-hydrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanakarin J. Sci. Technol. Vol 26 (2) : 212 Perry, M., 1980. Medical Plants of East and Southest Asia: Atributed Properties and Uses, the MIT Press Cambridge, Massachusetts and London, England. Sauriasari R., 2006. Mengenal dan Menangkal Radikal Bebas. www.berita iptek.com. Diakses tanggal 19 Januari 2007 Tringali C,. 2001. Bioactive Compounds from Natural Sources. Taylor and francis. Universita di Catania. Italy
Ucapan terima kasih Kami menyampaikan terima kasih yang tulus kepada saudari Murni Simin atas segala bantuan dan kerja samanya pada tim riset Fabaceae mulai koleksi sampel hingga selesainya penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2000.Departemen kehutanan.(online),(http://www.dep hut.go.id/informasi.HUTKOT/hutko t.html). Diakses 20 Oktober 2010 Anonim. 2006. Radikal Bebas. http//id.wikipedia.org/wiki/Radikal bebas. Diakses tanggal 12 januari 2007. Halliwell, B and Gutteridge, MC., 2000, Free radical in Biology and Medicine, Oxford University Press, New York. Hanson, B.A. 1984. Understanding Medicinal Plants : Their Chemistry and Therapeutic Action. The Haworth Herbal Press. New York, London, Oxford. Jahan, I., Rahman, MS., Rahman, MZ., Kaisar MA., Islam, MS., Wahab A.,
65
Rachmawati Syukur
ISSN 1411-4674
Tabel 1. Hasil pengukuran antiradikal bebas DPPH terhadap beberapa ekstrak tanaman familia fabaceae Ekstrak
Etanol akasia
Hexan akasia
Etanol flamboyan
Hexan flamboyan
Etanol kupu-kupu
Hexan kupukupu
Hexan angsana
Etanol angsana
Vitamin C
Konsentrasi mg/ml 5 2,5 1,25 0,625 0,3125 50 20 10 5 2,5 1,25 5 2,5 1,25 0,625 0,3125 50 20 10 5 2,5 1,25 50 20 10 5 2,5 1,25 50 20 10 5 2,5 1,25 50 20 10 5 2,5 1,25 10 5 2,5 1,25 0,625 2,5 1,25 0,625 0,3125 2,5 1,25 0,625 0,3125 5 0,25 0,125 0,0625
Log konsentrasi (x) 0.6989 0.3979 0,0969 -0,2041 -0,5051 1,6989 1,3010 1 0,6989 0,3979 0,0969 0.6989 0.3979 0,0969 -0,2041 -0,5051 1,6989 1,3010 1 0,6989 0,3979 0,0969 1,6989 1,3010 1 0,6989 0,3979 0,0969 1,6989 1,3010 1 0,6989 0,3979 0,0969 1,6989 1,3010 1 0,6989 0,3979 0,0969 1 0,6989 0,3979 0,0969 -0,2041 0.3979 0,0969 -0,2041 -0,5051 0.3979 0,0969 -0,2041 -0,5051 0,6989 -0,6020 -0,9030 -1,2041
% Pengikatan DPPH
Probit (y)
78,21 49,48 31,69 16,63 8,02 17,34 14,20 4,85 2,53 0,52 0,26 65,70 28,67 18,35 11,06 5,54 23,83 8,10 7,38 6,08 3,83 2,21 29,41 14,03 8,00 7,34 7,11 5,09 34,44 13,40 9,23 8,86 6,22 5,67 35,48 24,91 14 14,11 10,39 3,20 45,80 31,12 27,19 24,73 20,56 75,78 66,5 40,03 23,83 19,80 19,16 17,75 12,73 92,81 78,88 78,64 77,79
5,77 4,97 4,50 4,01 3,59 4,05 3,92 3,25 2,95 3,36 2,95 5,39 4,42 4,08 3,77 3,36 4,29 3,59 3,52 3,45 3,13 2,95 4,45 3,92 3,59 3,52 3,52 3,36 4,59 3,92 3,66 3,59 3,45 3,36 4,61 4,29 3,92 3,92 3,92 3,12 4,87 4,50 4,39 4,29 4,17 5,67 5,41 4,75 4,29 4,12 4,12 4,05 3,87 6,41 5,77 5,77 5,74
66
Persamaan garis
y = 4,3967+1,7674x R2 = 0,9831
IC50 mg/ml
2,19
y = 2,8223+0,6827x R2 = 0,7232 1548,1
y = 4,0523+1,5647x R2 = 0,9363
4,03
y = 2,8392+0,7498x R2 = 0,9109 761,7
y = 3,1884+0,6217x R2 = 08414 820,16
y = 3,1502+0,7063x R2 = 0,8497 415,9
y= 3,2910+0,7766x R2 = 0,8450
158,7
y = 4,2311+0,5348x R2 = 0,9035
27,39
y = 6,1110+0,3751x R2 = 0,9334
0,001
ISSN 1411-4674
Antiradikal bebas, DPPH, Fabaceae
1800
1548
1600 Nilai IC50 mg/ml
1400 1200 1000
761.7
800
820
600
415
400 200 0
2.19
27.39
4.03
158
0.001
Gambar 1. Nilai IC50 (mg/ml) penghambatan radikal bebas DPPH beberapa ekstrak tanaman familia Fabaceae Keterangan : Et-Ak
: Ekstrak etanol daun Acacia sp
Hek-Ak
: Ekstrak n-heksan daun Acacia sp
Et-Flam
: Ekstrak etanol daun D. regia
Hek-Flam
: Ekstrak n-heksan daun D. regia
Et-Kup
: Ekstrak etanol daun B. purpurea
Hek-Kup
: Ekstrak n-heksan daun B. purpurea
Et-Angsa
: Ekstrak etanol daun P. indica
Hek-Ang
: Ekstrak n-heksan daun P. indica
Vit-C
: Vitamin C
67
