UJI TOKSISITAS TANAMAN OBAT ANTI Diabetes mellitus (Gynura procumbens) MENGGUNAKAN METODE BSLT Juryanika1, Fitmawati2, Nery Sofiyanti2 1
Mahasiswa Program Studi S1 Biologi 2 Dosen Botani Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru, 28293, Indonesia
[email protected] ABSTRACT Diabetes mellitus is a disease caused by metabolic problem in which the level of blood glucose is above the normal level (hyperglycemia) due to insulin deficiency. The number of diabetes mellitus patient increase every year and the treatment cost is expensive, especially with clinic complication, therefore many people try traditional medicine as an alternative treatment. This study aimed to identify the toxicity level (LC50) of Gynura procumbens served to cure diabetes mellitus using Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Additionally, we aimed to determine the LC50 of Gynura procumbens extract treating to Artemia salina larvae. This study had been conducted from November 2014 to February 2015. In this research we used four extract concentrations i.e. control, 10 µg/ml, 100 µg/ml dan 1000 µg/ml. Four concentration of plant extract were applied to Artemia salina larvae with three replication. Total Artemia salina larvae died 24 hours after treatment were counted. The toxicity was analyzed using Probit analysis to determine LC50. The result indicated that the leaf extract of Gynura procumbens give lethal effect to Artemia salina larvae at concentration 239,88 µg/ml (LC50). Keywords: Artemia salina, BSLT, Diabetes mellitus, Gynura procumbens, LC50. ABSTRAK Diabetes mellitus merupakan penyakit gangguan metabolisme dimana kadar glukosa darah di atas normal (hiperglikemia) akibat kekurangan insulin. Peningkatan jumlah penderita diabetes mellitus yang setiap tahunnya meningkat serta biaya pengobatan diabetes mellitus yang mahal terutama apabila disertai dengan komplikasi klinis mendorong masyarakat untuk mencoba obat tradisional yang dapat dipakai sebagai alternatif pengobatan. Penelitian ini memiliki beberapa tujuan: Mengidentifikasi tingkat toksisitas tumbuhan yang berpotensi sebagai agen diabetes mellitus menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) dan menentukan nilai LC50 larva Artemia salina setelah pemberian ekstrak tanaman obat. Waktu penelitian dimulai pada bulan November 2014 hingga Februari 2015. Dalam penelitian ini terdapat 4 kelompok perlakuan yaitu kontrol, ekstrak dengan konsentrasi 10 µg/ml, 100 µg/ml dan 1000 µg/ml. Data yang dikumpulkan adalah data primer yang didapatkan dari jumlah larva Artemia salina yang mati selama 24 jam setelah perlakuan pada tiap-tiap konsentrasi ekstrak tumbuhan obat. Data dari uji toksisitas tersebut akan dianalisis dengan menggunakan Analisis Probit untuk mengetahui nilai LC50. Berdasarkan hasil uji
Repository FMIPA
1
toksisitas menggunakan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) ekstrak daun Gynura procumbens memberikan efek kematian terhadap Artemia salina dengan nilai LC50 239,88 µg/ml. Kata kunci: Artemia salina, BSLT, Diabetes mellitus, Gynura procumbens, LC50. PENDAHULUAN Diabetes mellitus merupakan penyakit gangguan metabolisme dimana kadar glukosa darah di atas normal (hiperglikemia) akibat kekurangan insulin. Ini merupakan salah satu masalah dalam kesehatan masyarakat (Katzung et al. 2009). Penderita penyakit ini dari tahun ke tahun cenderung meningkat. Data global menunjukkan bahwa jumlah penderita diabetes mellitus pada tahun 1987 adalah 37 juta orang dan pada tahun 1993 menjadi 100 juta orang. Pada tahun 2020 perkiraan jumlah penduduk di Indonesia yang berusia di atas 20 tahun adalah 178 juta jiwa, sehingga jika diperkirakan prevalensi diabetes mellitus (DM) adalah 5%, maka penderita diabetes diperkirakan 9 juta orang (Soegondo 1995). Peningkatan jumlah penderita diabetes mellitus yang setiap tahunnya meningkat serta biaya pengobatan diabetes mellitus yang mahal terutama apabila disertai dengan komplikasi klinis mendorong masyarakat untuk mencoba obat tradisional yang dapat dipakai sebagai alternatif pengobatan. Hal ini obat tradisional disebabkan mempunyai beberapa keuntungan antara lain harganya yang relatif murah, bahan baku yang mudah didapat yaitu dari tanaman obat yang bisa ditanam dan diramu, berdasarkan resep nenek moyang yang sudah menjadi kearifan lokal daerah tersebut. Penggunaan tanaman obat herbal lebih aman dikonsumsi dan efek sampingnya
Repository FMIPA
relatif kecil bagi tubuh dibandingkan dengan obat-obatan sintetik (Anief 1995). Menurut Chamorro et al. (1999) dosis atau takaran yang tepat dalam penggunaan tanaman obat memang belum banyak didukung oleh data hasil penelitian. Peracikan secara trasisional menggunakan peracikan sejumput, segenggam atau seruas sangat sulit ditentukan ketepatannya. Penggunaan takaran yang lebih dalam satuan gram dapat mengurangi kemungkinan terjadinya efek samping yang tidak diharapkan karena batas antara racun dan obat dalam bahan tradisional sangatlah tipis sekali (Lopez et al. 1993). Melalui pengetahuan etnobotani dari kearifan lokal suatu daerah, tanaman Gynura procumbens atau yang di kenal dengan tanaman sambung nyawa memiliki khasiat sebagai anti diabetes mellitus (Mujahid 1998). Sebelum digunakan sebagai tanaman obat sebaiknya diuji ketoksisitasannya untuk mengetahui tingkat keamanan dari tanaman obat. Salah satu metode awal yang sering dipakai untuk mengamati toksisitas senyawa dalam ekstrak tanaman adalah metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Brine Shrimp Lethallity Test (BSLT) adalah metode yang sangat berguna dalam melakukan skrining terhadap senyawa aktif ataupun ekstrak aktif dari bahan alam atau tanaman obat (Meyer et al. 1982 Carballo et al. 2002). Metode BSLT digunakan untuk mendeteksi keberadaan
2
senyawa toksik dan digunakan sebagai biomonitor dalam isolasi senyawa dari tumbuhan yang memiliki kandungan sitotoksik dengan menentukan nilaia LC50 dari senyawa aktif (Astuti et al. 2005). Uji toksisitas sangat penting karena diperlukan untuk menjamin keamanan tanaman obat sebagai obat herbal yang akan dikonsumsi oleh manusia tidak boleh bersifat toksik. Diharapkan penelitian ini dapat mengembangkan manfaat tanaman obat yang ada yang berasal dari bahan alam untuk penyembuhan penyakit diabetes mellitus baik dari segi khasiat maupun keamanannya (Marliyana et al 2012). Tujuan penelitian ini untuk Mengidentifikasi tumbuhan yang berpotensi sebagai obat anti diabetes mellitus dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) dengan menentukan nilai LC50 Artemia salina setelah pemberian ekstrak tanaman obat.
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau. Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah satu unit rotary evaporator, oven, neraca analitik, blender, tabung reaksi, rak tabung reaksi, pipet tetes, mikropipet, gelas ukur, pisau, vortex, batang pengaduk kaca, wadah penetasan Artemia salina Leach. 2 tipe ruang (terang dan gelap), aerator, lampu pijar 40 watt, lup, vial atau botol kaca, keranjang peralatan gelas, sarung tangan, masker dan kertas saring. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak tanaman obat Gynura procumbens, alkohol 70%, aquadest, larva Artemia salina Leach, ragi (Saccharomyces cerevisiae) dan air laut. Prosesur penelitian
METODE PENELITIAN 1. Waktu dan Tempat Penelitian dilaksanakan selama 4 bulan mulai November 2014 – Februari 2015. Pengambilan sampel tanaman obat dilakukan di beberapa tempat di daerah Pekanbaru. Selanjutnya dilakukan di Laboratorium Botani Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau. Proses pembuatan ekstrak tanaman obat dan pengujian toksisitas terhadap larva Artemia salina dilakukan di Laboratorium Botani Jurusan Biologi Fakultas kering dalam pelarut alkohol 70% kemudian disaring menggunakan kertas saring. Setelah itu, pelarut
Repository FMIPA
Pembuatan Ekstrak Tanaman Obat
Tanaman obat yang akan digunakan sebelumnya ditimbang terlebih dahulu. Setelah ditimbang, tanaman obat mula-mula dibersihkan, dicuci dengan air mengalir, lalu dikering anginkan dengan cara diletakkan di tempat terbuka dengan sirkulasi udara yang baik dan tidak terkena sinar matahari langsung, kemudian dimasukkan kedalam oven dengan suhu 50 ºC. Tanaman obat yang sudah kering kemudian digerus dan diekstraksi dengan metode maserasi, dengan cara merendam serbuk tanaman obat alkohol diuapkan pada rotary evaporator sehingga didapatkan
3
ekstrak tanaman obat yang kental dengan konsentrasi 100%. 2.
LC50 <1000 µg/ml dapat disajikan pada gambar 1 sebagai berikut.
Pelaksanaan uji toksisitas
Uji toksisitas dilakukan dengan memasukkan sepuluh ekor Artemia salina Leach. umur 48 jam yang sehat dan bergerak aktif dipilih secara acak, lalu dimasukkan kedalam tabung reaksi yang berisi ekstrak tanaman obat yang bebas pelarut. Kemudian dimasukkan satu tetes suspensi ragi Saccharomyces cerevisiae (3 mg/10 ml air laut) ditambahkan sebagai makanan Artemia salina Leach. Selanjutnya tabung reaksi diletakkan di bawah lampu penerangan selama 24 jam dan dihitung jumlah larva Artemia salina yang mati. Analisis data Data hasil penelitian akan diolah dan disajikan dalam bentuk tabel. Data dari uji toksisitas tersebut akan dianalisis dengan Analisis Probit untuk mengetahui harga LC50. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil uji toksisitas tanaman obat anti diabetes mellitus dengan menggunakan Artemia salina Leach. menggunakan Artemia salina Leach. dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) dalam skala laboratorium. Sampel yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari 23 jenis tanaman obat yang berpotensi sebagai anti diabetes mellitus. Lokasi pengambilan sampel dilakukan di Kelurahan Simpang Baru Kecamatan Tampan Pekanbaru. Bentuk morfologi secara umum dari tanaman obat yang memiliki nilai
Repository FMIPA
Gambar 1. Tanaman obat Gynura procumbens yang bersifat toksik Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) merupakan salah satu metode skrining untuk mengetahui ketoksikan suatu ekstrak maupun senyawa bahan alami (Sukardiman 2004). Metode ini dilakukan dengan menentukan besarnya nilai LC50 selama 24 jam. Data tersebut dianalisis menggunakan probit analisis untuk mengetahui nilai LC50. Suatu senyawa dinyatakan mempunyai potensi toksisitas akut jika mempunyai nilai LC50 <1000 µg/ml. (Sunarni et al. 2003 Anderson et al. 1991 Sukardiman 2004). Apabila suatu ekstrak tanaman bersifat toksik menurut nilai LC50 dengan metode BSLT, maka tanaman tersebut dapat dikembangkan sebagai anti diabetes mellitus. Uji toksisitas ini dapat diketahui dari jumlah kematian larva Artemia salina karena pengaruh ekstrak atau senyawa bahan alam pada konsentrasi yang diberikan (Mclaughlin et al. 1999 Silva et al. 2007). Nilai LC50 merupakan nilai yang menunjukkan besarnya
4
Kematian larva
konsentrasi suatu bahan uji yang dapat menyebabkan 50% kematian jumlah hewan uji setelah perlakuan 24 jam. Melalui metode tersebut, pelaksanaan skrining awal suatu senyawa aktif akan berlangsung relatif cepat dengan biaya yang relatif murah (Dwiatmaka 2001 Mukhtar 2007). Hasil pengujian ekstrak tanaman obat daun Gynura procumbens memiliki nilai LC50 sebesar 239,88 µg/ml. Pada Gambar 2 menunjukkan pengauh bahwa semakin tinggi konsentrasi atau dosis yang diberikan maka persentasi kematian larva Artemia salina semakin meningkat. Gynura procumbens 10 y = 4x - 4,5556
5 0 -5
0
2
4
Log konsentrasi Gambar 2. Pengaruh konsentrasi ekstrak Gynura procumbens anti diabetes mellitus terhadap kematian larva Artemia salina Pada tanaman Gynura procumbens (sambung nyawa) mengandung flavonoid, triterpenoid, polifenol, tanin, saponin, steroid, asam para kumarat, asam para hidroksi benzoat, dan minyak atsiri (Sugiyanto et al. 1994). Tanaman daun dewa (Gynura procumbens) merupakan salah satu tanaman obat yang digolongkan sebagai herba. Tanaman daun dewa adalah tanaman asli dari Birma dan Cina, di sana biasanya dimakan sebagai sayuran sehat (Heyne 1987). Selain Repository FMIPA
mengandung cukup serat juga berguna untuk menurunkan kadar kolesterol darah, mengobati diabetes, tumor, dan sebagai obat anti kanker (Mujahid 1998). Menurut metode BSLT karena 3 ekstrak tanaman obat tersebut memiliki kemampuan membunuh larva 50% dari dan memiliki nilai LC50 <1000 µg/ml. Menurut Meyer et al. (1982) suatu ekstrak dikatakan bersifat toksik terhadap Artemia salina apabila mempunyai nilai LC50 (konsentrasi yang dapat mematikan 50% (larva udang) <1000 µg/ml. Daya toksisitas suatu senyawa dapat diketahui dengan menghitung jumlah kematian larva Artemia salina dengan parameter Lethal Concentration 50 (LC50). Tanaman obat yang memiliki LC50 >1000 µg/ml berarti tanaman tersebut bersifat toksik tetap masih bisa digunakan sebagai anti diabetes mellitus, tetapi konsentrasi yang digunakan harus dikurangkan atau disesuaikan dengan dosis yang telah disepakati (Artemia salina), serta tanaman obat tersebut dapat dikembangkan sebagai obat antikanker. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan ekstrak tanaman obat memiliki potensi toksisitas akut menurut metode BSLT karena ekstrak tanaman obat tersebut memiliki kemampuan membunuh larva >50 % dan memiliki nilai LC50 <1000 µg/ml. Penurunan kadar gula darah ini diduga karena adanya kandungan zat aktif flavonoid yang terkandung di dalam ekstrak tanaman obat tersebut. Menurut Viktoria (2012), Flavonoid berfungsi dalam menghambat enzim glukosidase dan alfa amilase sehingga pemecahan karbohidrat menjadi monosakarida menjadi gagal dan glukosa tidak dapat diserap oleh usus. Menurut
5
Abdelmoaty et al, (2010) dalam mekanisme penyembuhan penyakit diabetes mellitus, flavonoid diduga berperan meningkatkan aktivitas enzim antioksidan dan mampu meregenerasi sel-sel pankreas yang rusak sehingga kekurangan insulin dapat teratasi. Selain itu, flavonoid yang terkandung di dalam tumbuhan dapat memperbaiki sensifitas reseptor insulin. Sehingga adanya flavonoid, alkoloid dan tanin memberikan efek yang menguntungkan pada keadaan diabetes mellitus. Menurut Marianne (2011), flavonoid diketahui memiliki aktivitas anti oksidan yang diyakini mampu melindungi tubuh terhadap kerusakan yang yang disebabkan jenis oksigen reaktif, sehingga mampu menghambat terjadinya penyakit degeneratif seperti diabetes mellitus. kandungan flavonoid sebagai antioksidan dapat melindungi kerusakan sel-sel pangkreas dari radikal bebas (Arinisa dan Isnawati 2011). Mekanisme kematian larva berhubungan dengan fungsi senyawa flavonoid, alkoloid dan tanin pada ke 3 tanaman obat tersebut, yang dapat menghambat daya makan larva (antifedant). Cara kerja senyawasenyawa tersebut adalah dengan bertindak sebagai stomach poisoning atau racun perut. Oleh karena itu, bila senyawa-senyawa ini masuk kedalam tubuh larva, alat pencernaannya akan terganggu. Selain itu, senyawa ini menghambat reseptor perasa pada daerah mulut larva. Hal ini mengakibatkan larva gagal mendapatkan stimulus rasa sehingga tidak mampu mengenali makanannya sehingga larva mati kelaparan. Berdasarkan data yang diperoleh, semakin tinggi dosis yang diberikan maka semakin besar efek
Repository FMIPA
penurunan kadar gula darah yang dihasilkan. Hai ini disebabkan karena semakin tinggi dosis yang diberikan maka semakin banyak jumlah zat aktif yang dapat menurunkan kadar gula darah. Pada kadar atau dosis tertentu tanaman obat memiliki potensi toksisitas akut serta dapat menyebabkan kematian larva Artemia salina. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa ekstrak daun Gynura procumbens memiliki potensi toksik dengan nilai LC50 239,88 µg/ml. tanaman obat yang dinyatakan bersifat toksik karena memiliki nilai LC50 <1000 µg/ml. Tanaman yang memiliki nilai LC50 <1000 µg/ml dapat dilanjutkan sebagai obat antikanker. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada LPPM Universitas Riau yang telah membantu membiayai penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Laboratorium Botani dan Laboratorium Kimia Bahan Alam FMIPA Universitas Riau yang telah memfasilitasi kegiatan penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Abdelmoaty, M.A., Ibrahim, M.A., Ahmed, N.S., Abdelaziz, M.A. 2010. Confirmatory Studies on the Antioxidant and Antidiabetic Effect of Quercetin in Rats. Indian : Clinical Biochemistry 25(2):188 Anderson, J.E., Goetz, C.M., McLaughlin, J.L., and Suffness, M. 1991. A Blind Comparison of Simple 6
Bench-top Bioassays and Human Tumour Cell Cytotoxicities as Antitumor Prescreens. Phytochem Analysis (2): 107-111. Anief, Moch. 1995. Ilmu Meracik Obat Teori dan Praktek. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Arinisa F dan Isnawati M. 2011. The Effect Of Common Beans (Phaseolus vulgaris) Consumption Timing on Postprandial Blood Blucose Levels. Artikel Penelitian. Hal 5. Program Studi Ilmu Gizi. Fakultas Kedokteran. Universitas Diponegoro. Semarang. Carballo, J.L.I., Inda , Z.LH., and Perez. 2002. A Comparison between Two Brine Shrimp Assay to Detect in Vitro Cytotoxicity in Marine Natural Product. BMC Biotechnology 2 (17):1-5. Chamorro G, Salazar M, Tamariz J, Diaz F, Labarrios F., 1999. Dominant lethal study of alphaasarone in male and female mice after sub-chronic treatment. Phytother Res 13(4): 308-11. Dwiatmaka, Y. 2001. Identifikasi Simplek dan Toksisitas Akut Secara BST Ekstrak Kulit Batang Pule (Alstonia scholaris). Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Heyne K. 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia Jilid III. Badan Litbang Kehutanan Jakarta. Hal 1884. Repository FMIPA
Katzung, BG, Masters S, Trevor AJ. 2009. Basic and Clinical Pharmacology. 11th ed. New York: McGraw-Hill Medical. Lopez
M. J., Hernandez A., Chamorro G., MendozaF. T. 1993. Alpha-Asarone toxicity in longterm cultures of adult rat hepatocytes. Planta Med Journal 59(2):115-20.
Marianne, Yuandani, Rosnani. 2011. Antidiabetic Activity From Ethanol Exstract Of Kluwih’s Leaf (Artocarpus camansi).Jurnal Natural Vol. 11, No. 2. Fakultas Farmasi. Universitas Sumatra Utara. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA). Universitas Syiah Kuala. Darussalam. Banda Aceh. Marliayana. Soerya D., Fajar Rakhman W., Nestri H., Rita Rakhmawati., 2012. Uji Toksisitas Secara Brine Shrimp Lethality Test Ekstrak Buah Merah (Pandanus Conoideus Lamk.). ALCHEMY jurnal penelitian kimia 1(8): 24-33. McLaughlin, J.L. 1991. Crown Gall Tumours on Potato Disc and Brine Shrimp Lethality: Two Simple Bioassay for Higher Plant Screening and Fractination. Methods in Plants Biochemistry 6 (1): 130. Meyer, B.N., and Ferrigni, N.R., 1982. Brine Shrimp: A Convenient General Bioassay
7
for Active Plant Constituent. Planta Medica 45: 31-34. Mujahid A. 1998. Pengaruh daun Dewa terhadap perubahan morfologi sel serta struktur morfologi lesi jaringan hepar tikus. Skripsi. Surakarta: Fakultas Kedokteran UNS. Mukhtar, M.H., A.Z, Adnan dan M.W, Pitra. 2007. Uji Toksisitas Minyak Atsiri Daun Kemangi (Ocimum basilicum L.) dengan Metode Uji Brine Shrimp Lethality Bioassay. Jurnal Sains Teknologi Farmasi. 12(1): 14. Silva,
T.M., Nascimento, R.J., Batista, M.B., Agra, M.F., dan Camara, C.A. 2007. Brine shrimp bioassay of some species of solanum from northeastern brazil. Revista Brasileira de Farmacognosia (17): 35-38.
Suarni. 2005. Tanaman Obat tak Selamanya Aman, http:// pikiranrakyat.com, 11 September 2005. Akses Pekanbaru Mei 2014. Sukardiman., R. Abdul dan P.N. Fatma. 2004. Uji Praskrining Aktivitas Antikanker Ekstrak Eter dan Ekstrak Metanol Marchantia planiloba Steph. Dengan Metode Uji Kematian Larva Udang dan Profil Densitometri Ekstrak Aktif. Majalah Farmasi Airlangga 4 (3): 97 –100. Viktoria Cyntia Yogya Astuti. 2012. Jurnal Pengaruh Pemberian Ekstrak Daun Kumis Kucing (Orthosiphon aristatus) Terhadap Penurunan Kadar Glukosa Darah Tikus Wistar yang Diinduksi Aloksan. Universitas Ponegoro. Semarang.
Soegondo S. 1995. Penatalaksanaan Diabetes Melitus Terpadu. Jakarta: FKUI.
Sugiyanto, Soegihardjo, C. J., dan Meiyanto, E. 1994. “Uji Ant Karsinogenik Rutin.
Repository FMIPA
8
