INHIBISI XANTIN OKSIDASE SECARA IN VITRO OLEH EKSTRAK ROSELA (Hibiscus sabdariffa) DAN CIPLUKAN (Physalis angulata)
DEDE YULIANTO
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
ABSTRAK DEDE YULIANTO. Inhibisi Xantin Oksidase secara In Vitro oleh Ekstrak Rosela (Hibiscus sabdariffa) dan Ciplukan (Physalis angulata). Dibimbing oleh DYAH ISWANTINI PRADONO dan LATIFAH KOSIM DARUSMAN. Enzim xantin oksidase mengkatalis oksidasi xantin menjadi asam urat, yang berperan penting dalam penyakit asam urat. Rosela dan ciplukan merupakan tanaman obat yang biasa digunakan pada berbagai pengobatan tradisional karena banyak mengandung senyawa metabolit sekunder sehingga berpotensi sebagai penghambat enzim xantin oksidase. Dalam penelitian ini, pada ekstrak air dan etanol dari kelopak rosela dan herba ciplukan dilakukan uji fitokimia, toksisitas pada Artemia salina, dan uji inhibisi pada aktivitas xantin oksidase secara in vitro yang dibandingkan dengan alopurinol sebagai kontrol positif, serta pengamatan laju pembentukan kristal natrium urat dari larutan lewat jenuh dengan metode turbidimetri juga diamati. Uji fitokimia ciplukan memperlihatkan adanya senyawa flavonoid, tanin, saponin, alkaloid dan steroid, namun pada ekstrak rosela tidak ada alkaloid dan steroid. Hasil analisis probit ekstrak air dan etanol dari kelopak rosela dan herba ciplukan menunjukkan nilai konsentrasi letal 50 (LC50) masingmasing sebesar 96.95, 40.03, 252.79, dan 63.83 ppm. Ekstrak etanol dan air ciplukan (70.08 & 43.66%) memiliki daya inhibisi lebih kuat daripada ekstrak etanol dan air rosela (35.53 & 20.42%) tetapi masih lebih rendah daripada alopurinol (98.63%) pada konsentrasi 100 ppm. Dari keempat ekstrak, hanya ekstrak etanol ciplukan yang memiliki nilai konsentrasi inhibisi 50 terendah sebesar 74.49 ppm sehingga berpotensi sebagai obat. Metode turbidimetri tidak berhasil dalam mengamati pembentukan kristal natrium urat.
ABSTRACT DEDE YULIANTO. In Vitro Inhibition of Xanthine Oxidase by Roselle (Hibiscus sabdariffa) and Ciplukan (Physalis angulata) Extracts. Supervised by DYAH ISWANTINI PRADONO and LATIFAH KOSIM DARUSMAN. The enzyme xanthine oxidase catalyses xanthine oxidation into uric acid, which plays a crucial role in gout. Roselle and ciplukan as common medicine herbs used in many traditional treatment because it contains secondary metabolite compounds potentially as xanthine oxidase inhibitory. In this research, to water and ethanol extracts from roselle and ciplukan was conducted phytochemical assay, toxicity to Artemia salina , herbs, extract assay, and inhibition assay to xanthine oxidase activity by in vitro, and than to compared allopurinol as positive control. Uric acid crystal growth rate from saturated solution with turbidimetry method was also observed. Ciplukan phytochemical assay showed that flavonoid, tannin, saponin, alkaloid, and steroid compounds but alkaloid and steroid were not detected in roselle extract. Probit analysis to water and ethanol extracts from roselle calyxes and ciplukan herbs showed lethal concentration 50 value (LC50) of 96.95, 40.03, 252.79, and 63.83 ppm, respectively. Ethanol and water extracts from ciplukan (70.08% and 43.66%) showed higher inhibition activity than ethanol and water roselle extracts (35.53% and 20.42%) but still lower than alloprinol (98.63%) in concentration 100 ppm. Among 4 extracts, only ciplukan ethanol extract had the lowest Inhibition concentration 50 value as 74.49 ppm indicated that it is potential to be developed as medicine. Turbidimetry method was not successful for observing uric acid crystal growth.
INHIBISI XANTIN OKSIDASE SECARA IN VITRO OLEH EKSTRAK ROSELA (Hibiscus sabdariffa) DAN CIPLUKAN (Physalis angulata)
DEDE YULIANTO
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Judul : Inhibisi Xantin Oksidase secara In Vitro oleh Ekstrak Rosela (Hibiscus sabdariffa) dan Ciplukan (Physalis angulata). Nama : Dede Yulianto NIM : G44204079
Disetujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Dyah Iswantini Pradono, MAgr NIP 19670730 199103 2 001
Prof. Dr. Latifah K Darusman, MS NIP 19530824 197603 2 001
Diketahui: Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Dr. drh. Hasim, DEA NIP 19610328 198601 1002
Tanggal lulus:
PRAKATA Alhamdulillah, puji syukur hadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Shalawat serta salam semoga tercurah kepada suri tauladan umat manusia Nabi Muhammad SAW. Judul yang di pilih pada karya ilmiah ini adalah Inhibisi Xantin Oksidase secara In Vitro oleh Ekstrak Rosela (Hibiscus sabdariffa) dan Herba Ciplukan (Physalis angulata). Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Ir. Dyah Iswantini Pradono, M.Agr sebagai pembimbing I dan Ibu Prof. Dr. Ir. Latifah K Darusman, MS selaku pembimbing II atas bimbingannya selama penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih penulis ucapkan untuk Mama, Bapa, Mbak, Asti dan segenap keluarga tercinta atas segala dukungan baik moril, materil, serta doa selama penulis menempuh pendidikan hingga selesainya karya ilmiah ini. Selain itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada pak Nano, pak Mail, bu Ai, Neneng, Ana, Ai, Budi, Aprian, teman-teman kimia 41 dan 42 serta staf Pusat Studi Biofarmaka yang telah banyak membantu selama pelaksanaan penelitian. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat dan memberi sumbangsih bagi kemajuan bangsa.
Bogor, November 2009 (Dede Yulianto)
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Serang pada tanggal 12 Desember 1984 dari ayah Dodo Zaelani dan ibu Sutari. Penulis merupakan putra kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2003 penulis lulus dari SMUN 1 Serang dan pada tahun 2004 lulus seleksi penerimaan mahasiswa baru (SPMB) IPB. Penulis memilih Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi asisten praktikum di beberapa mata kuliah, seperti Kimia Fisik S1 Biokimia 2007/2008, Kimia Fisik S1 Kimia 2007/2008, Kimia Industri D3 Analisis Kimia pada tahun ajaran 2007/2008, Kimia Dasar TPB 2008/2009, Kimia Fisik S1 ITP pada tahun ajaran 2008/2009, dan asisten praktikum Kimia Dasar D3 pada tahun ajaran 2009/2010. Penulis menyelesaikan praktik lapangan di bagian laboratorium Quality Control Physical Chemistry PT Indomilk Jakarta Timur Jakarta, pada tahun 2007 dengan judul Perbandingan Metode Rose-Gottlieb, Gerber Neusal, dan Gerber Asam untuk Penentuan Kadar Lemak Total Pada Produk Susu Cair Indomilk Choco.
DAFTRAR ISI Halaman DAFTAR TABEL .........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................
v
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................
vi
PENDAHULUAN .........................................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA Rosela (Hibiscus sabdariffa) ................................................................................... Ciplukan (Physalis angulata) ...................................................................................
Gout (Asam Urat)................................................................................................. Xantin Oksidase ................................................................................................. Flavonoid ........................................................................................................... Turbidimetri ........................................................................................................
1 2 2 3 4 5
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat ..................................................................................................... Lingkup Kerja ......................................................................................................
5 5
HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air ............................................................................................................ 7 Rendemen............................................................................................................. 8 Fitokimia Rosela dan Ciplukan .......................................................................... 8 Toksisitas Pada Larva Udang .............................................................................. 9 Inhibisi Ekstrak Kasar Rosela Dan Ciplukan Pada Aktivitas Xantin Oksidase ................................................................................................................... 9 Pembentukan Kristal Natrium Urat ..................................................................... 12 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ............................................................................................................. 13 Saran .................................................................................................................... 13 DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................... 13 LAMPIRAN .................................................................................................................. 17
DAFTAR TABEL
Halaman 1 Struktur senyawa flavonoid ......................................................................................... 4 2 Kandungan fitokimia simplisia kelopak rosela dan herba ciplukan ............................ 8 3 Kandungan fitokimia ekstrak air rosela dan ciplukan ................................................. 8 4 Kandungan fitokimia ekstrak etanol rosela dan ciplukan ............................................ 9 5 Nilai LC50 ekstrak rosela dan ciplukan terhadap A. salina . ....................................... 9 6 Persamaan linear ekstrak rosela dan ciplukan ............................................................. 11 7 Nilai IC50 ekstrak rosela dan ciplukan terhadap xantin oksidase ................................. 12 8 Indeks laju turbiditas kristal natrium urat .............................................................. 12
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Kelopak rosela ............................................................................................................. 2 2 Tanaman ciplukan ....................................................................................................... 2 3 Skema reaksi xantin oksidase yang mengkonversi hipoxantin menjadi xantin dan asam urat ................................................................................................................... 3 4 Kerangka dasar flavon ................................................................................................. 4 5 Persen inhibisi aktivitas xantin oksidase pada ekstrak air ........................................... 10 6 Persen inhibisi aktivitas xantin oksidase pada ekstrak etanol ..................................... 10 7 Persen inhibisi terbaik dari seluruh ekstrak, kontrol negatif, dan kontrol positif pada konsentrasi 100 ppm ................................................................................ 11
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Bagan alir penelitian ................................................................................................. 18 2 Ekstraksi air dan etanol .............................................................................................. 19 3 Pembuatan stok ekstrak dan penetasan kista A. salina ............................................... 20 4 Uji toksisitas ekstrak kasar terhadap larva udang A. salina ....................................... 21 5 Uji inhibisi aktivitas xantin oksidase.......................................................................... 22 6 Kadar air kelopak rosela dan herba ciplukan.............................................................. 23 7 Rendemen ekstrak kelopak rosela dan herba ciplukan ............................................... 23 8 Aktivitas ekstrak rosela dan herba ciplukan terhadap larva A. Salina setelah 24 jam ............................................................................................................................... 25 9 Pembuatan kurva standar........................................................................................... 28 10 Data hasil uji enzimatis berbagai ekstrak ................................................................. 28 11 Turbiditas asam urat dan Na asetat pada berbagai konsentrasi ................................ 33 11 Indeks laju turbiditas kristal natrium urat (TRI) ................................................ 38
PENDAHULUAN Penyakit asam urat (gout) sudah dikenal sejak 2000 tahun yang lalu dan menjadi salah satu penyakit tertua yang dikenal manusia. Diperkirakan bahwa penyakit asam urat terjadi pada 840 orang setiap 100 000 orang (Juandy 2008). Penyakit asam urat sangat berhubungan dengan hiperurisemia akibat kelebihan produksi dari asam urat dan dipengaruhi oleh tingginya masukan makanan yang kaya akan asam nukleat, seperti jeroan, kacang-kacangan, makanan hasil laut, dan makanan hasil fermentasi (Owen & Jhons 1999). Obat sintetik yang biasa dikonsumsi untuk mengobati asam urat adalah alopurinol. Alopurinol merupakan obat medis yang digunakan untuk menghambat enzim xantin oksidase (XO), tetapi obat ini memberikan banyak efek samping seperti radang hati dan reaksi alergi. Dengan demikian, perlu obat alternatif yang memiliki aktivitas pengobatan lebih baik dan efek samping yang rendah (Chiang et al. 1994). Senyawa flavonoid dan alkaloid pada tanaman dapat berperan sebagai obat untuk penyakit gout dengan menghambat kerja XO (Cos et al. 1998; Milián et al. 2004). Penggunaan bahan alam sebagai obat memiliki kelebihan, yaitu meskipun penggunaannya dalam waktu lama tetapi efek samping yang ditimbulkan relatif kecil sehingga dianggap lebih aman (Katno & Pramono 2002). Penelitian penghambat aktivitas XO telah banyak dilakukan pada berbagai tanaman obat yang berpotensi sebagai obat antigout. Penelitian yang dilakukan Kong et al. (2000) melaporkan bahwa ekstrak metanol Cinnamomum cassia, Chrysanthemum indicum, dan Lycopus europaeus memiliki aktivitas menghambat XO lebih besar dari 50%. Ekstrak tanaman Hexachlamys edulis dan Tamus communis L. memiliki aktivitas penghambat XO karena mengandung senyawa flavonoid dan tanin (Schmeda et al. 1996; Boumerfeg et al. 2009). Senyawa 6aminopurine yang berasal dari daun gandum memiliki daya inhibisi yang kuat dengan nilai IC50 10.89 µM (Hsieh et al. 2007). Hasil penelitian Iswantini dan Darusman (2003) menunjukan peran ekstrak kasar flavonoid herba sidaguri sebagai penghambat aktivitas XO dengan daya inhibisi terkuat bila dibandingkan dengan produk jamu komersial antigout lainnya yang beredar di pasaran. Kemampuan ekstrak kasar flavonoid sidaguri sebagai penghambat aktivitas XO mencapai
55.29% melalui mekanisme inhibisi kompetitif (Hidayat 2007). Kelopak rosela kaya flavonoid antosianin, asam sitrat, asam askorbat, tanin, saponin, dan triterpenoid (Mlati et al. 2007). Sementara ciplukan mengandung saponin, flavonoid (luteolin), polifenol, alkaloid, fisalin, asam palmitat, dan asam stearat (Edeoga et al. 2005). Kandungan senyawa flavonoid, tanin, dan alkaloid pada ekstrak kasar herba ciplukan dan rosela berpotensi mampu menghambat XO (Schmeda-Hirschmann et al. 1996; Cos et al. 1998; Milian et al. 2004). Berdasarkan kandungan senyawa yang terdapat pada tanaman rosela dan ciplukan dilakukan uji khasiat ekstrak tanaman terhadap pengobatan gout melalui evaluasi pengamatan pada laju pembentukkan kristal natrium urat dari larutan lewat jenuh. Nilai indeks laju turbiditas (TRI) kristal natrium urat ditentukan untuk menunjukkan efek penghambatan ekstrak rosela dan herba ciplukan pada pembentukkan kristal natrium urat. Penentuan nilai TRI dilakukan menggunakan metode turbidimetri berdasarkan metode Kavanagh et al. (2000) dengan memodifikasi konsentrasi, jenis kristal, dan penentuan waktu pengukuran. Penelitian ini dilakukan untuk membuktikan ekstrak kasar kelopak rosela dan ciplukan mampu menghambat aktivitas XO secara in vitro dan mampu menurunkan nilai TRI kristal natrium urat, serta mengetahui potensinya sebagai antigout dan membandingkannya dengan obat alopurinol.
TINJAUAN PUSTAKA Rosela (Hibiscus sabdariffa) Rosela merupakan tanaman asli Afrika. Rosela didomestikasi pada awal abad 4000 SM di Sudan. Sekarang rosela secara luas menyebar ke negara-negara tropik dan subtropik. Tumbuhan ini umumnya dikenal masyarakat dengan nama rosela, garnet balonda (Sunda), mrambos {Jawa Tengah), dan kasturi roriha (Ternate). Berdasarkan ilmu taksonomi tumbuhan rosela dapat diklasifikasikan dalam divisi Spermatophyta, kelas Magnoliopsida, bangsa Malvales, suku Malvaceae, marga Hibiscus, dan jenis H. sabdariffa (Gambar 1).
