UJI IN VITRO EKSTRAK AIR DAN ETANOL DARI BUAH ASAM GELUGUR, RIMPANG LENGKUAS, DAN KENCUR SEBAGAI INHIBITOR AKTIVITAS LIPASE PANKREAS
ANA FITRIYANI
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
ABSTRAK ANA FITRIYANI. Uji in Vitro Ekstrak Air dan Etanol dari Buah Asam Gelugur, Rimpang Lengkuas, dan Kencur sebagai Inhibitor Aktivitas Lipase Pankreas. Dibimbing oleh DYAH ISWANTINI PRADONO dan LATIFAH KOSIM DARUSMAN. Buah asam gelugur merupakan marga Garcinia, sering digunakan sebagai obat penurun bobot badan. Lengkuas dan kencur adalah tanaman obat tradisional yang berpotensi sebagai antiobesitas yang mudah didapat dan murah karena telah diteliti mampu menurunkan fosfolipid, trigliserida, serta kolesterol. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi potensi ketiga tanaman sebagai antiobesitas melalui kemampuan ekstrak air dan etanolnya dalam menghambat aktivitas lipase pankreas secara in vitro pada pH 8,0, waktu inkubasi 45 menit, dan suhu 40°C. Penelitian ini menggunakan lipase pankreas manusia (1,4 × 10-5 µg/µL) dan minyak wijen (16,2 µg/µL) sebagai substrat. Ekstrak air dan etanol buah asam gelugur secara berurutan mengandung saponin dan alkaloid. Ekstrak lengkuas mengandung alkaloid, flavonoid, saponin, dan kuinon, sedangkan ekstrak etanolnya mengandung alkaloid, flavonoid, saponin, dan steroid. Ekstrak air kencur mengandung saponin dan kuinon, sedangkan ekstrak etanolnya mengandung alkaloid, flavonoid, steroid, dan kuinon. Ketiga tanaman berpotensi sebagai antiobesitas karena berdasarkan hasil uji in vitro mampu menginhibisi aktivitas lipase pankreas. Daya inhibisi tertinggi dari semua ekstrak dicapai oleh ekstrak etanol buah asam gelugur dengan nilai 86,3% pada konsentrasi 150 ppm. Daya inhibisi tertinggi lengkuas dicapai oleh ekstrak etanolnya pada konsentrasi 200 ppm, yaitu sebesar 56,2%. Daya inhibisi tertinggi ekstrak kencur dicapai oleh ekstrak etanolnya dengan nilai 37,6% pada konsentrasi 300 ppm. Nilai-nilai tersebut lebih besar jika dibandingkan dengan kontrol positif (Xenical®) pada 100 ppm, yaitu sebesar 10,6%.
ABSTRACT ANA FITRIYANI. In Vitro Assay of Water and Ethanol Extracts of Asam Gelugur Fruits, Lengkuas, and Kencur Rhizomes as Inhibitor of Pancreatic Lipase Activity. Supervised by DYAH ISWANTINI PRADONO and LATIFAH KOSIM DARUSMAN. Asam gelugur fruits of Garcinia oftenly used to reduce body weight. Lengkuas and kencur are traditional herbal that potential as inexpensive and available antiobesity because they had been studied could reduce the level of phospholipids, triglycerides, and cholesterol. This research evaluated the potencies of these herbal as antiobesity by their water and ethanol extracts capabilities in inhibiting pancreatic lipase activity in vitro at pH 8,0, incubation time 45 minutes, and temperature 40°C. This research used human pancreatic lipase (1,4 × 10-5 µg/µL) and sesame oil (16,2 µg/µL) as substrate. The water and ethanol extracts of asam gelugur fruits contained saponins and alkaliods, respectively. The water extract of lengkuas rhizomes contained alkaloids, flavonoids, saponins, dan quinones, while the ethanol extract contained alkaloids, flavonoids, saponins, and steroids. The water extract of kencur rhizomes contained saponins and quinones, while the ethanol extract contained alkaloids, flavonoids, steroids, and quinones. These plants have potencies as antiobesity based on in vitro assay in inhibiting pancreatic lipase activity. The highest inhibitory effect of all extracs was obtained from the ethanol extract of asam gelugur fruits with value of 86,3% at 150 ppm. The highest inhibitory effect of lengkuas extracts was from the ethanol extract at 200 ppm, which was about 56,2%. The highest inhibitory effect of kencur was showed by the ethanol extract with the value 37,6% at 300 ppm. These values were higher than the inhibitory effect of the positive control (Xenical®) at 100 ppm, about 10,6%.
UJI IN VITRO EKSTRAK AIR DAN ETANOL DARI BUAH ASAM GELUGUR, RIMPANG LENGKUAS, DAN KENCUR SEBAGAI INHIBITOR AKTIVITAS LIPASE PANKREAS
ANA FITRIYANI
Skripsi sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Judul Skripsi Nama NIM
: Uji in Vitro Ekstrak Air dan Etanol dari Buah Asam Gelugur, Rimpang Lengkuas, dan Kencur sebagai Inhibitor Aktivitas Lipase Pankreas : Ana Fitriyani : G44204027
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Dr. Dyah Iswantini Pradono, M.Agr NIP 132 956 706
Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, M.S. NIP 130 536 681
Mengetahui: Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor,
Dr. drh. Hasim, DEA NIP 131 578 806
Tanggal lulus:
PRAKATA Puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala kasih sayang, nikmat, rahmat, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Karya ilmiah yang berjudul Uji in Vitro Ekstrak Air dan Etanol dari Buah Asam Gelugur, Rimpang Lengkuas, dan Kencur sebagai Inhibitor Aktivitas Lipase Pankreas ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains pada Departemen kimia FMIPA IPB. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Dyah Iswantini Pradono, M.Agr dan Ibu Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, M.S. sebagai pembimbing yang telah memberikan arahan, saran, dan dorongan selama pelaksanaan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Hibah Kompetensi atas nama Dr. Dyah Iswantini Pradono, M.Agr yang telah membantu pembiayaan penelitian dan Pusat Studi Biofarmaka IPB yang telah memberikan bantuan dalam hal tempat penelitian dan peralatan laboratorium yang penulis gunakan dalam penelitian ini . Ungkapan terima kasih penulis berikan kepada ibu, ayah, kakak, adik, dan keluarga besar Kamari yang selalu memberikan semangat, doa, dan kasih sayang dalam berbagai bentuk yang tak pernah putus. Selain itu, terima kasih kepada Laboratorium Terpadu, seluruh laboran Kimia Fisik dan Lingkungan, serta Kimia Analitik, Bu Nunuk, Mba Salina, serta semua staf dan pegawai Pusat Studi Biofarmaka atas bantuan yang diberikan selama penelitian. Ucapan terima kasih tak lupa penulis berikan kepada Kak Ita, Kak Sabet, dan Ai yang turut membantu dalam penyusunan karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor, Januari 2009
Ana Fitriyani
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kendal pada tanggal 5 Mei 1987 dari ayah Masrochan dan ibu Musanah. Penulis merupakan putri ketiga dari empat bersaudara. Tahun 2004 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Kendal dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur undangan seleksi masuk IPB (USMI) di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Dasar (2005/2006 dan 2007/2008), Kimia Fisik Layanan (2007/2008), Kimia Analitik Layanan (2007/2008), serta Kromatografi II untuk program Diploma Analisis Kimia (2007/2008). Penulis juga pernah menjadi Staf Komisi Keilmuan Dewan Perwakilan Mahasiswa Fakultas MIPA (2005/2006) dan Staf Departemen Chem Art Ikatan Mahasiswa Kimia (2006/2007). Selama perkuliahan penulis juga memperoleh beasiswa dari POM (Persatuan Orang Tua Mahasiswa) selama 2 tahun, yaitu tahun 2004-2006. Bulan Juli-Agustus 2007, penulis melaksanakan praktik lapangan di Laboratorium CQA PT Indofood Sukses Makmur Tbk, Ancol.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL........................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... vi DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................................vii PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1 TINJAUAN PUSTAKA Asam Gelugur (Garcinia atroviridis) .................................................................. Lengkuas (Alpinia galanga)................................................................................. Kencur (Kaempferia galanga) ............................................................................. Lipase Pankreas.................................................................................................... Penelitian Pendukung........................................................................................... Uji Toksisitas Larva Udang ................................................................................ BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat..................................................................................................... Metode Penelitian ................................................................................................ Persiapan Contoh ................................................................................................. Penetapan Kadar Air (AOAC 2000) .................................................................... Uji Fitokimia (Harborne 1987) ............................................................................ Ekstraksi Air (Padikkala & Achuthan 1997)........................................................ Ekstraksi Etanol (Padikkala & Achuthan 1997) .................................................. Uji Toksisitas Ekstrak (Meyer et al. 1982) .......................................................... Uji in Vitro Ekstrak sebagai Inhibitor Aktivitas Lipase Pankreas (Han et al. 2005) .................................................................................................. Penetapan Kadar Flavonoid Total Ekstrak (Codex 1986 diacu dalam Nobre et al. 2005) ................................................................................................
2 2 3 3 4 5
5 5 5 5 6 6 6 6 7 7
HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air Contoh................................................................................................. 7 Ekstraksi............................................................................................................... 7 Uji Fitokimia ........................................................................................................ 8 Uji Toksisitas ....................................................................................................... 9 Uji in Vitro Ekstrak sebagai Inhibitor Aktivitas Lipase Pankreas .......................10 Uji Statistik .........................................................................................................14 Kadar Flavonoid Total .........................................................................................15 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ..............................................................................................................16 Saran ....................................................................................................................16 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................16 LAMPIRAN ...................................................................................................................19
DAFTAR TABEL Halaman 1 Hasil uji fitokimia buah asam gelugur .......................................................................... 8 2 Hasil uji fitokimia rimpang lengkuas............................................................................ 8 3 Hasil uji fitokimia rimpang kencur ............................................................................... 9 4 Nilai LC50 ekstrak air dan etanol contoh terhadap larva udang..................................... 9 5 Daya inhibisi ekstrak contoh pada konsentrasi maksimum .......................................... 12
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Buah asam gelugur (Garcinia atroviridis).................................................................... 2 2 Rimpang lengkuas (Alpinia galanga) ........................................................................... 2 3 Rimpang kencur (Kaemferia galanga) ......................................................................... 3 4 Rendemen berbagai macam ekstrak contoh ................................................................. 8 5 Grafik daya inhibisi ekstrak air contoh terhadap aktivitas lipase pankreas .................. 11 6 Grafik daya inhibisi ekstrak etanol contoh terhadap aktivitas lipase pankreas ............. 11 7 Grafik daya inhibisi kontrol positif (Xenical®) terhadap aktivitas lipase pankreas ..... 12
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Bagan alir penelitian ..................................................................................................... 20 2 Bagan alir ekstraksi air.................................................................................................. 21 3 Bagan alir ekstraksi etanol ............................................................................................ 21 4 Bagan alir penentuan nilai LC50 ekstrak dengan menggunakan larva udang................. 22 5 Bagan alir uji in vitro inhibisi ekstrak terhadap aktivitas lipase pankreas .................... 23 6 Prosedur pembuatan pereaksi tembaga ........................................................................ 23 7 Bagan alir penentuan kadar flavonoid total ekstrak ..................................................... 24 8 Penentuan kadar air....................................................................................................... 25 9 Rendemen berbagai ekstrak contoh dan perhitungan.................................................... 26 10 Aktivitas ekstrak terhadap larva A. salina setelah 24 jam .......................................... 27 11 Data dan perhitungan daya inhibisi ekstrak terhadap aktivitas lipase pankreas ......... 28 12 Perhitungan statistik ekstrak buah asam gelugur, rimpang lengkuas, dan kencur ...... 30 13 Kurva estimasi berbagai ekstrak contoh dan kontrol positif ....................................... 33 14 Data dan perhitungan penentuan kadar flavonoid total............................................... 34
PENDAHULUAN Kegemukan saat ini menjadi salah satu masalah kesehatan masyarakat karena dapat menurunkan produktivitas kerja, mengganggu penampilan, dan menyebabkan beberapa penyakit degeneratif seperti diabetes melitus tipe 2, aterosklerosis, kanker, dan hipertensi. Oleh karena itu, para penderita kegemukan atau obesitas rela melakukan berbagai upaya untuk menurunkan bobot badan mereka, mulai dari mengatur kembali pola makan, berolah raga, mengonsumsi berbagai obat penurun bobot badan atau pelangsing, hingga melakukan pembedahan. Sebagian besar obat penurun bobot badan atau pelangsing sintetik di pasaran, seperti sibutramin dan orlistat dapat menimbulkan efek samping yang tidak baik bagi kesehatan (Downey et al. 2004) sehingga masyarakat lebih memilih mengonsumsi pelangsing dari tanaman obat karena dinilai lebih aman dan harganya lebih terjangkau. Mekanisme obat pelangsing salah satunya adalah menghambat penyerapan lemak melalui penghambatan aktivitas lipase pankreas sebagai sumber utama kelebihan kalori. Hal ini dikarenakan peningkatan aktivitas lipase pankreas mampu meningkatkan jumlah monogliserida dan asam lemak yang diserap tubuh, penyebab kegemukan. Inhibitor lipase yang pertama ditemukan adalah orlistat, suatu turunan lipstatin yang diisolasi dari bakteri Streptomyces toxitricini (Hadvary et al. 1988). Inhibitor lipase dari beberapa ekstrak tanaman antara lain ekstrak herba Cassia mimosoides (Yamamoto et al. 2000), biji kacang kedelai (Satouchi 1998), biji anggur (Moreno et al. 2003), rimpang galangal (Alpinia officinarum) (Shin et al. 2003), rimpang Panax japonicus (Han et al. 2005a), dan rimpang jahe (Han et al. 2005b). Selain itu, daun oolong tea (Han et al. 1999), daun Thea sinensis (Han et al. 2001), buah Kochia scoparia (Han et al. 2006), buah Juglans mandshurica (Han et al. 2007), akar Platycodin grandiflorum (Xu et al. 2005), serta akar tanaman Actinidia arguta (Jang et al. 2008) juga diketahui mampu menginhibisi lipase pankreas secara in vitro. Penelitian dari tanaman obat Indonesia menunjukkan bahwa ekstrak metanol daun jati belanda (Iswantini et al. 2003a), ekstrak tunggal dan gabungan dari bangle (Iswantini et al. 2003b), serta ekstrak metanol bangle (Wirakusumah 2005) secara in vitro mampu menginhibisi lipase yang diisolasi dari Rhizopus arrhizus. Ekstrak etanol daun jati
belanda secara in vivo juga mampu menghambat aktivitas lipase serum Rattus norvegicus (Rahardjo et al. 2005). Inhibisi terhadap aktivitas lipase pankreas manusia ditunjukkan oleh ekstrak saponin, etanol, dan air dari daun jati belanda dan rimpang bangle (Silitonga 2008), serta ekstrak tunggal etanol dan air dari daun kemuning dan gabungannya dengan ekstrak daun jati belanda dan bangle secara in vitro (Martatilofa 2008). Tanaman lain yang berpotensi sebagai antiobesitas adalah Garcinia cambogia karena banyak mengandung asam hidroksisitrat (Heymsfield 1998). Bahkan telah terdapat paten mengenai pengaturan bobot badan menggunakan ekstrak Garcinia cambogia dan Gymnema sylvestre serta beberapa senyawa lainnya (Alviar et al. 2002). Jenis Garcinia lain yang ditemui di Indonesia dengan kandungan utama dan potensi yang sama adalah asam gelugur (Garcinia atroviridis). Lengkuas dan kencur sebagai tanaman obat tradisional yang mudah didapat dan murah juga berpotensi sebagai antiobesitas karena ekstrak etanolnya secara efektif dapat menurunkan kolesterol, trigliserida, serta fosfolipid total pada jaringan dan serum (Padikkala & Achuthan 1997). Senyawaan flavonoid dan terpenoid yang terkandung dalam rimpang lengkuas, serta adanya saponin, polifenol, dan flavonoid dalam rimpang kencur diharapkan mendukung potensi tersebut. Akan tetapi, mekanisme penurunan bobot badan oleh buah asam gelugur, rimpang lengkuas, dan kencur melalui penghambatan terhadap aktivitas lipase pankreas belum diketahui. Penelusuran melalui situs paten Amerika (www.uspto.gov) menunjukkan beberapa hasil penelitian mengenai penanganan obesitas yang telah dipatenkan antara lain sinergitas antara ekstrak rimpang jahe dengan beberapa tanaman obat lainnya (Pushpangadan et al. 2006) serta gabungan ekstrak teh hijau, gingseng, dan bahan-bahan kimia seperti kafein dan garam-garam kalsium sebagai suplemen penurun bobot badan (Yatcilla et al. 2008). Selain itu terdapat senyawa asam 3-(4{[2-(4-etoksifenil)-etilkarbamoil]-metoksi}fenil)-2-metoksi-propionat dan beberapa asam lainnya digunakan untuk penanganan obesitas, diabetes melitus tipe 2, dan beberapa penyakit lainnya yang berkaitan dengan sindrom X dan kardiovaskuler (Crespo et al. 2008). Akan tetapi, paten yang memuat informasi mengenai ekstrak buah asam gelugur, rimpang lengkuas, dan kencur sebagai antiobesitas melalui inhibisi aktivitas lipase pankreas
