bioaktivitas sebagai antivirus dengue dan isolasi...
TRANSCRIPT
BIOAKTIVITAS SEBAGAI ANTIVIRUS DENGUE DAN
ISOLASI SENYAWA DARI EKSTRAK KLOROFORM KULIT
BATANG Melochia umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia
BIOACTIVITY AS ANTIVIRUS DENGUE AND ISOLATION
COMPOUND FROM EXTRACT CHLOROFORM OF STEM
BARK OF Melochia Umbellate (Houtt.) Stapf var. Visenia
NUR AENI. HM
P1100214004
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
BIOAKTIVITAS SEBAGAI ANTIVIRUS DENGUE DAN ISOLASI SENYAWA DARI EKSTRAK KLOROFORM KULIT BATANG Melochia umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia
Tesis
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai
Program Studi
Kimia
Disusun dan diajukan oleh
NUR AENI. HM
Kepada
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS
Yang bertandatangan di bawah ini:
Nama : NUR AENI. HM
Nomor mahasiswa : P1100214004
Program studi : Kimia
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya tulis ini
benar-benar merupakan hasil karya penulis sendiri, bukan merupakan
pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian
hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis
ini hasil karya orang lain, penulis bersedia menerima sanksi atas
perbuatan tersebut.
Makassar,
Yang menyatakan
Nur Aeni. HM
PRAKATA
Alhamdulillahi Rabbilalamin, dengan nama Allah Yang Maha
Pengasih lagi Maha Penyayang. Sembah sujud dan rasa syukur hamba
haturkan kehadirat-Nya, karena hanya dengan rahmat, hidayah, inayah,
serta izin-Nya yang telah memberikan kekuatan dan kesabaran kepada
penulis, sehingga penulisan tesis ini dapat terlaksana sebagaimana
adanya.
Limpahan rasa hormat dan bakti serta doa yang tulus, penulis
persembahkan kepada Ayahanda H. M. Harsadi. H, S.Pd dan Ibunda
Hj. Murtini, SE yang telah memelihara, membesarkan, mendidik dengan
penuh keikhlasan dan kesabaran, menanamkan nilai-nilai luhur dan kasih
sayang yang tulus senantiasa mengiringi perjalanan penulis dalam
menuntut ilmu. Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan kemuliaan
kepada keduanya di dunia dan di akhirat. Suami tercinta,
Mustari Halim, S.Pd.I., M.Pd, saudaraku tersayang Mursyidin. HM yang
telah memberikan dukungan, pengertian, kesabaran, dan pengorbanan
serta mendoakan penulis dalam menyelesaikan tesis ini. Semoga Allah
SWT membalasnya dengan kebaikan.
Terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Ibu
Prof. Dr. Nunuk Hariani S., MS dan bapak Dr. Firdaus, MS selaku
komisi penasehat yang telah berkenan meluangkan waktu, tenaga dan
pikiran dalam membimbing dan memberikan arahan yang begitu berharga
bagi penulis sejak awal penelitian hingga penyusunan tesis ini. Penulis
juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan sedalam-dalamnya
yang telah memberikan bantuan baik secara moril, materil maupun tenaga
kepada :
1. Rektor, Dekan Sekolah Pascasarjana, Dekan Fakultas MIPA
Universitas Hasanuddin beserta seluruh Staf atas dukungan dan
pelayanan yang diberikan selama penulis menempuh pendidikan
Pascasarjana.
2. Seluruh dosen Pascasarjana Kimia FMIPA UNHAS yang telah
mengajarkan berbagai hal dan memberikan ilmu yang bermanfaat bagi
penulis serta staf jurusan kimia yang selalu membantu penulis, terima
kasih atas bantuan dan kerja samanya, semoga Allah SWT senantiasa
memberikan pahala yang berlipat ganda.
3. Tim Dosen Penguji Ujian tesis, yaitu: Prof. Dr. Ahyar Ahmad,
Dr. Nursiah La Nafie, M.Sc, dan Dr. Paulina Taba, M.Phil, terima kasih
atas kritik dan sarannya.
4. Teman-teman S2 Kimia angkatan 2014, khususnya Kakak Fauziah
Ahmad yang baik sebagai partner penelitian ini, Bunda Bahja, Ummi
Andi Rusnaenah, Kak Bulkis, Kak Sabir, Kak Eva, Kak Irwan R , Kak
Satria, Kak Tasjiddin Teheni, Fajar Islam, Pak Syamsurya, dan Pak
Saharuddin. Terima kasih atas indahnya kebersamaan dan
persaudaraan yang diberikan dari mulai kuliah sampai sekarang.
5. Keluarga besar Laboratorium Kimia Organik, Pak Abraham, Pak
Zakaria, Ibu Bahja, Ibu Difah, Kak Sabir, Kak Fauziah, Fajar, adik-adik
Feli, Aqlia, Baso, Septaria, Mutaddir, Zul, Sultan, Ahmad Nur, Asmi,
Musdalifah, Riskal, Whiwik, dan Annisa. Terima kasih atas segala
bantuan dan kerjasamanya, semoga Allah SWT membalasnya dengan
kebaikan.
6. Keluarga besarku terima kasih atas dukungan dan doanya.
7. Serta terima kasih kepada pihak-pihak lainnya yang selalu
memberikan bantuan kepada penulis baik secara langsung maupun
tidak langsung yang tidak sempat disebutkan satu per satu.
Penulis sadar bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan
tesis ini, maka sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun demi kesempurnaan tesis ini. Akhirnya penulis berharap
semoga isi tesis ini dapat bermanfaat dalam perkembangan ilmu kimia
khususnya bidang aplikasi Kimia Organik.
Penulis
ABSTRAK
Nur Aeni. HM. Bioaktivitas sebagai Antivirus dengue dan Isolasi Senyawa
dari Ekstrak Kloroform Kulit Batang Melochia umbellata (Houtt.) Stapf
var. Visenia (dibimbing oleh Nunuk Hariani S. dan Firdaus).
Penelitian mengenai bioaktivitas ekstrak kloroform kulit batang
Melochia umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia sebagai antivirus dengue
dan isolasi senyawa dari ekstrak tersebut telah dilakukan. Uji bioaktivitas
dilakukan terhadap virus dengue menggunakan metode Focus Formation
Unit Reduction Assay (FFURA). Teknik isolasi dilakukan dengan metode
ekstraksi, fraksinasi, dan pemurnian. Struktur senyawa ditentukan
berdasarkan analisis data spektroskopi FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, NMR
2D (HSQC dan HMBC).
Berdasarkan hasil uji bioaktivitasnya diketahui bahwa ekstrak
kloroform tersebut aktif terhadap virus dengue (DENV-2) dengan nilai
IC50 2,34 μg/mL, dan senyawa yang berhasil diisolasi adalah senyawa
asam lemak tidak jenuh yang memiliki kerangka karbon mirip dengan
kerangka karbon asam oleat.
Kata Kunci: Asam oleat, Virus dengue, Melochia umbellata (Houtt.) Stapf
var. Visenia.
ABSTRACT
Nur Aeni. HM. Bioactivity as Antivirus dengue and Isolation compound
from Extract Chloroform of Stem Bark of Melochia umbellate (Houtt.) Stapf
var. Visenia (guided by Nunuk Hariani S. and Firdaus).
A research on bioactivity of chloroform extract from stem bark of
Melochia umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia as antivirus dengue and
isolation compound from extract had been conducted. A bioactivity assay
was done againts virus dengue by using Focus Formation Unit Reduction
Assay (FFURA) method. Isolation was done by extraction, fractionation
and purification. The compound structure was elucidate by data analysis
of spectroscopy FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, NMR 2D (HSQC and HMBC).
The bioactivity result showed that extract chloroform was active
against virus dengue (DENV-2) with the IC50 value of 2.34 μg / mL, and
the obtained compound was unsaturated fatty acid which has carbon
skeleton similar to oleic acid.
Keywords : Oleic acid, Virus dengue, Melochia umbellate (Houtt.) Stapf
var. Visenia.
DAFTAR ISI
halaman
HALAMAN JUDUL…………………………………………………… ............... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii PERNYATAAN KEASLIAN TESIS ............................................................. iv PRAKATA .................................................................................................. v ABSTRAK ................................................................................................ viii ABSTRACT ................................................................................................ ix DAFTAR ISI ............................................................................................... x DAFTAR TABEL ...................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xv
DAFTAR SINGKATAN ............................................................................. xvi
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1
A. Latar Belakang ............................................................................. 1
B. Rumusan Masalah ........................................................................ 6
C. Tujuan Penelitian .......................................................................... 7
D. Manfaat Penelitian ........................................................................ 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA..................................................................... 8
A. Tumbuhan Famili Malvaceae........................................................ 8
B. Uraian Genus Melochia .............................................................. 10
1. Etnobotani Genus Melochia.................................................... 10
2. Kemotaksonomi Genus Melochia ........................................... 12
3. Fitokimia Genus Melochia ...................................................... 13
a. Alkaloid ................................................................................ 13
b. Flavonoid ............................................................................. 15
c. Steroid ................................................................................. 16
C. Taksonomi Melochia umbellata .................................................. 17
D. Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) ............................................ 18
E. Bioaktivitas Demam Berdarah .................................................... 18
F. Kerangka Konseptual ................................................................. 19
G. Hipotesis ..................................................................................... 22
BAB III METODE DAN HASIL.................................................................. 23
A. Bahan Penelitian ........................................................................ 23
B. Alat Penelitian ............................................................................. 23
C. Waktu dan Tempat Penelitian..................................................... 24
D. Prosedur Penelitian .................................................................... 25
1. Pengumpulan Bahan Tumbuhan ............................................ 25
2. Isolasi ..................................................................................... 25
3. Uji Fitokimia ............................................................................ 25
4. Uji Bioaktivitas ........................................................................ 26
5. Fraksinasi ............................................................................... 33
6. Identifikasi............................................................................... 36
BAB IV PEMBAHASAN ........................................................................... 37
A. Isolasi dan Identifikasi Senyawa Hasil Isolasi ........................... 37
B. Bioaktivitas ................................................................................ 43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 45
A. Kesimpulan ............................................................................... 45
B. Saran ......................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 46
LAMPIRAN............................................................................................... 52
DAFTAR TABEL
nomor halaman 1. Famili Malvaceae (kecuali Genus Melochia) dan Kandungan
Senyawa .............................................................................................. 9
2. Genus Melochia dan Aktivitasnya ....................................................... 11
3. Genus Melochia dan Senyawa Antivirus ............................................ 12
4. Hasil Uji Fitokimia Eksrak Kloroform Kulit Batang M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia .............................................................................. 26
5. Hasil Uji Toksisitas Eksrak Kloroform Kulit Batang M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia.................................................................. 28
6. Data Spektroskopi 1H-NMR dan 13C-NMR Senyawa Isolat ............... 41
7. Data 1H dan 13C NMR Senyawa Isolat dengan Asam Oleat .............. 41
DAFTAR GAMBAR
nomor halaman 1. Senyawa Alkaloid dari Genus Melochia ............................................. 14
2. Senyawa Alkaloid dari Ekstrak Kloroform ........................................... 15
3. Senyawa Flavonoid dari Genus Melochia .......................................... 16
4. Senyawa Steroid dari Genus Melochia ............................................... 17
5. M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia ............................................. 17
6. Bagan Kerangka Konseptual .............................................................. 22
7. Kromatogram Hasil Analisis KLT Fraksi Utama (A-J) ......................... 33
8. Kromatogram Hasil Analisis KLT Fraksi F (a) dibawah UV Short;
(b) dibawah UV long ........................................................................... 34
9. Kromatogram Hasil Analisis KLT Fraksi O (a) dibawah UV Short;
(b) dibawah UV long ........................................................................... 35
10. Kromatogram Hasil Analisis KLT Kristal Fraksi Z ............................... 35
11. Kromatogram hasil analisis KLT dua dimensi kristal fraksi Z .............. 36
12. Spektrum FT-IR Senyawa Isolat ......................................................... 37
13. Spektrum 13C-NMR Senyawa Isolat ................................................... 38
14. Spektrum 1H-NMR Senyawa Isolat ..................................................... 39
DAFTAR LAMPIRAN
nomor halaman 1. Bagan Isolasi Senyawa dari Ekstrak Kloroform pada Kulit Batang
M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia ............................................ 52
2. Bagan Kerja Uji Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) .......................... 55
3. Perhitungan LC50 (BSLT) .................................................................... 58
4. Bagan Kerja Uji Bioaktivitas terhadap Virus dengue .......................... 59
5. Perhitungan Daya Hambat (IC50) Antivirus dengue ............................ 65
6. Bagan Uji Fitokimia ............................................................................. 67
7. Spektrum FT-IR Senyawa Isolat ......................................................... 69
8. Spektrum 13C-NMR Senyawa Isolat ................................................... 70
9. Spektrum 1H-NMR Senyawa Isolat ..................................................... 71
10. Spektrum HSQC Senyawa Isolat ........................................................ 72
11. Spektrum HMBC Senyawa Isolat ....................................................... 73
12. Dokumentasi Penelitian ...................................................................... 74
DAFTAR SINGKATAN
BSLT = Brine Shrimp Lethality Test
CMC = Carboxyl Methyl Cellulose
C-NMR = Carbon Nuclear Magnetic Resonance
DENV = Dengue Virus
DMSO = Dimetil Sulfoksida
FBS = Fetal Bovine Serum
FTIR = Fourier Transform Infra Red
H-NMR = Hidrogen Nuclear Magnetic Resonance
HMBC = Heteronuclear Multiple Bond Coherence
HSQC = Heteronuclear Single Quantum Coherence
IC50 = Inhibitor Consentration 50
KKG = Kromatografi Kolom Gravitasi
KKT = Kromatografi Kolom Tekan
KKV = Kromatografi Kolom Vakum
KLT = Kromatografi Lapis Tipis
LC50 = Lethal Concentration 50
MEM = Minimum Essential Media
PBS = Phosphate Buffered Saline
TMB = Tetramethylbenzidine
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Penggunaan bahan alam tumbuhan sebagai obat semakin diminati
oleh masyarakat, dimana bahan alam dipercaya dapat menyembuhkan
berbagai macam penyakit sehingga menempatkan bahan alam sebagai
obyek penelitian yang menarik. Tumbuhan memiliki prospek untuk
dimanfaatkan dalam bidang pengobatan karena adanya bioaktivitas yang
ditimbulkan (Rahmaniar, 1996). Sehubungan dengan hal tersebut,
keanekaragaman hayati seperti tumbuh-tumbuhan banyak digunakan
sebagai sumber untuk memperoleh senyawa yang beranekaragam.
Serangkaian penelitian telah dilakukan dengan dasar pertimbangan
bahwa tumbuhan merupakan tempat terjadinya sintesis senyawa organik
yang kompleks untuk menghasilkan golongan senyawa dengan berbagai
macam struktur (Achmad, 2006).
Secara kimiawi, tumbuhan tropis dianggap sebagai penghasil
metabolit sekunder atau senyawa organik dengan jenis yang beragam dan
jumlah yang berbeda-beda. Sampai saat ini, metabolit sekunder yang
telah digunakan dalam pengobatan terkini masih sedikit yang telah
diselidiki dan berhasil digunakan untuk berbagai keperluan. Sebagian
besar bahan-bahan kimia yang berasal dari sumber daya bahan alam ini
belum pernah diteliti. Selain itu, lebih dari 25% kandungan obat-obatan
modern diperoleh dari kimia bahan alam. Oleh karena itu, suatu usaha
yang sesuai dan efektif untuk menemukan dan mengidentifikasi tumbuhan
tropika yang potensial sebagai sumber bahan kimiawi merupakan pilihan
yang tepat dalam meningkatkan kesehatan dan kesejahteraan
masyarakat. Salah satu tumbuhan yang dimanfaatkan secara etnobotani
yaitu tumbuhan dari famili Malvaceae. Hal ini dibuktikan dengan
pemanfaatan daun Kleinhovia hospita Linn sebagai obat pada penyakit
liver, hipertensi, diabetes dan kolesterol tinggi (Herlina, 1993).
Malvaceae adalah suatu famili tumbuhan tropis Indonesia yang
cukup besar dan banyak digunakan oleh masyarakat. Beberapa spesies
dari tumbuhan ini telah diteliti dan diketahui mengandung banyak senyawa
kimia dari berbagai golongan, antara lain minyak atsiri, fenilpropanoid,
flavonoid, alkaloid, saponin, dan antrakuinon (Lalo dan Tayeb, 2003).
Hibiscus sabdarifa L, H. trionum merupakan contoh spesies yang
termasuk famili Malvaceae dan memiliki kandungan senyawa asam lemak
(Sultan dkk., 2014 dan Kuch dkk., 2011). Spesies dari Malvaceae juga
memiliki sejumlah senyawa oligomer stilbenoid yang berpotensi sebagai
antitumor, antiinflmasi, antibakteri, dan anti HIV (Tanaka dkk., 2000).
Paliasa adalah salah satu tumbuhan yang termasuk dalam famili
Malvaceae. Tumbuhan paliasa terbagi menjadi dua spesies. Kedua
spesies yang termasuk dalam famili Malvaceae yaitu K. hospita Linn dan
Melochia umbellata (Houtt) Stapf. Spesies M. umbellata (Houtt.) Stapf
terdiri atas dua varitas yaitu varitas Degrabrata K dan varitas Visenia
(Nuvita, 2006). Berdasarkan hasil survei etnobotani yang dilakukan,
tumbuhan paliasa diyakini menghasilkan senyawa kimia metabolit
sekunder yang memiliki bioaktivitas karena secara tradisional daunnya
dimanfaatkan sebagai obat oleh masyarakat, khususnya di Sulawesi
Selatan (Herlina, 1993).
Usman dkk (2015) telah melakukan penelusuran bahan-bahan
kimia obat dari tumbuhan paliasa yang diawali dari pengujian bioaktivitas
jaringan tumbuhan. Lima jaringan tumbuhan tersebut adalah daun, kulit
batang, kayu batang, kulit akar, dan kayu akar telah ditelusuri melalui uji
bioaktivitas terhadap udang Artemia salina Leach. Hasil uji toksisitas
ekstrak metanol pada bagian jaringan kulit akar, kayu akar, kulit batang,
kayu batang, dan daun dari M. umbellata (Houtt) stapf var. Degrabrata K
memperlihatkan LC50 berturut-turut sebagai berikut: 66,22; 37,343; 30,27;
1,80 dan 84,26 µL/mL. Hasil ini menunjukkan ekstrak kulit batang
M. umbellata (Houtt) stapf var. Degrabrata K merupakan jaringan kedua
yang paling aktif dibandingkan jaringan yang lain.
Dua senyawa yang ditemukan oleh Erwin dkk (2014) dari jaringan
kayu batang M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Degrabrata K, yaitu senyawa
waltherione C (1) dari golongan alkaloid yang bersifat toksik terhadap
A. salina, sel murin leukemia P-388, serta memiliki aktivitas anti-HIV; dan
cleomiscosin (11) dari golongan senyawa flavonoid yang tidak bersifat
toksik terhadap A. salina. Stigmasterol glikosida (16) dari kayu akar
M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Degrabrata K bersifat aktif terhadap
Aspergillus niger (Ridhay dkk., 2012). Selain itu, ekstrak n-heksan
jaringan kulit batang M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Degrabrata K
memiliki aktivitas sebagai anti bakteri dan jamur Bacillus subtilis, Candida
albican, Staphylococcus aureus, serta A. Niger (Usman dkk., 2014);
ekstrak metanol kulit batang M. umbellata (Houtt) Stapf mengandung
senyawa golongan; alkaloid, flavonoid, terpenoid, fenolik, dan saponin
(Usman dkk., 2014).
Penelitian mengenai senyawa bioaktif tumbuhan paliasa telah
dilakukan. Banyak senyawa yang telah diisolasi dari tumbuhan ini, baik
dari pelarut polar, non polar, maupun semi polar seperti kloroform. Dua
senyawa alkaloid kuinolon telah diisolasi dari ekstrak kloroform
M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Degrabrata K yaitu 7,8-epoksi melochinon
(9) (Erwin, 2010), dan 9,10-epoksi melochinon (10) (Ridhay dkk., 2012).
Senyawa golongan flavonoid yaitu 6,6’-dimetoksi-4,4’-dihidroksi-3’-2’-
furano-isoflavan (12) diperoleh dari ekstrak kloroform M. umbellata
(Houtt.) Stapf var. Degrabrata K (Erwin dkk., 2010). Senyawa metabolit
sekunder golongan steroid yakni β-sitosterol (15) juga diisolasi dari
ekstrak kloroform K. hospita Linn (Soekamto dkk., 2008). Golongan
terpenoid juga telah diisolasi dari ekstrak kloroform K. hospita Linn
(Purwaningsih, 2010). Demikian pula, senyawa asam lemak yang terdiri
atas 25 atom karbon telah diperoleh dari ekstrak kloroform daun
M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Degrabrata K (Imran dkk., 2014). Semua
hasil penelitian tentang spesies K. hospita Linn dan M. umbellata (Houtt)
Stapf yang telah dikemukakan memberi bukti nyata adanya kandungan
senyawa kimia yang bersifat bioaktif dan berpotensi digunakan sebagai
obat dalam menyembuhkan berbagai penyakit.
Salah satu penyakit yang menjadi masalah utama bidang
kesehatan di Indonesia adalah penyakit demam berdarah. Penyebaran
kasus demam berdarah semakin meningkat seiring dengan
berkembangnya wilayah kota, peningkatan penduduk, dan perubahan
iklim. Pada tahun 2014, sampai pertengahan bulan Desember tercatat
71.668 orang penderita DBD pada 34 provinsi di Indonesia
(Kemenkes, 2016). Penyakit ini disebabkan oleh virus dengue yang
ditularkan ke manusia melalui gigitan nyamuk Aedes aegypti.
Beberapa penelitian mengenai bioaktivitas senyawa sebagai
antivirus telah dilakukan antara lain, senyawa waltherione C dari ekstrak
kloroform kayu batang M. umbellata (Houtt) Stapf var. Degrabrata K yang
memiliki aktivitas sebagai anti-HIV (Erwin dkk., 2014); waltherione A dan
waltherione C dari ekstrak metanol M. odorata yang memperlihatkan
aktivitas yang signifikan sebagai anti-HIV pada konsentrasi 0,84 dan
56,2 µM, serta terhadap HIVP24 pada konsentrasi 0,95 dan 1,7 µM
(Jadulco dkk., 2014). Senyawa flavonoid yang diperoleh dari ekstrak
metanol salah satu spesies Malvaceae yaitu Thespesia populnea
memperlihatkan aktivitas antivirus yang sangat kuat, yaitu
EC50 = 20 µg/mL dan aktif pula sebagai antibakteri (Arthanari dkk., 2011).
Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, tumbuhan Visenia
adalah salah satu varitas dari M. umbellata (Houtt) Stapf dan beberapa
jenis senyawa antivirus telah diisolasi dari spesies M. umbellata (Houtt)
Stapf var. Degrabrata K, maka diharapkan pada varitas Visenia juga
diperoleh senyawa antivirus lain. Akan tetapi, penelitian terhadap
M. umbellata (Houtt) Stapf var. Visenia belum pernah dilakukan, termasuk
penelitian mengenai ekstrak aktif bahan alam yang dapat digunakan untuk
antivirus juga belum banyak dilakukan. Oleh karena itu, penelitian tentang
aktivitas ekstrak tumbuhan M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia
sebagai antivirus dan kandungan senyawanya perlu dilakukan.
B. Rumusan Masalah
Penelitian pada tumbuhan M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia
hingga saat ini belum pernah dilakukan, sehingga cukup besar peluang
untuk menemukan adanya senyawa baru atau yang sudah dikenal.
Berdasarkan uraian tersebut maka masalah yang dikemukakan di dalam
penelitian ini adalah :
a. bagaimana aktivitas ekstrak kloroform kulit batang M. umbellata
(Houtt.) Stapf var. Visenia sebagai antivirus dengue ?
b. senyawa apakah yang dapat diisolasi dari ekstrak tersebut dan
bagaimana strukturnya ?
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
a. menguji aktivitas ekstrak kloroform pada kulit batang M. umbellata
(Houtt.) Stapf var. Visenia sebagai anitivirus dengue,
b. mengisolasi, mengidentifikasi, dan menentukan struktur senyawa
dari ekstrak tersebut.
D. Manfaat Penelitian
Berdasarkan tujuan dan latar belakang, maka penelitian ini
diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
a. sumber informasi tentang aktivitas ekstrak kloroform M. umbellata
(Houtt.) Stapf var. Visenia,
b. mengetahui kandungan senyawa metabolit sekunder yang terdapat
pada M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia,
c. mengetahui aktivitas ekstrak dari M. umbellata (Houtt.) Stapf
var. Visenia sebagai antivirus dengue,
d. menjadi bahan masukan bagi penelitian dan bagi masyarakat
tentang khasiat/manfaat kulit batang M. umbellata (Houtt.) Stapf
var. Visenia.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tumbuhan Famili Malvaceae
Salah satu tumbuhan tropis Indonesia dengan famili cukup besar
adalah famili Malvaceae. Tumbuhan ini terdiri atas 243 genus dan 4300
spesies (Kiessoun dkk., 2010). Suku Malvaceae merupakan salah satu
tumbuhan yang dapat hidup di daerah tropis dan subtropis. Famili
Malvaceae termasuk dalam kelompok tumbuhan berbunga, berupa pohon,
semak-semak, dan kadang berupa liana (Ozkan dan Uzunhisarchikli,
2009). Tumbuhan tersebut memiliki beragam aktivitas biologi yang dapat
dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai obat tradisional. Pemanfaatan
tumbuhan dari famili Malvaceae sebagai obat tradisional dapat dijadikan
acuan untuk mengeksplorasi potensi kimianya, khususnya kandungan
metabolit sekunder melalui pendekatan kemotaksonomi.
Pendekatan kemotaksonomi didasarkan pada pendekatan
kekerabatan tumbuhan yang telah diketahui memiliki kandungan kimia
tertentu (Anderson dkk., 1990). Secara kemotaksonomi,
tumbuh-tumbuhan dari yang sama memiliki hubungan yang sangat erat,
terutama pada tingkat takson: famili, genus, dan spesies. Hubungan yang
erat tersebut cenderung memiliki persamaan zat kandungan.
Kemotaksonomi berkembang mengikuti kemajuan isolasi kandungan
kimia tumbuhan. Adapun senyawa metabolit sekunder yang telah diisolasi
dan diidentifikasi dari tumbuhan Malvaceae serta potensinya sebagai
antibakteri dan antivirus tercantum dalam Tabel 1.
Tabel 1. Famili Malvaceae (kecuali genus Melochia) dan Kandungan Senyawa
Senyawa
Golongan Terpenoid
Golongan Steroid
Golongan Flavonoid
Golongan Alkaloid
Asam Lemak
Spesies
Abroma augusta Linn
Cola gigantea
Saccharum officinarum
Sida acuta Burm F
T. populnea
Abelmoschus manihot Linn
H. sabdariffa L.
Bioaktivitas
Antibakteri terhadap bakteri gram
positif (B. subtilis, B. megaterium
dan S. aureus), bakteri gram
negatif (Escherichia coli, Shigella
dysenteriae, S. sonnei, Salmonella
typhi. Antifungi terhadap A. flavus,
A. niger, .a albicans, Rhizopus
oryzae dan A. furnigates (Saiko
dkk., 2012).
Antijamur dan Antibakteri
(Onyema dan Ajiwe, 2014).
Antibakteri terhadap bakteri gram
negatif (Pseudomonas putida
ATCC700007, P. mirabilus
ATC14153, P. aeruginosa
ATCC10662, gram positif
(B. subtilis ATCC11774, S. wernari
ATCC27836, S. aureus
ATCCBAA1026 (Palaksha dkk.,
2013).
Antimalaria (Karou dkk., 2003).
Antivirus terhadap virus stomatitis
vesikuler, coxsackie B4 (Arthanari
dkk., 2011).
Anti-HBV (Lin-lin dkk., 2007)
Antibakteri terhadap bakteri gram
positif (Corynebacterium diphtheria,
S. aureus,S. capitis), gram
negative (P. aurogenosa dan
Protus merabeles (Sultan dkk.,
2014)
B. Uraian Genus Melochia
Genus Melochia sebagian besar hidup pada daerah tropis yang
terdiri atas sekitar 55 spesies (Pullaiah, 2014).
1. Etnobotani Genus Melochia
Etnobotani merupakan ilmu yang mempelajari pemanfaatan
tumbuhan secara tradisional yang didasarkan pada pengetahuan dan
kebiasaan masyarakat dalam memanfaatkan tumbuhan untuk mengobati
penyakit tertentu (Soekarman dan Riswan, 1992). Secara tradisional oleh
masyarakat Sulawesi Selatan, tanaman paliasa dikenal sebagai tumbuhan
yang berkhasiat dan telah lama dimanfaatkan sebagai obat dengan
meminum air rebusan daunnya secara berkala.
Ada dua spesies tumbuhan yang dikenal dengan nama paliasa.
Kedua tumbuhan ini termasuk dalam famili Malvaceae yaitu K. hospita
Linn dan M. umbellata (Houtt.) Stapf, sedangkan M. umbellata (Houtt.)
Stapf terdiri dari dua varitas yaitu varitas Degrabrata K dan varitas Visenia
(Nuvita, 2006).
K. hospita Linn merupakan salah satu jenis tumbuhan paliasa yang
digunakan untuk mengobati penyakit hepatitis, sedangkan M. umbellata
digunakan untuk mengobati gatal-gatal dan kudis. M. umbellata oleh
kelompok etnis Menanese Sulawesi Tenggara dikenal sebagai wonolita
(Windadri dkk., 2006). Selain itu, Suku Serawai di Lombok Nusa Tenggara
Timur juga menggunakan daun, kulit batang, dan akar tumbuhan ini untuk
mengobati demam (Hargono, 2000; Hadi dan Bremmer, 2001). Beberapa
spesies dari genus Melochia yang memiliki bioaktivitas tercantum di dalam
Tabel 2.
Tabel 2. Genus Melochia dan Bioaktivitasnya
Bagian yang
digunakan
Semua bagian
Daun
Kayu Akar
Kulit Akar
Kayu Batang
Spesies
M. corchorifolia
M. corchorifolia
M. umbellata (Houtt.) Stapf var.
Degrabrata K
M. umbellata (Houtt.) Stapf var.
Degrabrata K
Melochia ordorata
M. umbellata (Houtt.) Stapf var.
Degrabrata K
M. umbellata (Houtt.) Stapf var.
Degrabrata K
M. umbellata (Houtt.) Stapf var.
Degrabrata K
Bioaktivitas
Antibakteri terhadap
P. aeruginosa, Klebsiella
penumoniae, S. aureus
(Pullaiah, 2014)
Antibakteri terhadap bakteri
Gram negatif (K.pneumonia
ATCC33495, P. aeruginos
ATCC10662, Escherichia
coli ATCC10536),
Gram positif(B.subtilis
ATCC11774, S. aureus
ATCCBAA1026) (Palaksha
dkk., 2013).
Antibakteri terhadap
S. aureus, S. dysenteriae
(Wullur dkk., 2015).
Antihiperglikemik (Imran
dkk., 2014).
Antifungi (Emile dkk., 2007).
Antifungi terhadap jamur
A. niger (Ridhay dkk.,
2012).
Toksik terhadap A. salina
(Suwindah dkk., 2015).
Antibakteri dan antijamur
terhadap B. subtilis,
C. albican, S. aureus,
A. niger (Usman dkk., 2014)
2. Kemotaksonomi Genus Melochia
Senyawa metabolit sekunder yang telah diisolasi dan diidentifikasi
dari genus Melochia yang berpotensi sebagai antivirus tercantum dalam
Tabel 3.
Tabel 3. Genus Melochia dan Senyawa Antivirus
Spesies
M. umbellata (Houtt.)
Stapf var. Degrabrata
K. (waltherione C)
M. ordorata
(waltherione C)
M. tomentosa (N-ribonukleosida
isatin)
Senyawa
OH
N
O
H
OMe
(1)
(1)
ON
BzO
OBz
OBz
O
R2
R3
R1
O
(2)
Bioaktivitas
Anti-HIV (Erwin dkk., 2014).
Anti-HIV dan HIVP24
(Jadulco dkk., 2014).
Anti HSV-1 (herpes simplex
type 1 virus) (Barbara, 2013)
Pendekatan kemotaksonomi didasarkan pada struktur senyawa
yang telah ditemukan pada tumbuhan yang berkerabat dekat dengan
tumbuhan yang diteliti. Berdasarkan penelurusan tersebut, spesies
tumbuhan yang terdapat dalam satu famili cenderung memiliki kemiripan
struktur.
3. Fitokimia Genus Melochia
Hasil penelusuran literatur terhadap fitokimia tumbuhan genus
Melochia menunjukkan beberapa metabolit sekunder yang terkandung
dalam tumbuhan ini, yaitu alkaloid, flavonoid, dan steroid.
a. Alkaloid
Senyawa alkaloid banyak ditemukan pada genus Melochia.
Beberapa senyawa alkaloid yang berhasil diisolasi dari genus ini adalah
senyawa siklopeptida alkaloid yaitu : adoutine X (3), frangulaline (4),
scutianine B (5), scutianine C (6) dari akar M. chamaedrys (Dias dkk.,
2007). Selain itu, diperoleh dua alkaloid siklopeptida, yaitu melonovin A (7)
dan melonovin B (8) dari akar M. tomentosa (Kapadia dkk., 1977).
Senyawa alkaloid dari genus Melochia dapat dilihat pada Gambar 1.
NH
HN
O
HN
O
N(CH3)2
R1
R2
O O
R1 R2
(3)
(4)
(5)
(6)
(7) CH-(Me)2 CH2CH(Me)2
(8) CH-(Me)2 CH2C6H4(Me)2
Gambar 1. Senyawa Alkaloid dari Genus Melochia
Senyawa waltherione C (1) dari ekstrak kloroform kayu batang
M. umbellata yang aktif terhadap A. Salina memiliki aktivitas anti-HIV dan
sitotoksitas yang signifikan terhadap sel murine P-388 (Erwin dkk., 2014).
Senyawa 7,8-epoksi melochinon (9) yang diperoleh dari ekstrak kayu
batang M. umbellata (Erwin, 2010) dan 9,10-epoksi melochinon (10) dari
ektrak kloroform kayu akar M. umbellata yang sangat aktif terhadap sel
kanker leukemia P-388. Senyawa alkaloid dari ekstrak kloroform dapat
dilihat pada Gambar 2.
N
O
CH3
H
OMe
O
(9)
N
O
CH3
H
OMe
O
(10)
Gambar 2. Senyawa Alkaloid dari Ekstrak Kloroform
b. Flavonoid
Senyawa golongan flavonoid banyak ditemukan sebagai zat warna
alam yang timbul akibat sistem konjugasi elektron pada kerangka
dasarnya yang merupakan senyawa aromatik. Ada beberapa senyawa
flavonoid yang telah berhasil diisolasi dari genus Melochia diantaranya
adalah senyawa cleomiscosin (11) dari ekstrak kloroform kayu batang
M. umbellata (Erwin dkk., 2014). Senyawa 6,6’-dimetoksi-4,4’-dihidroksi-
3’,2’-furano-isoflavon (12) dari ekstrak kayu batang dan kayu akar
M. umbellata (Erwin, 2010). Dias dkk., (2007) juga menemukan senyawa
katecin (13) dan (-)-epi-katecin (14) yang diperoleh dari ekstrak kloroform
akar tumbuhan M. chamaedrys. Senyawa flavonoid dari genus Melochia
dapat dilihat pada Gambar 3.
O
O O
O
HO
O
O
OH
O
OH
MeO
O
OH
MeO
(11) (12)
OHO
OH
OH
OH
OH
OHO
OH
OH
OH
OH
(13) (14)
Gambar 3. Senyawa Flavonoid dari Genus Melochia
c. Steroid
Steroid merupakan triterpen yang mempunyai kerangka dasar
dengan sistem cincin siklopentana perhidrofenantrena. Steroid juga dapat
diartikan sebagai hidrokarbon jenuh dengan 17 atom karbon dalam sistem
cincin di mana tiga cincin beranggota enam atom karbon dan satu cincin
beranggota lima atom karbon (Harborne., 1987).
Penelitian yang telah berhasil menemukan senyawa steroid yaitu
senyawa β-sitosterol (15) yang diisolasi dari ekstrak n-heksan kayu batang
M. umbellata (Erwin dkk., 2010). Stigmasterol (16) dari ekstrak n-heksan
kayu akar M. umbellata (Ridhay dkk., 2012). Senyawa steroid dari genus
Melochia dapat dilihat pada Gambar 4.
HO
(15)
HO
(16)
Gambar 4. Senyawa Steroid dari Genus Melochia
C. Taksonomi Melochia umbellata
Klasifikasi tumbuhan M. umbellata (USDA-NRCS, 2012):
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Superdivision : Spermatophyta
Division : Magnoliophyta
Kelas : Magnoliopsida
Subkelas : Dilleniidae
Ordo : Malvale Gambar 5. M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia Famili : Malvaceae
Genus : Melochia
Spesies : Melochia umbellata (Houtt.) Stapf
Varitas : Visenia
D. Brine Shrimp Lethality Test (BSLT)
Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui aktivitas
senyawa hasil isolasi adalah BSLT. BSLT adalah uji bioaktivitas primer
yang sering dilakukan pada ekstrak maupun senyawa senyawa bahan
alam. Uji aktivitas ini dilakukan terhadap larva udang A. salina
(Mayer dkk., 1982). Metode ini disarankan untuk digunakan pada skrining
awal senyawa bioaktif bahan alam karena menunjukkan adanya kolerasi
dengan metode sitotoksik in vitro lainnya (Carballo dkk., 2002).
Bioaktivitas ekstrak dan isolat yang diperoleh ditentukan dengan
LC50 yang menggunakan analisis regresi. Ekstrak atau senyawa yang
tergolong aktif (toksik) terbagi menjadi dua kategori, yaitu toksisitas tinggi
dengan nilai LC50 < 100 µg/mL dan toksisitas rendah dengan nilai LC50
>100 µg/mL (Anderson dkk., 1990).
E. Bioaktivitas Demam Berdarah
Demam berdarah atau demam dengue adalah penyakit akibat
infeksi virus bernama dengue yang ditularkan melalui nyamuk Aedes,
khususnya A. aegypti betina (Manuel dan Douglas, 1992). Setiap tahun,
kejadian penyakit demam berdarah dengue (DBD) di Indonesia cenderung
meningkat pada pertengahan musim penghujan sekitar bulan Januari, dan
cenderung turun pada bulan Februari hingga ke penghujung tahun.
Sepanjang Januari 2016 Direktorat Pengendalian Penyakit Tular Vektor
dan Zoonosis Kementerian Kesehatan mencatat 3.298 kasus DBD
dengan jumlah kematian sebanyak 50 kasus di Indonesia
(Kemenkes., 2016).
Virus atau infeksi dengue (DENV) merupakan infeksi yang menjadi
salah satu masalah kesehatan yang utama di dunia dan salah satu infeksi
yang sangat berbahaya terutama di negara tropis seperti Indonesia. Virus
dengue terbagi atas 4 serotipe yaitu DENV-1, DENV-2, DENV-3, dan
DENV-4. Pengujian untuk infeksi dengue didesain dengan menggunakan
beberapa metode yaitu yaitu uji sitotoksik ekstrak terhadap sel Vero,
pengkulturan sel Vero dan C6/36, kemudian dilakukan uji antivirus dengan
metode FFURA yang diukur menggunakan ELISA reader. Menurut
Versiati (2014), ekstrak dengan nilai IC50 <30 µg/mL tergolong aktif dalam
menghambat virus.
F. Kerangka Konseptual
M. umbellata merupakan salah satu spesies tumbuhan dari famili
Malvaceae yang cukup besar dan tersebar di daerah Sulawesi Selatan,
tumbuhan ini dikenal dengan nama paliasa. Pendekatan secara
etnobotani, M. umbellata (Houtt.) Stapf dimanfaatkan sebagai obat
gatal-gatal, kudis, dan demam.
M. umbellata (Houtt.) Stapf terdiri atas dua varitas yaitu
varitas Degrabrata K dan varitas Visenia. Melalui pendekatan secara
kemotaksonomi, ekstrak kasar M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Degrabrata
menghasilkan senyawa yang memiliki aktivitas tertentu seperti antivirus,
sehingga dapat diasumsikan bahwa ekstrak/senyawa dari tumbuhan
M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia memiliki aktivitas sebagai
antivirus.
Senyawa aktif dapat diisolasi dan dikarakterisasi dari jaringan
tumbuhan seperti kulit batang M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia.
Struktur molekul senyawa hasil isolasi dapat diketahui melalui analisis
data spektroskopi (IR dan NMR). Hasil isolasi yang diperoleh dianalisis
lebih lanjut untuk mengetahui aktivitasnya, diawali dengan uji BSLT yang
merupakan korelasi positif dengan uji-uji bioaktivitas yang lain seperti
antivirus.
Salah satu infeksi virus yang menjadi masalah utama dalam bidang
kesehatan di Indonesia khususnya Sulawesi Selatan adalah virus dengue.
Sampai saat ini belum tersedia vaksin dan obat untuk pencegahan dan
pengobatan infeksi virus dengue, sehingga penelitian untuk menemukan
obat dari ekstrak atau senyawa aktif perlu dilakukan.
Berdasarkan hasil penelusuran tersebut, maka dilakukan penelitian
terhadap tumbuhan M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia yang diyakini
dapat menghasilkan ekstrak/senyawa aktif yang berpotensi sebagai obat
DBD atau virus dengue.
Gambar 6. Bagan Kerangka Konseptual
Etnobotani Melochia :
- M. umbellata (Houtt.) Stapf
sebagai obat gatal-gatal,
kudis, dan demam
M. umbellata (Houtt) Stapf
Kemotaksonomi :
senyawa dari ekstrak
kasar dari
M. umbellata (Houtt.)
Stapf var. Degrabrata
K.
sebagai antivirus
(Erwin dkk., 2014)
Diasumsikan aktif
sebagai antivirus
M. umbellata (Houtt)
Stapf var. Visenia
Antivirus dengue pada
ekstrak Visenia
Senyawa murni
Obat DBD
Isolasi dan
karakterisasi
senyawa
Uji BSLT dan
Antivirus
Virus Dengue
G. Hipotesis
Berdasarkan latar belakang dan kajian teori, maka rumusan
hipotesis sebagai berikut :
a. ekstrak kloroform dan senyawa yang diisolasi dari kulit batang
M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia memiliki aktivitas sebagai
antivirus dengue,
b. senyawa alkaloid terdapat pada ekstrak kloroform kulit batang
M. umbellata (Houtt.) Stapf var. Visenia.