INHIBITOR TIROSINASE EKSTRAK METANOL
BERBAGAI BAGIAN POHON JABON DAN MANGIUM
RAHMAH UTAMI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul Inhibitor Tirosinase Ekstrak Metanol Berbagai Bagian Pohon Jabon dan Mangium adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Rahmah Utami
ABSTRAK
RAHMAH UTAMI. Inhibitor Tirosinase Ekstrak Metanol Berbagai Bagian Pohon Jabon dan Mangium. Dibimbing oleh RITA KARTIKA SARI dan IRMANIDA BATUBARA.
Jabon dan mangium saat ini merupakan jenis tanaman kehutanan yang sedang dikembangkan di hutan rakyat. Limbah yang dihasilkan selama proses pemanfaatan hasil hutan mencapai 75%, berupa daun, kulit, dan kayu. Salah satu cara untuk meningkatkan nilai guna limbah tersebut adalah dengan memanfaatkan zat ekstraktif yang terkandung dalam berbagai bagian pohon tersebut sebagai penghambat kerja enzim tirosinase. Bagian pohon yang diekstraksi adalah daun, kulit, gubal, dan teras. Proses ekstraksi yang digunakan adalah metode sokletasi dengan pelarut metanol selama 12 jam. Rendemen ekstrak yang dihasilkan berkisar antara 0.89-13.02%, dengan rendemen terendah terdapat pada gubal mangium dan tertinggi pada daun jabon. Ekstrak kulit mangium merupakan ekstrak yang memiliki aktivitas inhibitor tirosinase terbaik, dengan nilai IC50
sebesar 129.81 ppm untuk reaksi monofenolase atau tiga kali lebih besar dari kontrol positif (38.45 ppm) dan 240.88 ppm untuk reaksi difenolase atau dua kali lebih besar dari kontrol positif (102.11 ppm). Golongan senyawa yang terkandung dalam ekstrak kulit mangium yang diduga berperan sebagai inhibitor tirosinase adalah flavonoid.
Kata kunci: Difenolase, inhibitor tirosinase, jabon, mangium, monofenolase.
ABSTRACT
RAHMAH UTAMI. Methanol Extract of Tyrosinase Inhibitors of Different Parts of The Tree Jabon and Mangium. Supervised by RITA KARTIKA SARI and IRMANIDA BATUBARA
Jabon and mangium are currently planted in community forest. The wastes resulted from the utilization of forest products can reach 75%, including leaves barks, and woods. One of the ways to increase value of those wastes can be done by utilizing the extractive compounds contained in wood waste as tyrosinase inhibitor. Parts of tree which were extracted consist of leaves, barks, sapwood, and heartwood. The extraction method used in this research was soxhletation using methanol for 12 hours. The yield of extracts was 0.89-13.02%, with the lowest yield from sapwood of mangium and the highest was resulted by jabon’s leaves. Mangium bark extract had the highest activity as inhibitors of tyrosinase, with the value of IC50 was 129.81 ppm for the monophenolase reaction or three
times higher than kojic acid (38.45 ppm) and 240.88 ppm for the diphenolase reaction or two times higher than kojic acid (102.11 ppm). The compounds contained within mangium bark extracts were expected to be inhibitor of tyrosinase, which was classified to flavonoids.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan
INHIBITOR TIROSINASE EKSTRAK METANOL BERBAGAI
BAGIAN POHON JABON DAN MANGIUM
RAHMAH UTAMI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Inhibitor Tirosinase Ekstrak Metanol Berbagai Bagian Pohon Jabon dan Mangium
Nama : Rahmah Utami NIM : E24090052
Disetujui oleh
Dr Ir Rita Kartika Sari, MSi Pembimbing I
Dr Irmanida Batubara, SSi, MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir I Wayan Darmawan, MS Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang dilaksanakan sejak bulan September 2013 ini berjudul Inhibitor tirosinase ekstrak metanol dari berbagai bagian pohon jabon dan mangium.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Rita kartika Sari, MSi dan Dr Irmanida Batubara, SSi MSi selaku pembimbing yang telah mencurahkan waktu dan ilmunya untuk membimbing saya. Di samping itu, penulis juga ingin menyampaikan terimakasih kepada Ketua Laboratorium Kimia Hasil Hutan beserta seluruh teknisi, dan Kepala Pusat Studi Biofarmaka beserta seluruh teknisi yang telah memberikan izin serta bantuan untuk penulis sehingga karya ilmiah ini dapat terselesaikan dengan baik. Terimakasih juga penulis sampaikan kepada seluruh staf Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, IPB atas semua pelayanan terbaik yang pernah penulis terima.
Selanjutnya penghormatan dan terimakasih yang sebesar-besarnya penulis berikan kepada orang tua dan keluarga tercinta yang telah mencurahkan cinta serta dukungannya baik moril maupun materil. Kepada teman-teman terbaikku Devi Armilasari, Jamilyadhatus Sholiha, Lisa Adina Pratiwi, Eka Wijayanti, Hendriyadi, Endang Ginong Pratidina, Sylvaagropastura, THH 46, BIRENA, Tsabat Arsy, IMTR, Pocut Baren, dan Al-Iffah yang telah bersedia menjadi keluarga kedua untuk penulis ketika penulis menempuh pendidikan di IPB.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
METODE 2
Bahan 3
Alat 3
Penyiapan Bahan Baku 3
Ekstraksi 3
Uji Aktivitas Inhibitor Tirosinase 4
Prosedur Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Identifikasi Jenis Pohon 6
Rendemen Ekstrak 7
Aktivitas Inhibitor Tirosinase 8
Kandungan Fitokimia 9
SIMPULAN DAN SARAN 11
Simpulan 11
Saran 11
DAFTAR PUSTAKA 11
LAMPIRAN 14
DAFTAR TABEL
1 Hasil penentuan rendemen ekstrak berbagai bagian pohon jabon dan
mangium 7
2 Nilai IC50 sampel sebagai inhibitor tirosinase 8
3 Hasil pengujian fitokimia ekstrak metanol kulit mangium 10
DAFTAR GAMBAR
1 Karakteristik berbagai bagian pohon jabon (A. cadamba) 6 2 Karakteristik berbagai bagian pohon mangium (A. mangium) 6
DAFTAR LAMPIRAN
1 Gambar hasil pengujian Elisa reader 14
2 Perhitungan % penghambatan enzim tirosinase 14
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dalam berbagai proses produksi keberadaan limbah sangat tidak bisa dihindari, begitu pula pada bidang kehutanan. Syafii (2008) menyatakan bahwa limbah yang dihasilkan dari proses pemanfaatan hasil hutan mencapai 75%, terdiri atas limbah pada saat pemanenan sebesar 50% dan limbah industri sebesar 25%. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, industri hasil hutan harus menerapkan konsep ‘the whole tree utilization’, yaitu memanfaatkan seluruh bagian pohon (daun, kulit, ranting, akar, cabang, dan lain lain) maupun kandungan yang terdapat dalam kayu (lignin, selulosa, zat ekstraktif, hemiselulosa, dan lain lain). Salah satu komponen kimia yang potensial untuk dikembangkan adalah zat ekstraktif sebagai sediaan kosmetik khususnya pemutih kulit.
Pemanfaatan zat ekstraktif sebagai pemutih kulit sangat potensial dikembangkan di Indonesia, karena adanya kecenderungan sebagian masyarakat Indonesia untuk memiliki warna kulit yang lebih cerah. Sebagai negara yang beriklim tropis, Indonesia selalu mendapat pasokan sinar matahari secara penuh. Kondisi lingkungan yang seperti ini menyebabkan sebagian besar masyarakatnya memiliki warna kulit yang kecoklatan. Meskipun warna kulit pada umumnya sangat dipengaruhi oleh jumlah melanin yang terkandung dalam kulit, tetapi paparan sinar matahari juga sangat berperan penting dalam proses aktivasi enzim yang mensintesis pigmen melanin sehingga menyebabkan warna kulit menjadi semakin kecoklatan (Batubara dan Adfa 2013). Enzim yang berperan dalam mensintesis pigmen melanin adalah tirosinase (Chang 2009). Oleh karena itu, perlu dieksplorasi zat ekstraktif yang dapat berperan sebagai inhibitor tirosinase.
Hingga saat ini, senyawa kimia yang digunakan oleh industri kosmetika sebagai inhibitor tirosinase umumnya berbahaya jika digunakan dalam kurun waktu yang lama. Senyawa-senyawa tersebut adalah hidrokuinon, asam kojat, dan benzaldehid-o-alkiloksim. Asam kojat sangat berbahaya jika digunakan terus menerus karena asam kojat bersifat karsinogenik, sedangkan hidrokuinon sangat berbahaya karena akan menyebabkan iritasi kulit, kulit memerah, panas, dan gatal (Miyazawa et al. 2006; Al-Ash’ary et al. 2010). Pemutih kulit yang berasal dari bahan alami seperti zat ekstraktif dari suatu tumbuhan sangat perlu dikembangkan karena terbukti mampu menghambat kerja enzim pencoklatan kulit dan aman digunakan. Beberapa penelitian sebelumnya mengenai pemanfaatan zat ekstraktif sebagai pemutih kulit adalah senyawa artokarpanon dalam getah pohon nangka (Arthocarpus heterophyllus), golongan senyawa flavanoid dalam pohon bakau (Rhizhopora apiculata) dan nyiri (Xylocarpus granatum) yang dapat berperan sebagai inhibitor tirosinase (Arung et al. 2006; Darusman et al. 2011; Rahayu 2012).
2
(2011) menyebutkan bahwa ekstrak akar dan daun jabon memiliki aktivitas sebagai antimikroba. Analisis fitokimia secara kualitatif yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya menunjukkan bahwa ekstrak metanol kulit jabon terdeteksi mengandung kelompok senyawa alkaloid, flavanoid, karbohidrat, dan glikosida (Gurjar et al. 2010). Sedangkan, ekstrak metanol berbagai bagian pohon mangium terdeteksi mengandung kelompok senyawa alkaloid, flavanoid, triterpenoid, tanin, dan saponin (Sari et al. 2013). Berdasarkan penelitian Ismail et al. (2010), ekstrak metanol kulit mangium memiliki aktivitas sebagai antioksidan yang kuat dan antimikroba terhadap bakteri E. coli yang rendah. Selain itu, mangium juga memiliki aktivitas sebagai antijamur (Mihara et al. 2005). Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa senyawa-senyawa dari kelompok flavanoid memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase (Sasaki dan Yoshizaki 2002; Jeong dan Shim 2004; Chang 2009). Oleh karena itu, pohon jabon dan mangium berpotensi mengandung zat ekstraktif yang memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase.
Pertimbangan lain dalam pemilihan jabon dan mangium pada penelitian ini karena kedua jenis ini merupakan jenis pohon yang sedang dikembangkan pada hutan tanaman rakyat sehingga mudah ditemukan. Selain itu, kedua jenis ini dipilih karena memiliki riap tumbuh yang tinggi (cepat tumbuh), kemampuan beradaptasi terhadap berbagai tempat tumbuh yang tinggi, serta perlakuan silvikultur yang relatif mudah (Krisnawati et al. 2011).
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Menetapkan rendemen ekstrak metanol hasil ekstraksi berbagai bagian pohon jabon dan mangium.
b. Menetapkan aktivitas ekstrak sebagai inhibitor tirosinase dan ekstrak teraktif sebagai inhibitor tirosinase.
c. Menganalisis komponen kimia ekstrak yang berperan sebagai inhibitor tirosinase secara kualitatif.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi mengenai manfaat pohon jabon dan mangium sebagai tumbuhan obat, khususnya sebagai sediaan kosmetik pemutih kulit alami sehingga pohon jabon dan mangium dapat dimanfaatkan secara optimal.
METODE
Waktu dan Tempat
3
Bahan
Bahan baku yang digunakan pada penelitian ini berupa limbah daun, kulit, kayu jabon berdiameter 25 cm, dan kayu mangium berdiameter 30 cm yang diperoleh dari kilang penggergajian sekitar Bogor, Jawa Barat. Bahan lain yang digunakan adalah metanol, akuades, enzim tirosinase yang berasal dari jamur (sigma, 333 u/mL), dimetil sulfoksida (DMSO), L-3,4-dihidroksifenilalanin (L-DOPA), L-Tirosin, buffer natrium fosfat, dan asam kojat.
Alat
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini meliputi, willey mill, saringan bertingkat, oven, desikator, seperangkat alat soklet, rotary vacuum evaporator, timbangan, kertas saring, benang, alat gelas, pH meter, micro pipet,
micro plate 96 well, Elisa reader, dan aluminium foil.
Penyiapan Bahan Baku
Bahan baku yang yang diperoleh berupa daun, kulit, dan kayu dikeringudarakan dahulu sebelum dicacah. Setelah itu, seluruh bahan dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 40-60 oC selama ± 2 jam (daun) dan ± 24 jam (kulit dan kayu). Seluruh bahan tersebut digiling menggunakan willey mill dan disaring hingga diperoleh serbuk yang berukuran 40-60 mesh. Untuk memastikan kebenaran jenis pohon yang digunakan, bagian daunnya diidentifikasi di Herbarium Bogoriense bidang Botani Pusat Penelitian Biologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bogor.
Penentuan Kadar Air
Penentuan kadar air bahan baku dilakukan secara gravimetri (Haygreen dan Bowyer 1996). Bahan yang berupa serbuk sebanyak ± 2 g (BB) dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 103±2 oC selama 24 jam hingga bobotnya konstan
BKT= Bobot kering tanur (g)
Ekstraksi
Sebanyak 25-30 g serbuk yang telah diketahui kadar airnya dimasukkan ke dalam timbel dan diekstraksi dengan metode sokletasi menggunakan pelarut metanol sebanyak 400 mL selama ± 12 jam pada suhu 65 oC. Setelah itu, ekstrak yang diperoleh dipekatkan menggunakan rotary vacuum evaporator pada suhu 40
o
4
berkurang menjadi 100 mL. Sebanyak 10 mL dari ekstrak pekat tersebut ditimbang untuk mengetahui bobotnya, kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 103±2 oC selama 24 jam hingga bobotnya konstan dan diperoleh bobot kering tanur (BKT) ekstrak. Tujuannya untuk mengetahui konsentrasi ekstrak dalam larutan 100 mL tersebut. Sisa ekstrak pekat sebanyak 90 mL dikeringkan dalam oven pada suhu 40 oC untuk pengujian inhibitor tirosinase dan analisis kimianya. Rendemen ekstrak yang terkandung dalam bahan dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:
BKTa= Berat kering tanur ekstrak (g) BKTb= Berat kering tanur serbuk (g)
Uji Aktivitas Inhibitor Tirosinase
Pengujian aktivitas inhibitor tirosinase ini mengacu pada metode yang telah dilakukan oleh Batubara et al. (2010). Pembuatan larutan ekstrak pada berbagai konsentrasi dilakukan dengan melarutkan 2 mg ekstrak padat menggunakan DMSO hingga didapat konsentrasi sebesar 2000 ppm. Ekstrak ini merupakan stok yang nantinya akan diencerkan dalam buffer natrium fosfat (50 mM dan pH 6.5). Konsentrasi ekstrak yang digunakan pada pengujian ini adalah 31.25-2000 ppm. Pengujian ini menggunakan asam kojat sebagai kontrol positif dan diuji pada konsentrasi 7.8125-500 ppm. Asam kojat dipilih karena merupakan inhibitor tirosinase yang memiliki daya hambat dan kestabilan paling tinggi dalam suatu kosmetik pencerah kulit (Miyazawa et al. 2006).
Pengujian ini menggunakan plate dengan 96 sumur, pada lubang-lubang sumur tersebut dimasukkan ekstrak dari berbagai konsentrasi sebanyak 70 µL lalu ditambahkan dengan 30 µL tirosinase, masing-masing konsentrasi dilakukan dengan tiga kali ulangan. Setelah itu, plate disimpan di dalam ruangan inkubasi yang bertemperatur (37 oC) selama 5 menit. Selanjutnya, ditambahkan substrat (2 mM L-tirosin dan 12 mM L-DOPA) sebanyak 110 µL ke dalam tiap-tiap lubang sumur, kemudian disimpan kembali plate tersebut ke dalam ruang inkubasi selama 30 menit. Panjang optik dari tiap sumur kemudian ditentukan menggunakan Elisa reader pada panjang gelombang 492 nm. Selanjutnya, konsentrasi dari masing-masing ekstrak yang dapat menghambat setengah dari aktivitas tirosinase (IC50) tersebut ditentukan dengan cara membandingkan
absorbans sampel tanpa penambahan ekstrak dengan penambahan ekstrak pada panjang gelombang 492 nm.
5 tirosinase dengan substrat L-tirosin atau L-DOPA pada penelitian ini dapat terlihat dengan adanya warna coklat (Lampiran 1) yang disebut dengan dopakrom (Miyazawa et al. 2006). Perhitungan nilai absorbansi pada kedua reaksi tersebut dihitung menggunakan rumus:
Cara menghitung % penghambatan menggunakan rumus sebagai berikut:
%Inhibisi monofenolase = 100% X
Pengujian fitokimia dilakukan secara kualitatif mengacu pada Harborne (1987). Pengujian hanya dilakukan pada ekstrak yang memiliki aktivitas inhibitor enzim tirosinase tertinggi, yang meliputi: uji alkaloid, flavanoid, fenol hidrokuinon, tanin, saponin, triterpenoid, dan steroid.
Prosedur Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Jenis Pohon
Hasil identifikasi Herbarium Bogoriense bidang Botani Pusat Penelitian Biologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong, Bogor menunjukkan kebenaran bahwa contoh daun dari pohon yang digunakan dalam penelitian ini adalah jabon (A. cadamba Miq.) dan mangium (A. mangium Willd.).
Pohon jabon yang digunakan pada penelitian ini memiliki kulit batang yang berwarna abu-abu, kasar, dan sedikit beralur (Gambar 1). Hal serupa juga dinyatakan oleh Krisnawati et al. (2011), bahwa kulit batang jabon berwarna abu-abu, mulus, dan beralur. Kayu jabon berwarna kuning kecoklatan dengan bagian teras dan gubal yang sulit untuk dibedakan. Daun jabon berukuran besar, berwarna hijau mengkilap, berpasangan dan berbentuk oval-lonjong. Bunganya biseksual dan buahnya merupakan buah majemuk, berbentuk bulat, dan lunak.
Kayu magium yang digunakan pada penelitian ini memiliki warna coklat tua untuk bagian teras, dan coklat muda untuk bagian gubal. Kulit mangium berwarna cokelat tua, kasar, dan beralur dalam (Gambar 2). Anakan mangium yang baru berkecambah memiliki daun majemuk, namun setelah beberapa minggu daun majemuk tersebut hilang dan tangkai daunnya berubah menjadi filodia. (Krisnawati et al. 2011).
a (kulit batang) b (daun) c (buah)
Gambar 1 Karakteristik berbagai bagian pohon jabon (A. cadamba)
(foto: bersumber dari Krisnawati et al. 2011).
a (kulit batang) b (filodia) c (anakan)
Gambar 2 Karakteristik berbagai bagian pohon mangium (A. mangium)
7
Rendemen Ekstrak
Ekstraksi berbagai bagian pohon jabon dan mangium dalam metanol menghasilkan rendemen ekstrak yang beragam. Tabel 1 menunjukkan bahwa rendemen ekstrak yang dihasilkan berkisar antara 0.89-13.02%, dengan rendemen tertinggi dihasilkan dari ekstraksi daun jabon (13.02%) dan rendemen ekstrak terendah diperoleh dari gubal mangium (0.89%). Fengel dan Wegener (1995) menyatakan bahwa rendemen zat ekstraktif yang dihasilkan dapat berbeda pada tiap sampel, karena dipengaruhi oleh tempat tumbuh, jenis pohon, umur pohon, bahkan bagian dalam pohon. Fenomena yang sama juga terjadi pada peneliti lain. Penelitian yang dilakukan oleh Sari (2012) menunjukkan bahwa ekstraksi berbagai bagian pohon surian (Toona sinensis) menghasilkan rendemen ekstrak dalam etanol yang berbeda, dimana ekstrak daun, kulit kayu, kayu teras, dan kayu gubal berturut-turut 13, 7, 6 dan 4%. Perbedaan lain yang dapat dilihat adalah wujud fisik dari seluruh ekstrak yang dihasilkan. Perbedaan rendemen dan wujud fisik ekstrak menunjukkan bahwa kandungan zat ekstraktif berbagai bagian pohon tersebut berbeda meskipun diekstraksi menggunakan pelarut yang sama.
Tabel 1 Rendemen dan wujud fisik ekstrak berbagai bagian pohon jabon dan mangium
Jenis pohon Bagian pohon Rendemen (%) Wujud fisik ekstrak
Jabon
Daun 13.02 padatan kering, tidak beraroma, hijau kehitaman
Kulit 2.22 padatan kental, beraroma, coklat kehitaman.
Kayu 1.22 padatan kental, beraroma,
cokelat kehitaman.
Mangium
Daun 10.72 padatan kental, beraroma, hijau kehitaman.
8
Bagian kulit merupakan bagian pohon yang memiliki kadar ekstrak tertinggi kedua setelah daun. Kandungan zat ekstraktif dalam kulit lebih tinggi dibandingkan dengan bagian kayu. Hal ini disebabkan oleh adanya kandungan konstituen-konstituen lipofil dan hidrofil dalam kulit yang dapat larut oleh pelarut organik. Hasil penelitian Gao (2007) pada berbagai bagian pohon Chamaecyparis lawsoniana juga menunjukkan bahwa kadar ekstrak bagian kulit (7%) lebih tinggi dibandingkan kayu teras (4%).
Aktivitas Inhibitor Tirosinase
Pengujian aktivitas inhibitor tirosinase dilakukan pada seluruh ekstrak pohon jabon dan mangium, untuk mengetahui ekstrak dengan daya hambat terbaik. Baik tidaknya suatu ekstrak dalam menghambat kerja enzim tirosinase dilihat dari nilai IC50 nya. IC50 (inhibitor concentration) adalah kemampuan
ekstrak yang diujikan dalam menghambat kerja enzim tirosinase sebesar 50%. Hasil perhitungan nilai IC50 dari seluruh ekstrak terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Nilai IC50 sampel sebagai inhibitor tirosinase
Jenis pohon Bagian pohon IC50 (ppm)
Tabel 2 menunjukkan bahwa pada sampel dari pohon jabon, hanya ekstrak bagian kayu saja yang memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase. Hal ini dikarenakan ekstrak kayu jabon memiliki nilai IC50 paling rendah (867.36 ppm)
atau tiga belas kali lebih besar dari kontrol positif (Tabel 2). Namun ekstrak ini memiliki kelemahan, yaitu hanya aktif menghambat enzim tirosinase pada reaksi monofenolase saja, sedangkan pada reaksi difenolase ekstrak kayu jabon tidak aktif dalam menghambat enzim tirosinase, terlihat dari nilai IC50 yang diperoleh
>1000 ppm (Batubara dan Adfa 2013). Ekstrak yang baik dalam menghambat aktivisas tirosinase seharusnya dapat menghambat kerja enzim pada kedua tahap awal dalam pembentukan melanin, baik monofenolase maupun difenolase (Rahayu 2012). Oleh karena itu, ekstrak kayu jabon tidak memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase yang baik.
Dibandingkan dengan jabon, ekstrak yang berasal dari berbagai bagian pohon mangium memiliki tingkat keaktifan yang lebih tinggi. Hal ini ditentukan dari jumlah sampel yang berpotensi sebagai inhibitor tirosinase lebih besar, yaitu daun, kulit, dan gubal mangium (Tabel 2). Ekstrak gubal mangium mampu menghambat enzim tirosinase dengan IC50 sebesar 935.66 ppm pada reaksi
9 halnya pada ekstrak kayu jabon, ekstrak gubal mangium juga hanya mampu menghambat kerja enzim pada salah satu reaksi saja. Sehingga ekstrak gubal magium tidak dapat dikatakan sebagai inhibitor tirosinase yang baik.
Ekstrak daun mangium dapat menghambat kerja enzim tirosinase pada kedua reaksi pembentukan melanin dengan IC50 sebesar 320.82 ppm untuk
monofenolase dan sebesar 976.04 ppm untuk difenolase. Meskipun ekstrak daun mangium mampu menghambat kerja enzim tirosinase pada kedua reaksi pembentukan melanin, tetapi bukan inhibitor tirosinase terbaik. Hal ini disebabkan oleh nilai IC50 pada ekstrak daun mangium bukanlah yang terendah. Batubara dan
Adfa (2013) menyatakan bahwa, semakin rendah nilai IC50 suatu ekstrak semakin
baik pula aktivitas ekstrak dalam menghambat enzim. Dari ketiga ekstrak tersebut, ekstrak yang memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase terbaik adalah kulit mangium terlihat dari nilai IC50 terendah dan aktif pada kedua reaksi palembanica adalah ekstrak yang memiliki aktivitas inhibitor tirosinase terbaik, karena memiliki nilai IC50 (10.4 ppm dan 40.4 ppm) yang terendah dan mendekati
nilai IC50 dari kontrol positif (asam kojat) sebesar 11.3 dan 40.2 ppm. Hasil dari
ekstrak kulit mangium ini masih lebih baik dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Rahayu (2012) dan saat ini sudah mulai dikembangkan sebagai pemutih kulit. Penelitian Rahayu (2012) menggunakan ekstrak kayu bakau (Rhizophora apiculata) dengan nilai IC50 sebesar 201.72 ppm (monofenolase)
dan 419.22 ppm (difenolase).
Kandungan Fitokimia
10
Tabel 3 Hasil pengujian fitokimia ekstrak metanol kulit mangium
Sampel Komponen fitokimia Keterangan
Kulit mangium ++++: hasil uji positif sangat kuat
Flavonoid banyak tersebar pada bagian bunga, daun, biji, dan kulit kayu suatu tanaman. Senyawa-senyawa yang termasuk dalam golongan flavonoid dan berperan sebagai penghambat tirosinase diantaranya adalah kuersetin (5,7,3',4'-tetrahidroksiflavonol), mirisetin (5,7,3',4',5'-pentahidroksi-flavonol), kaemferol (5,7,4'-trihidroksiflavonol), galangin (5,7-dihidroksiflavonol), morin, buddlenoid A, dan buddlenoid B ( Xie et al. 2003 dalam Chang 2009). Ekstrak metanol daun singkong (Manihot utilissima) juga memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase karena mengandung senyawa kuersetin (Fatmawati et al. 2010). Penelitian yang dilakukan oleh Kalsom et al. (2001) untuk mengidentifikasi senyawa flavonol yang terkandung dalam daun mangium menunjukkan bahwa terdapat senyawa kuersetin-3-glukosida, kuersetin-3- diglukosida dan juga kaemferol-3,7-dirhamnosida dan kaemferol-7,4’-digalaktosida. Hal ini memungkinkan adanya senyawa sejenis yang terdapat pada ekstrak kulit mangium yang memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase. Selain itu, flavonoid juga berfungsi sebagai antioksidan, pemberi warna kuning atau merah dan biru pada tanaman, serta melindungi tanaman dari serangan mikroba dan hama (Das dan Talukdar 2010).
Alkaloid merupakan suatu golongan senyawa organik terbanyak yang berasal dari alam dan sebagian besar terdapat di tumbuhan. Golongan senyawa alkaloid merupakan hasil metabolisme dari tumbuh-tumbuhan dan digunakan sebagai cadangan bagi sintesis protein (Carey 2006). Alkaloid sangat bermanfaat dalam bidang kesehatan, salah satunya dapat berfungsi sebagai antioksidan (Husnah et al. 2009). Penelitian Minarti et al. (2002) menunjukkan bahwa senyawa siamin dari golongan alkaloid yang terkandung dalam pohon johar (Cassia siamea) berfungsi sebagai antioksidan. Selain itu, alkaloid juga berfungsi untuk memicu sistem saraf, menaikkan atau menurunkan tekanan darah, dan melawan infeksi mikroba (Carey 2006).
11
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Ekstraksi berbagai bagian pohon jabon dan mangium dengan metode sokletasi selama 12 jam menggunakan pelarut metanol menghasilkan rendemen yang beragam. Rendemen tersebut berturut-turut 13.02, 2.22, dan 1. 22% untuk pohon jabon, sedangkan ekstrak dari berbagai bagian pohon mangium berturut-turut 10.72, 4.40, 2.50, dan 0.89%.
Ekstrak yang memiliki aktivitas sebagai inhibitor tirosinase adalah kayu jabon, gubal mngium, daun mangium, dan kulit mangium. Dari keempat ekstrak tersebut, yang berperan sebagai inhibitor terbaik adalah kulit mangium, dengan IC50 sebesar 129.81 ppm untuk monofenolase dan 240.88 ppm untuk difenolase.
Analisis fitokimia yang dilakukan menunjukkan bahwa ekstrak kulit mangium terdeteksi mengandung alkaloid, flavonoid, fenol hidrokuinon, steroid, triterpenoid, tanin, dan saponin.
Saran
Perlu dilakukan isolasi dan identifikasi senyawa aktif yang berperan sebagai inhibitor tirosinase.
DAFTAR PUSTAKA
Acharyya S, Rathore DS, Kumar HKS, Panda N. 2011. Screening of
Anthocephalus cadamba (Roxb) Miq. root for antimicrobial and anthelmintic activities. IJRPB. 2(1): 279-300.
Aknin M, Dayan TLA, Rudi A, Kashman Y, Gaydou EM. 1999. Hydroquinone antioxidant from the Indian Ocean tunicate Aplidium savignyi. J Agri. Food. Chem. 47: 4175-4177.
Al-Ash’ary MN, Supriyanti FMT, Zackiyah. 2010. Penetuan pelarut terbaik dalam mengekstraksi senyawa bioaktif dari kulit batang Artocarpus heterophyllus.
J Sains Tek. Kim. 1(2): 150-158.
Arifuddin, Sukenda, Dana D. 2004. Manfaat bahan aktif hidrokuinon dari buah
Soneratia casseolaris untuk mengendalikan infeksi buatan Vibrio harveyi
pada udang windu, Penaeus monodon FAB. J Akuakul. Indones. 3(1): 29-35.
Armilasari D. 2013. Aktivitas antikanker ekstrak metanol berbagai bagian pohon jabon (Anthocephalus cadamba Miq.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Arung ET, Shimizu K, Kondo R. 2006. Inhibitory effect of artocarpanone from
Artcocarpus heterophyllus on melanin biosynthesis. Biol. Pharm. Bull.
12
Batubara I, Darusman LK, Mitsunaga T, Rahminiwati M, Djauhari E. 2010. Potency of medicinal plants as tyrosinase inhibitor and antioxidant agent. J Biol. Sci. 10(2): 138-144.
Batubara I, Adfa M. 2013. Potensi daun kayu bawang (Protium javanicum) sebagai penghambat kerja enzim tirosinase. J Sains Mat. 1(2): 52-56. Carey FA. 2006. Organic Chemistry, 6th ed. New York (US): McGraw Hill. Chandrashekar KS, Prasanna KS. 2009. Antimicrobial activity of Anthocephalus
cadamba Linn. JCPR 1(1): 268-270.
Chang TS. 2009. An updated review of tyrosinase inhibitor. Int. J Mol. Sci. 10: 2440-2475.
Darusman LK, Batubara I, Lopolisa C. 2011. Screening marker components of tyrosinase inhibitor from Xylocarpus granatum Stem. Valensi 2(3): 409-413.
Das PS , Talukdar AD. 2010. Phytochemical screening and bioactivity evaluation of Homalonema aromatica (Roxb.) Schott. AUJST 6(1): 71-74.
Fatmawati A, Aswad M, Kolobani MN, Manggau MA, Alam G. 2010. Efektivitas beberapa bahan alam sebagai bahan pemutih kulit: studi in vitro
penghambatan aktivitas enzim tirosinase. J Bahan Alam Indones. 7(4): 219-223.
Fengel D, Wegener G. 1995. Kayu : Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-reaksi. Sastrohamidjoju H, penerjemah, Prawirohatmodjo S. editor. Yogjakarta (ID): Gajah Mada University Press. Terjemahan dari: Wood,Chemistry, Ultrastructure, Reactions.
Gao H. 2007. Chemical analysis of extract from port-oford cedar wood and bark [tesis]. Louisiana (US): Louisiana State University
Gurjar H, Jain SK, Nandanwar R, Sahu VK. 2010. Phytochemical screening on the stem bark of Anthocephalus cadamba (Roxb.) Miq. IJPSR 1(7): 108-115.
Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia: Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Padmawinata K. Soedira I, Penerjemah. Bandung (ID): ITB. Terjemahan dari: Phytochemical Methods.
Haygreen JG, Bowyer JL. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu: Suatu Pengantar. Sutjipto AH, penerjemah; Soenardi P, editor. Yogyakarta (ID): UGM Pr. Terjemahan dari: Forest Product and Wood Science, An Introduction. Ed ke-3.
Husnah M, Barroroh H, Hayati EK. 2009. Identifikasi dan uji aktivitas golongan senyawa antioksidan ekstrak kasar buah pepino (Solanum muricatum
Aiton) berdasarkan variasi pelarut. E journal UIN malang 7: 1-6.
Ismail, Nazariah CA, Othman AS. 2010. Antimicrobial and antioxidant studies of
Acacia mangium leaves extracts. ICAST 2(5): 27-30.
Jeong CH, Shim KH. 2004. Tyrosinase inhibitor isolated from the leaves of
Zanthoxylum piperitum. Biosci 68(9): 1984-1987.
Kalsom YU, Khairuddin HI, Zakri MM. 2001. Flavonol glycosides from leaves of
Acacia mangium and related species. MJAS 7 (1): 109-112.
13 Krisnawati H, Kallio M, Kanninen M. 2011. Anthocephalus cadamba Miq.:
Ekologi, Silvikultur dan Produktivitas [Internet]. Bogor (ID): CIFOR [diunduh 2013 Juni 23]. Tersedia pada: http://www.cifor.org/pdf_files. Lithitwitayawuid K. 2008. Stillbenes with tyrosinase inhibitory activity. Curr. Sci.
94: 44-52.
Mihara R, Barry KM, Mohammed CL, Mitsunaga T. 2005. Comparison of antifungal and antioxidant activities of Acacia mangium and A. auriculiformis heartwood extracts. J. Chem. Ecol. 31(4): 789-804.
Minarti DP, Kardono LBS, Wahyudi B. 2002. Penapisan kimia senyawa-senyawa alkaloid dalam ekstrak daun johar (Cassia siamea L.). Jakarta (ID): Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, LIPI.
Miyazawa, Mitsuo, Tamura N. 2006. Inhibitory compound of tyrosinase activity from the sprout of Polygonum hydropiper L. J. Biol. Pharm.Bull. 30 (3): 595-597.
Rahayu E. 2012. Aktivitas gabungan ekstrak bakau (Rhizophora apiculata), alamanda (Allamanda schottii), dan binahong (Anredera cordifolia) terhadap enzim tirosinase [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sasaki K, Yoshizaki F. 2002. Nobiletin as a tyrosinase inhibitor from the peel of
Citrus fruit. J Biol. Pharm. Bull. 25(6): 806-808.
Sari RK. 2012. Bioaktivitas zat ekstraktif kayu teras suren (Toona sureni Merr.) pada posisi kayu yang berbeda dalam btang pohon [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sari RK, Darmawan W, Nawawi DS. 2013. Eksplorasi senyawa antikanker dari limbah industri senyawa kayu rakyat [laporan penelitian]. Unggulan Perguruan Tinggi. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Syafii W. 2008. Peningkatan Efisiensi Pemanfaatan Hasil Hutan Melalui Penerapan “the Whole Tree Utilization”. Di dalam: Pemikiran Guru Besar Institut Pertanian Bogor, Perspektif Ilmu-ilmu Pertanian dalam Pembangunan Nasional. Bogor (ID): Penebar Swadaya dan IPB Pr. hlm 187-191.
Tsoukatou M, Hellio C, Vagias C, Harvala C, Roussis V. 2002. Chemical defense and antifouling of three Mediterranian sponges of the genus Ircinia. ZFN
14
LAMPIRAN
Lampiran 1 Gambar hasil pengujian Elisa reader
Lampiran 2 Perhitungan % penghambatan enzim tirosinase
Konsentrasi (ppm)
Daun Jabon
Absorbansi Absorbansi
terkoreksi % Inhibisi
A B C (B-A) (C-A) Monofenolase Difenolase
2000 0.612 0.854 0.806 0.242 0.194 60 29.710
1000 0.356 0.701 0.713 0.345 0.357 42.975 -29.347
500 0.217 0.595 0.544 0.378 0.327 37.520 -18.478
250 0.17 0.601 0.523 0.431 0.353 28.760 -27.898
125 0.127 0.496 0.405 0.369 0.278 39.008 -0.724
62.5 0.139 0.604 0.402 0.465 0.263 23.140 4.710
31.25 0.118 0.719 0.386 0.601 0.268 0.661 2.898
Blanko 0.079 0.684 0.355 0.605 0.276
Keterangan: A: Sampel+enzim, B: monofenolase, C: difenolase
Absorbansi Monofenolase = B – A
= Absorbansimonofenolase– Absorbansisampel+enzim
= 0.854 – 0.612 = 0.242
Absorbansi Difenolase = C – A
= Absorbansidifenolase– Absorbansisampel+enzim
= 0.806 – 0.612 = 0.194
15
Keterangan: Biru= monofenolase, Merah= difenolase
Berdasarkan kurva di atas, diperoleh persamaan garis y= 11.14 ln(x) – 28.354 dengan: x = [sampel]
y = % inhibisi difenolase
Untuk menentukan IC50 monofenolase ekstrak metanol daun jabon, maka
dimasukkan nilai y = 50
y = 11.14 ln(x) – 28.354 50 = 11.14 ln(x) – 28.354
x = 1134.08 ppm
Jadi, nilai IC50 monofenolaseekstrak metanol daun jabon sebesar 1124.08 ppm
16
Keterangan: Biru= monofenolase, Merah= difenolase
Konsentrasi
Keterangan: Biru= monofenolase, Merah= difenolase
y = 0.0362x + 11.098
0 500 1000 1500 2000 2500
17
Keterangan: Biru= monofenolase, Merah= difenolase
Konsentrasi
0 500 1000 1500 2000 2500
18
Keterangan: Biru= monofenolase, Merah= difenolase
Konsentrasi
Keterangan: Biru= monofenolase, Merah= difenolase
19
Keterangan: Biru= monofenolase, Merah= difenolase
Konsentrasi
0 500 1000 1500 2000 2500
20
21
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan putri pertama dari empat bersaudara dari pasangan Bapak H. Tarno, SP dan Hj. Yusmah. Penulis dilahirkan di Binjai, Aceh Tamiang pada tahun 1991. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Swasta Patra Nusa, Aceh Tamiang dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Jurusan Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan.
Selama di bangku kuliah penulis aktif diberbagai kegiatan yang menunjang akademik. Pada bidang akademik penulis beserta kelompok memperoleh dana penelitian dari DIKTI pada ajang Pekan Kreativitas Mahasiswa (PKM) bidang penelitian pada tahun 2011 dan 2012 . Tahun 2011 penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Gunung Tangkuban Perahu dan Cikeong, Jawa Barat. Tahun 2012 penulis melaksanakan Praktik Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) Sukabumi, Jawa Barat. Tahun 2013 peulis melaksanakan praktik kerja lapang (PKL) di Taman Sringanis, Bogor, Jawa Barat. Selain itu, penulis juga aktif sebagai asisten mata kuliah Pendidikan Agama Islam pada tahun 2011-2012. Pada tahun pertama (TPB) penulis merupakan Ketua Divisi BBQ Dewan Musholla Gedung A1, penulis juga anggota dari Organisasa Mahasiswa Daerah (OMDA) Aceh periode 2009-2010. Penulis aktif sebagai pengurus Bimbingan Remaja dan Anak-anak (BIRENA) Al-Hurriyyah IPB pada tahun 2010-2011. Pada tahun 2010-2011 penulis menjadi staf divisi IFC (Islamic Forester Center) di Lembaga Dakwah Fakultas (LDF) Fakultas Kehutanan. Penulis menjadi bendahara umum di OMDA Aceh, BIRENA, dan sekretaris divisi IFC periode 2011-2012.
