Potensi daun kayu bawang (Protium javanicum) sebagai penghambat kerja enzim tirosinase

(1)

Vol. 1, No.2, April 2013

ISSN 2302-7290

r

Diterbitkan oleh:

(2)

Volume 1, Nomor 2 April 2013 ISSN 2302 - 7290 VolU!

Bains

&.

S\\atematika

Sains & Matematika terbit enam bulan sekali, yaitu bulan Oktober dan April. Iumal ini menerbitkan artikel

asli hasil penelitian, ulasan, short COlllllllllIicntioll, dan tinjauan buku di bidang biologi, fi5ika, kimia, d<ln

matematika. Redaksi hanya menerima naskahasli yang belum pernah dipublikasikan dan tidak dalam

proses penerbitan di jurnallain.

,

(

Ketua Penyunting

r

Reni Ambarwati

I

Penyunting Pelaksana

r

Lydia Rohmawati 1

Penyunting Bidang \

Nugraini Primary Putri

r

Dina Kartika Maharani )

Yuliani Puji Astuti Sunu Kuntjoro

Tala Usaha

Tara Satyawati

Kami mengucapkan terima kasih kepada para Mitra Bebestari yang telah menelaah naskah Sains &

Matematika Volume 1: Prof. Dr. Nyoman Puniawati (Universitas Gajah Mada), Dr. Yuni Sri Rahayu (Universitas Negeri Surabaya), Dr. Nuniek Herdyastuti (Universitas Negeri Surabaya), Ahmad Thantowi,

SSi., MSi (Lembaga llmu Pengetahuan Indonesia), Dr. Titik Taufikurohmah (Universitas Negeri Surabaya), Dr. Ni'matuzahroh (Universitas Airlangga), Dr. Madlazim (Universitas Negeri Surabaya)

Penerbit:

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Kampus Ketintang Universitas Negeri Suraba}'a

Surabava 60231

(3)

2·7290 Volume 1, Nomor 2 April 2013 ISSN 2302 - 7290

Sains

&

ｾ｡ｴ･ｭ｡ｴｩｫ｡＠

DAFTAR lSI

. ",rtikel Halaman

':.1, dan

.::,ialam Bioremediasi Limbah Y1inyak Bumi dengan Teknik Biopile di Lapangan Klamono

Papua

Munawar, Zaidan ... , ... , .... , .. , ... , ... ' ... ..

41-46

Potensi Tepung Tempe sebagai Estrogen Alami terhadap Uterus Mencit Premenopause

Cicilia Novi Primiani. ... , .... : ... , ... ".. "... , ... .

47-51

Potensi Daun Kayu Bawang (Protillm javanicll1n) sebagai Penghambat Kerja Enzim

Tirosinase

Irmanida Batubara, Morina Adfa ... , ... .

52-56

Perbedaan Karakter Tiga Jenis Bentonit Ditinjau dari Tiga Macam Cara Analisis

Toeti Koestiari ... ..

57-63

Perambatan Gravity current dalam Skala Laboratorium sebagai Pemodelan Lahar Dingin

dan Intrusi Air Laut

Wawan Eko Budianto, Imam Sucahyo, Tjipto Prastowo, Endah Rahmawati ... .

64-68

Pengolahan dan Penjernihan Air dengan Memanfaatkan Media Cangkang Kerang Bulu

Yulianto Laksono Putra, Abdul Aziz Abdullah, Wawan Hermawan ... .

69-75

Perbandingan ModE?l Linier Versus Analisis Vektor pada Cerak Crup Sunspot di Lintang Selatan dari Siklus Matahari Ke-23

Nanang Widodo ... .

76-81

"", 1\")

. . : l ( ｾ＠ Ct /

(4)

52

Sains&

ｾｴ･ｭ｡ｴｩｫ｡＠

201

Potensi Daun Kayu Bawang

(Protium javanicum)

sebagai Penghambat Kerja Enzim Tirosinase

Potency

of

Kayu Bawang Leaves (Protium javanicum)

as

Tyrosinase Inhibitor

Irmanida Batubara1, 2', Morina Adfa'

I Departemen Kimia FMIPA Institut Pertanian Bogar, Kampus IPB Darm,'ga Bogor.

Pusat 5tudi Biofarmaka LPPM IPB, jI. Taman Kencana No 3 Bogor, jawa Barat 16151. Website: http://biofarlllaka.ipb.ac.id

1 jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Bengkulu. JI Rava Kandang Limun, Bengkulu 38371.

ABSTRAK

['emanfaatan tanaman Kavu Bawang (ProtiUIII jl7l'al1iclIlII) masih perlu dilakukan sclain scbagai bahan bangunan, k'rutama pemanfaatan daunnya karena Icbih mudah untuk didapat Penelitian ini bertujuan mendeskripsikan potensi daun

t..,,\,U bawang sebagai penghambat enzim tirosinase, yaitu enzim yang mensintcsis melanin scbagai pewarna kulit. Daun

Lnu bil\\"ang diekstraksi dengan metanoL Ekstrak metanol kemudiiln dipartisi dengan ｮｾｨ･ｫｳ｡ｮ｡Ｌ＠ etil asetat, n-butanol, .1,111 ,lir. Seluruh hasil partisi dipekatkan dan diujI aktivitasnya pada enzim tirosinase mcnggunakan 2 jenis substrat yaitu

ｌｾｄｏｲ A (reaksi difcnolasc) dan L-tirosin (reaks! monofenolase). Hasil penelitian menunjukkan bahwa fraksi n-heksana mampu menghambat kerjil reaksi difenolase pada enzim tirosinase dengan nilai sebesar 114,2 ppm, dan fraksi elil ,1'='etat mampu mcnghdmbat reaksi monofcnolase enzim tirosinase (IC_sll834,0 ppm). Ekstrak metano\, fraksi n-butanol, ,i,m fraksi air tidak dapat menghambat kerja enzim tirosinase. Simpulannva, senyawa nonpolar dan semipolar dari daun Lnu bawang dapat dimanfaatkan pcmutih kulit.

Kata kunci: Kayu Bawang, Protiulil tirosinasc, pemutih

A. BSTRil CT

lItiii:lllioll ofKllIlll BawlllIg (Protilllll pllll1t is I1ceded besidl' its 1I lili:ation/tJr buildillg lIIilterial, especially tilt' IItilizatioll

thc /ea,'cs ,i'fIicil easily to get. Tile 111m of til is r6CllI'c!1 was to describe tile potency of Kalfl! /1'(]1'1'S as tlfyosillase ill/libitor, "I1:Ylllc which respOII.';ib/c 10 slflIthesis IIIcirll1il! IlS IIIltural color of tile skill. The /el11'CS l:f Kayu Bmull/lg //lacerated with lIIetlll1llOI.

fllet/Wl101 extract thm partitiolled with 11-Ilt!xaIlC, EtOAc, n-BllOH, al1d wilter, All fractiolls were COllcclltrated alld testl'd its

to iJihibit tyrosillilse witl! t,(,O substrates nllmely L-DOPA (diphepolasl' rl'llctioll) a/ld L-Iyrosille (1Il0110pilellOlasc reactioll). The rc,;uit Sh01(lcd tlzat II-hexane fractiull could inhibit dipilcllo/asc reactioll with [C_{su millc 0/114.2 ppm. EtOAc fractioll could llz/tibit}

lllLlI1opilellolase reactiu/l (ICon 834.0 ppm). Methanol extract, II-BuOH fraction, alld ,cater/melion could Itot illhibit tyrosinase activities.

nil' collt"illsion is Ilollpolar ilnd sl'lIli polar ill Ki1lfll Bi1wt?ltg leavcs cOlild be utilizcd as agent.

Key words: Kayll Bawallg, ProtiulI1 wltitening agent.

Alamat Korespondensi:

(5)

53

PENDAHULUAN

Kayu Bawang (Protium javallicum) merupakan tanaman yang banyak digunakan sebagai material bangunan, Pada saat kayu tanaman ini digunakan, maka daunnya, maka akan terbuang begitu saja, Untuk memanfaatkan daunnya perlu dicari potensi dari daun kaTu bawang untuk kepentingan lain bagi manusia. Salah satu pemanfaatannya ialah dalam meningkatkan raSd kepercclvaan diri. Dalam meningkatkan kepercayaan Liiri salah satu vang menjadi pusat perhatian adalah kondisi kulit, khususnya kaum wanita menginginkan kulit yang tampak lebih cerah.

Indonesia merupakan negara tropis yang kaya akan rapar,m sinar matahari. Paparan sinar matahari (sinar

LY) dapat mengaktifkan hormon yang akan menstimulasi sintesis pigmen melanin dan menyebabkan warna kulit t'1mpak lebih gelap. Olehsebab itu, tersedia banyak produk kc)smetlk dengan fungsi sebagai pemutih atau pencerah kulit. :-'-amun, beberapa produk kasmetik pemutih tidak aman dipakai karl'na mengandung senyawa bcrbahaya, sLTerti hidrokuinon dan juga merkuri. Hal tersebut meland,1si banyaknya penclitian untuk mencari patensi tanaman atau bahan alam sebagai pemutih, Diharapkan sem'a\va aktif pemutih dari bahan alam tidak memberikan efek sam ping kepada konsumen.

Pemanfaatan yang diharapkan dari daun kayu ialah sebagai agen pl'ncerah kulit. Pendl'katan

｜｡ｮｾ＠ dIl,1kukan dengan ml'nggunakan enzim tirosinase.

En/im tirosinase merupakan enzim yang paling penting lblam biosintesis melanin. Tirosinase terdapat pada L>erb,1gai jenis makhluk hidup, termasuk manusia Chang, 2009). Enzim inl mengubah l-tirosin menjadi

ｾＭｄｕｐａ＠ (monafenolase) p.an selanjutnya mengubah

l-I l(ll'\ menjadi Dopaquinone. Selanjutnya dopakuinon .,L111 membentuk melanin yang merupakan penycbab kulit berwarna (Lithiwitayawuid,2008).

\lengurangi wama pada kulitdapatdilakukandengan

ＢｬｲｾＬ＠ llwngilambat kcrja enzim tirosinase. Telah ban yak ,::L1p,l;'k<111 t,lnaman Indonesia yangmampu menghambat

·,,<.:1J

L'n.zim tirosinase seperti pada Arto(llrplis Iteterophyllus,

. 1,;,ml;1Ild,l catltartica, Xylocarplls gra nll til Ill, RltizllOpora sp.,

c.h"')/I'illia Sllppilll, CurCll/1/a 10nga, CUrCU1l1il xilntllOrrhiza, [l1l rio ::Ibet/IiIllIS, GlmlalfIalmlllls II/acroph!lilliS, GlIilzalllll

;,!!lfif(llill, GYIIUfll pseudoc/Zill{l, Hellllillihoslllcltys zeylalllca, Iif ;,i,) I'alemhtlllica, Koompassia lIIallaccellis, Tali I/IlI1l sp.,

T,'n1uilillia calappa, dan Tillospora lubereulala (Batubara et

2010; 2011; Arung, 2006). 'relah banyak pula peneliti

\c1l1g mcnemukan senyawa aktif dalam bahan alam \dl1g berfungsi sebagai inhibitor tirosinase, di antaranya

adalah arbutin, asam elagat, oksiresveratrol, kloroforin,

I1l, ratokarpallan, artokarpanon, dan glabridin (Arung et

;' 2006; Yamauchi el al., 2011).

Kayu bawang selain digunakan sebagai material bangunan juga dikenal sebagai sumber senyawa aromatik. Dalam pengobatan tradisional, gum dan oleoresin dari spesies Protium digunakan sebagai stimulan, tonik, anti-inflamasi (RUdiger el al., 2007),

mengatasi sakit kepala dan rematik (Deharo el

2001). Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan potensi daun kayu bawang sebagai

pencerah kuIit melalui mekanisme penghambatan kerja enzim tirosinase pada reaksi monofenolase dan difenolase.

METODE PENELITIAN

Daun kayu bawang diambil dari Bengkulu Utara, identifikasi tanamandilakukandi Herbarium Universitas Andalas, Padang, Sumatra Barat.

Ekstraksi dan Partisi. Daun kayu bawang segar dimaserasi pada suhu ruang dengan metanol dengan perbandingan (1 :3) sebanyak 3 kali. Campuran hasil maserasi disaring dan filtratnya dipekatkan menggunakan rotavapor. Ekstrak metanol kemudian dipartisi dengan n-heksana, etilasetat, dan n-butanol serta air. Seluruh hasil partisi dipekatkan dan ditentukan rendemennva.

Uji Akti"vitas Inhibitor Tirosinasl' (Batubara et ai"

2010). Setiap fraksi yang diperoleh di!arutkan di dalam DMSO hingga konsentrasi 20 mg/ ml. larutan stok disiapkan dengan cara melarutkan ekstrak pekat ke dalam bufer fosfat 50 mM (pH 6.5) hingga diperoleh konsentrasi 600 Ilg/ml. Ekstrak yang didapat diuji dengan konsentrasi 31-2000 pg/ ml. Asam kojat sebagai kontrol positif juga diuji pada variasi konsentrasi yang sama dalam pelat tell'S 96 sumur. Ekstrak sam pel masing-masing ditambahkan sebanyak 70 III ke dalam pelat tetes 96 sumur. Kemudian ke dalam tiap sumur ditambahkan 30 pl enzim tirosinase (Sigma, 333

unit/ml dalam bufer fosfat) dan campuran diinkubasi selama 5 menit. Setelah itu, sebanyak 110 III substrat (l-tirosin 2 mM atau l-DOPA 12 mM) ditambahkan dan campuran diinkubasi pada suhu 37" C selama 30 mcnit. larutan pada setiap sumur diukur absorbansinya dengan menggunakan micro-plate reader pada panjang gelombang 492 nm untuk menentukan persen inhibisi dan nilai konsentrasi ham bat 50% (IC_so).Persen inhibisi dihitung dengan cara membandingkan absorbans sampel tanpa penambahan ekstrak dengan penambahan ekstrak pada panjang gelombang 492 nm.

HASIL DAN PEMBAHASAN

(6)

54

Konsentrasi fraksi etil asetat daun kayu bawang (ppm)

Gambar 1. Persentase penghambatan aktivitas kerja enzim tirosinase terhadap fraksi etil asetat daun kayu bawang pada

(Almeida ct al. 2002). Senyawa polar yang terdapat pada

0>""'00>1<';:> ini adalah kelompok tannin dan !ignan.

Ekstrak metano! daun kayu bawang tidak memiliki aktivitas penghambatan terdapat enzim tirosinase baik pada reaksi monofenolase maupun pada reaksi difenolase. Seperti ekstrak metano!, fraksi yang do minan pada ekstrak metano!, yaitu fraksi air dan fraksi butanol juga tidak memiliki kemampuan untuk menghambat kerja enzim tirosinase. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa senyawa polar pada daun kayu bawang tidak menghambat kerja enzim tirosinase dan tidak berpotensi sebagai pemutih kulit melalui mekanisme enzim tirosinase.

80

60

40

c

til +-'

til ..0 ₂₀

E

til

.r:.

I

c

bO

0 QI

C. ₂₀₀₀ ₁₀₀₀ ₅₀₀

*-

_-20

·40

-60

reaksi monofenolase (_) dan difenolase ()

HO

(3)

OH

ｾｏｾＢＺＺＭﾭ

ｾｏｈ _I _•

OH OH

[image:6.611.117.445.229.428.2]

leI

Gambar 2. Struktur scopoletin (a), kuersetin (b

J,

kuersitrin daun kayu bawang.

3 52-56

Berbeda dengan fraksi yang mengandung senyawa Fa polar, fraksi semipolar yaitu fraksi eti! asetat pada fraksi konsentrasi rendah justru meningkatkan aktivitas pada enzim tirosinase pada reaksi monofenolase (Gam bar fraksi

1). Hal ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi lebih rendah (31,25 ppm) fraksi eti! asetat daun kayu bawang fraksi mampu meningkatkan aktivitas kerja enzim tirosinase. kulit HasH reaksi enzim tirosinase berupa DOF A dan DOF A dapat kuinon selanjutnya akan disintesis oleh tubuh menjadi reaksi zat pewarna tubuh seperti pewarna kulit, rambut, dan besar retina mata. Dengan kata lain, fraksi semipolar daun kontn kayu bawang berpotensi menjadi penghitam rambut. untuk meng tertin) Se eti! ｡ｾ＠

myris diliha kuers,

I

II

250 125 62.5

I"

IlO

(bi

Gamb.

\'9..::\'-r

:::-OH

OH

(d)

[image:6.611.154.421.487.715.2]

(7)

55

-Pada konsentrasi tinggi, yaitu lebih dari 125 ppm, fraksi ini mampu menghambat kerja enzim tirosinase pada reaksi monofenolase. Untu k reaksi difenolase fraksi ini baru dapat menghambat setelah konsentrasi

lebih besar dari 1000 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa

fraksi etil asetat kurang berpotensi sebagai pemutih kulit karena memerlukan jumlah yang banyak untuk

\ _{dapat memutihkan kulit.}_{ｾｩｬ｡ｩ＠} _{fraksi etil asetat pada}

reaksi monofenolase sebesar ppm. Nilai sangat

besar bila dibandingkan dengan asam kojat sebagai

kontrol positif vang hanva sebesar ppm. Sementara

untuk reaksi difenolase, fraksi etil asetat tidak mampu

menghambat kerja enzim 50°0 sampai konsentrasi

tertinggi sebesar 2000 ppm.

Senyawa yang dilaporkan terdapat pada fraksi etil asetat ialah scopoletin, kuersetin, kuersitrin dan

myrisitrin (Adfa, 2010). Struktur senyawa tersebut dapat

dilihat pada Gambar 2. Di antara senyawa tersebut, kuersetin dilaporkan merupakan inhibitor tirosinase

90

80

70

c

ｾ＠ 60

ro

.tl E 50

ro

fo

40 c

(\.I 30

(Chang, 2009). Namun karena pada fraksi etil asetat

tidak hanya ｴｾｲ､｡ｰ｡ｴ＠ kuersetin, maka aktivitas fraks!

ini pun tidak terlalu baik sebagai penghambat kerja enzim tirosinase.

Fraksi nheksana merupakan fraksi yang paling aktif sebagai penghambat kerja enzim tirosinase. Fraksi nheksana lebih aktif menghambat kerja enzim tirosinase terutama pada reaksi difenolase. Aktivitas penghambatan kerja enzim tirosinase pada fraksi ini meningkat dengan meningkatnya jumlah fraksi yang

diberikan (Gam bar 3). Pada konsentrasi 500 ppm, fraksi

ini telah menghambat kerja enzim tirosinase lebih dari

50%. Nilai IC₅₀fraksi 11heksana dalam menghambat kerja enzim tirosinase reaksi difenolase ialah sebesar 114,2 ppm. Nilai ini lebih besar 3 kali lipat dibandingkan

nilai ICsoasam kojatsebagai kontrol yaitu sebesar

40,2 ppm.

Untuk reaksi monofenolase, fraksi Ilheksana pada

konsentrasi 500 ppm belum mampu menghambat

Q.

ｾ＠

20

10

Ｍｾ＠

U

o

500 250 125 62.5 31.25 15.6 7

[image:7.611.100.446.293.509.2]

Konsentrasi fraksi heksana daun kayu bawang (ppm)

Gambar 3. Persentase penghambatan aktivltas kerja enzim tirosinase terhadap fraksi heksana daun kayu bawang pada reaks! monofenolase (_) dan difenolase ()

o

..

-

(a) (b)

•

I

[image:7.611.75.474.557.712.2]

(8)

56

kerja enzim tirosinase 50%. Diperlukan konsentrasi yang lebih tinggi untuk menghambat reaksi difenolase pada enzim tirosinase jika digunakan fraksi nheksana. Senyawa stigmasterol dan 6desasetilnimbin. Senyawa stigmasterol dan 6desasetilnimbin telah diisolasi dari

fraksi nheksana (Adfa et al. 2013), struktur stigmasterol

dan 6desasetilnimbin dapat dilihat pada Gambar 4. Untuk memastikan senyawa apa yang menghambat kerja enzim tirosinase pada fraksi nheksana, maka pengujian senyawa isolat tunggal perlu dilakukan.

SIMPULAN

•

Daun kayu bawang berpotensi pemutih

kulit. Bagian yang berpotensi ialah senyawa nonpolar dan semi polar yang terdapat pada fraksi nheksana dan fraksi ehl asetal. Fraksi ehl asetat berpotensi sebagai penghdmbat kerja enzim tirosinase pada reaksi monofenolase dengan senyawa aktif diduga kuersetin. Fraksi nheksana menghambat reaksi difenolase enzim tirosinase, sedangkan ekstrak metano!, fraksi Ilbutanol, dan fraksi air tidak berpotensi sebagai pemutih kulit.

DAFTAR PUSTAKA

Adfa M, Hattori Y, Ninomivo M, Funahashi Y, Yoshimura T, Koketsu M, 2013. Chemi,:aI Constituents of Indonesian Plant

Pmtilllll ja1'alliclI11I Burm. f. and Their Antifeedant ActIvities again5t Coptotcrmcs inrllw,llIw, Shiraki. Natllral Product

Research; ＲＷＺＲＷＰｾＲＷＳＮ＠

Sains & i\;1al, \/oi. 1 No 13 5256

Adfa M, Yoshimura 1, Komura K, Koketsu M, 2010. Antitermite 5c()p()leljr from Protium

jaI'GIlicum Burm f. Jll!lr/wl 36:720-726.

ａｬｾ･ｩ､｡＠ EX, Conserva LM, Lemos RPL, Coumarins, Coumarinolignoids and Terpenes from Protium Ilcptaphyllum.

Biochemical alld 30:685-687.

Arung ET, Shimizu K, Kondo R,

Artocarpanone from on Melanin

Biosynthesis. Biological 11Ild fJl"'Y"'M,,,,h',"nl

29:1966-1969.

Batuhara I, Darusman LK, Mitsunaga 1, Aoki H, Rahminiwati

M, Djauhari E, Yamauchi K, 2011. Flavonoid from lllisia

palcmballica as Skin Whitening Agent. JpUrl/1l1

or

Biological

Scienccs; 11(8):475-480.

Batubara I, Darusman LK, Mitsunaga T, Rahminiwati M, Djauhari

E, 2010. PotencyofIndonesian Medicinal Plants as Tyrosinase Inhibitor and Antioxida nt Agent. !"lImal ofBioioKicll1 Seic/lccs;

10 (2)138-1-+4.

Chang T, 2009. An updated Review of InhihitPf.

IlltcrIIlltiolllllJourIllli oflv!oiccllillr Scic/lce,;; 10:2-+40-2-+75.

Deharo E, Bourdy G, Quenevo C, Munoz

v,

Ruiz G, Sauvain MA,

2001. Search for Natural Bioactive Compounds in Bolivia through a 1\lultidisciplinary ApproilCh. Part V. Evaluation of the Antimalarial Activity of Plants Used by the Tacana Indians.J'lIIma! O{Etllllopllilrllrncuioi\i/; 77:91-98.

Lithiwit,1y,1wuid K, 2008. Stilbenes with Inhihitory

Acti\·itv. Curren! SdCllcc; 9-+: 44-52.

Rudiger AL, Siani AC Veiga Junior VF, 21107. The Chemistry and

Pharmacologv of the South America Genus Protium Burm. f.

(Bu rseraceae). P/lIInlltlCoglloSi/ Rcpicu''::; 1:93-104.

Yamauchi K Mitsunaga T, Batubara I, 2011.150Iation, Identification, and Tvrosinase Inhihitory Activities of Extractives from

Allmll/mda cal/lllrtica. Nl1turill RI',ollrccs; 2:167-172.

Zoghbi MGB, Roque NF, Gottlieb OR, 1981. Propacin, a Coumarinolignoid from ProtiulII "pIlClIlII. Piltlit>c/tclliistry;