EKSTRAKSI RUMPUT LAUT COKLAT
Sargassum
sp
.
(CP 02)
DAN PENGUJIAN EKSTRAK SEBAGAI
INHIBITOR TIROSINASE
MARGARETH DINA INDRIANI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul Ekstraksi Rumput Laut Coklat Sargassum sp. (CP 02) dan Pengujian Ekstrak sebagai Inhibitor Tirosinase adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain yang telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya limpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
ABSTRAK
MARGARETH DINA INDRIANI. Ekstraksi Rumput Laut Coklat Sargasssum sp. (CP 02) dan Pengujian Ekstrak sebagai Inhibitor Tirosinase. Dibimbing oleh LINAWATI HARDJITO
Enzim tirosinase merupakan enzim yang berperan dalam pembentukan melanin. Zat yang dapat menghambat kerja enzim tirosinase disebut inhibitor tirosinase. Sargassum sp. merupakan salah satu jenis rumput laut coklat yang dapat berperan sebagai inhibitor tirosinase. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan rendemen ekstrak, menentukan aktivitas ekstrak dalam menghambat enzim tirosinase dan menentukan kelompok senyawa kimia yang terdapat pada ekstrak Sargassum sp. (CP 02). Hasil penelitian menunjukkan redemen ekstrak Sargassum sp. (CP 02) sebesar 2,37±0,66%, nilai IC50 pada reaksi monophenolase dengan substrat L-tirosin sebesar 13,43±1.45 µg/mL dan nilai IC50 pada reaksi diphenolase dengan substrat L-DOPA sebesar 11,60±2,30 µg/mL. Sargassum sp. (CP 02) mengandung kelompok senyawa kimia flavonoid, komponen fenolik, saponin, triterpenoid dan steroid.
Kata kunci : alga coklat, inhibitor tirosinase, Sargassum sp.
ABSTRACT
MARGARETH DINA INDIANI. Extraction of Brown Seaweed Sargassum sp. (CP 02) and Screening Extract as Tyrosinase Inhibitor. Supervised by LINAWATI HARDJITO
Tyrosinase enzyme is an enzyme involved in the formation of melanin. Substances that can inhibit tyrosinase called tyrosinase inhibitors. Sargassum sp. is brown seaweed that might contain tyrosinase inhibitor. The aim of this study were to determine the yield extract, the activity of Sargassum sp. extract (CP 02) as tyrosinase inhibitor and the group of chemical compounds of Sargassum sp. extract (CP 02). The results showed the yield of Sargassum sp. (CP 02) extract was 2.37±0.66%, IC50 on the monophenolase and diphenolase reaction were 13.43±1.45 µg /mL and 11.60±2.30 µg /mL respectively. The Sargassum sp. (CP 02) extract contained phenol, flavonoid, saponin, steroid and triterpenoid.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
EKSTRAKSI RUMPUT LAUT COKLAT
Sargassum
sp.
(CP 02)
DAN PENGUJIAN EKSTRAK SEBAGAI
INHIBITOR TIROSINASE
MARGARETH DINA INDRIANI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Ekstraksi Rumput Laut Coklat Sargassum sp. (CP 02) dan Pengujian Ekstrak sebagai Inhibitor Tirosinase
Nama : Margareth Dina Indriani
NRP : C34100078
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Linawati Hardjito, MS Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi Ketua Departemen
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian ini dengan baik. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2013 hingga Februari 2014 dengan judul Ekstraksi Rumput Laut Coklat Sargassum sp. (CP 02) dan Pengujian Ekstrak sebagai Inhibitor Tirosinase. Penelitian ini dibiayai oleh DIKTI melalui program Hibah Kompetensi (HIKOM) atas nama Prof Dr Ir Linawati Hardjito, MS.
Terima kasih penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini, terutama kepada
1. Prof Dr Ir Linawati Hardjito MS selaku pembimbing atas segala arahan dan bimbingan yang telah diberikan selama penelitian dan proses penulisan
2. Dr Tati Nurhayati S.Pi, MSi selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan serta saran dalam skripsi ini
3. Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi selaku ketua Departemen Teknologi Hasil Perairan dan Dr Desniar SPi, M.Si selaku perwakilan komisi pendidikan yang telah membantu dan memberikan saran dalam penulisan skripsi ini 4. Bapak A.M Edy Suharyoko, Ibu Anna Agustina Heralanti, kedua kakak
penulis Maria Edna Herawati dan Martha dian Indrianti, Akung, Uti, Jeo Ferry Andrean dan seluruh keluarga, atas segala dukungan dan doa yang telah diberikan
5. Theresia Puspita Arumsari, Ayu Ginanjar Syukur, Marie Violeta N.T, teman-teman sepenelitian Anastasia Mensanie dan Sri Wahyu Ningsih, Mba Juju, THP 47, THP 48 atas segala bantuan, doa, semangat, dan dukungan yang telah diberikan.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dalam perbaikan skripsi ini. Demikian skripsi ini disusun, semoga bermanfaat.
Bogor, September 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vi
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 2
Manfaat Penelitian ... 2
Ruang Lingkup Penelitian ... 2
METODE PENELITIAN ... 3
Bahan Penelitian ... 3
Peralatan Penelitian ... 3
Waktu dan Lokasi Penelitian ... 3
Prosedur Penelitian... 3
Prosedur Analisis ... 5
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 6
Ekstrak Sargassum sp. (CP 02)... 7
Aktivitas Inhibitor Tirosinase ... 7
Kelompok Senyawa Kimia Sargassum sp. (CP 02) ... 9
KESIMPULAN DAN SARAN ... 12
Kesimpulan ... 12
Saran ... 12
DAFTAR PUSTAKA ... 12
DAFTAR TABEL
1 IC50 asam kojat dan ekstrak Sargassum sp. (CP 02) ... 9 2 Hasil uji fitokimia Sargassum sp. (CP 02) ... 10
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir metode penelitian... 4 2 Sisi aktif enzim tirosinase (Yunita 2014). ... 8 3Perubahan warna pada analisis aktivitas inhibitor tirosinase (A.Tanpa
Latar Belakang
Kulit merupakan lapisan terluar tubuh yang membatasi dengan lingkungan. Kulit seringkali mendapat perhatian khusus terutama oleh kaum wanita karena berpengaruh terhadap kepercayaan diri seseorang. Kulit yang cerah merupakan idaman hampir setiap wanita terutama wanita Asia. Salah satu faktor yang mempengaruhi kecerahan kulit ialah sinar ultraviolet (UV). Sinar UV dapat mempercepat pembentukan melanin (Yoon et al. 2009). Pembentukan melanin dalam jumlah banyak inilah yang menyebabkan terjadinya reaksi pencoklatan pada kulit manusia (Jennifer et al. 2012).
Melanin terbentuk dari proses yang disebut melanogenesis melalui kombinasi katalisis enzim dan reaksi kimia. Melanogenesis terjadi di melanosit yang merupakan sel-sel khusus yang terdapat di epidermis kulit. Pembentukan melanin terdiri dari dua jalur yaitu eumelanin dan pheomelanin. Langkah pertama dari melanogenesis dimulai dengan oksidasi tirosin menjadi dopaquinon yang dikatalisis oleh enzim tirosinase. Dopaquinon yang terbentuk kemudian akan diubah menjadi dopa dan dopachrome. Dopa juga merupakan substrat tirosinase dan dapat diubah kembali menjadi dopaquinon dengan bantuan enzim. Eumelanin akan terbentuk melalui serangkaian reaksi oksidasi dari dihidroxyindole (DHI) dan dihydroxindole-2-carbolic acid (DHICA) yang merupakan produk reaksi dari dopachrome. Keberadaan sistein atau glutathione, membuat dopaquinon dapat berubah menjadi sisteinildopa atau glutathionildopa, kemudian pheomelanin terbentuk. Walaupun terdapat tiga enzim (tirosinase, tirosinase-related protein 1 dan 2) yang terlibat dalam jalur melanogenesis, hanya enzim tirosinase yang penting dalam proses karena menjadi kunci dalam melanogenesis (Chang 2012).
mendapatkan bahan yang tidak berbahaya bagi tubuh manusia. Beberapa bahan alam telah banyak diteliti dan ditemukan dapat menginhibisi enzim tirosinase. Tanaman Indonesia yang telah diteliti dan memiliki kemampuan meghambat enzim tirosinase antara lain batang Alamanda cathartica (Batubara et al. 2012), Dahlia rosea (Fransiska et al. 2012), Instsia palembanica, Rhizopora sp., dan Xylocarpus granatum (Batubara et al. 2010).
Alga coklat merupakan multiselular alga yang memiliki sekitar 1800 jenis (Guiry 2000). Karakteristik alga jenis ini yaitu berwarna hijau zaitun sampai warna coklat gelap akibat kandungan pigmen fukosantin. Pigmen lain selain fukosantin, yang terdapat di dalam alga coklat antara lain klorofil a dan klorofil c. Organisme terbesar dari alga coklat ialah kelp (Ecklonia maxima) yang panjangnya dapat mencapai 70 meter (Guiry 2000). Salah satu alga coklat, Ecklonia cava berpotensi menghambat enzim tirosinase lebih baik dari arbutin dan asam kojat sebagai kontrol positif (Yoon et al. 2009). Sargassum merupakan jenis alga coklat yang merupakan genera terbesar dari famili Sargassaceae. Rumput laut jenis ini merupakan tanaman perairan yang mempunyai warna coklat, berukuran relatif besar (1-3 m), tumbuh dan berkembang pada substrat dasar yang kuat. Indonesia memiliki 15 jenis Sargassum sp. dimana 12 jenis diantaranya telah dikenal (KKP 2012). Sargassum polycistum yang diambil dari Pulau Seri Buat dan Pulau Sembulan, Malaysia juga dapat menghambat aktivitas selular tirosinase (Chan et al. 2011). Hal inilah yang membuat perlunya dilakukan penelitian untuk mengetahui sumber inhibitor tirosinase lain yang berasal dari alga coklat khususnya Sargassum sp. pada perairan Indonesia.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan aktivitas inhibitor tirosinase pada Sargassum sp. (CP 02) yang ditunjukkan dengan nilai IC50 dan kelompok senyawa kimia rumput laut coklat Sargassum sp. (CP 02).
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kelompok senyawa kimia rumput laut coklat Sargassum sp. (CP 02) yang berperan sebagai inhibitor tirosinase.
Ruang Lingkup Penelitian
Bahan Penelitian
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah rumput laut coklat Sargassum sp. (CP 02) kering yang berasal dari Pantai Cipatujah, Tasikmalaya, Jawa Barat. Bahan lain yang digunakan dalam proses ekstraksi Sargassum sp. adalah aluminium foil, kertas saring, kapas dan methanol pa. Bahan-bahan yang digunakan dalam uji aktivitas inhibitor tirosinase yaitu, ekstrak Sargassum sp., akuades steril, bufer fosfat pH 6,8, asam kojat sebagai kontrol positif, L-tirosin (Sigma, St Louis, MO, USA), L-DOPA (Sigma, St Louis, MO, USA) dan enzim tirosinase jamur (Sigma, St Louis, MO, USA). Bahan yang digunakan dalam uji fitokimia antara lain kertas saring, kloroform, NH4OH, H2SO4 2M, reagen Mayer, Wagner, Dragendroff, magnesium, alkohol klorhidrat, amil alkohol, FeCl3, etanol, eter, anhidrida asam asetat, dan H2SO4 pekat.
Peralatan Penelitian
Alat yang digunakan pada preparasi Sargassum sp. (CP 02) yaitu gunting dan grinder. Alat-alat yang digunakan dalam ekstraksi Sargassum sp. antara lain timbangan, gelas ukur, erlenmeyer, magnetic stirrer (Jenwey 1200) , corong, dan rotary vacuum evaporator (IKA RV 05 Basic). Alat yang digunakan dalam uji aktivitas inhibitor tirosinase yaitu neraca analitik (Sartorius TE 214S) , tabung reaksi, mikro pipet, vortex, tabung eppendorf dan spektrofotometer (UV-VIS Jenwey 2030). Alat yang digunakan dalam uji fitokimia antara lain, tabung reaksi, batang pengaduk, timbangan, lempeng tetes, pipet tetes, pinggan porselen, dan gelas beker.
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dimulai pada bulan Sepember 2013 hingga bulan Februari 2014. Preparasi bahan, ekstraksi Sargassum sp. (CP 02), dan pengujian aktivitas inhibitor tirosinase bertempat di Laboratorium Bioteknologi Hasil Perairan, Program Studi Teknologi Hasil Perairan, Institut Pertanian Bogor. Analisis fitokimia dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Prosedur Penelitian
Keterangan : = input/output = proses
Preparasi Bahan Baku
Sampel rumput laut Sargassum sp. (CP 02) kering diambil dari Cipatujah, Tasikmalaya, Jawa Barat. Sampel kering kemudian dipotong-potong dengan menggunakan gunting untuk mempermudah proses penghalusan. Potongan sampel kemudian dihaluskan dengan grinder hingga sampel berbentuk serbuk.
Ekstraksi Sargassum sp. (CP 02)
Ekstraksi Sargassum sp. (CP 02) dilakukan berdasarkan metode yang sebelumnya dilakukan oleh Yuvaraj et al. (2011). Proses ekstraksi menggunakan pelarut metanol pa. Sampel direndam dengan metanol dengan perbandingan antara sampel (g) dan pelarut (mL) 1:10. Ekstraksi dilakukan dengan dua kali pengulangan menggunakan sampel sebanyak 20 gram dan 50 gram. Sargassum sp. (CP 02) dan metanol pa kemudian dimaserasi dengan menggunakan magnetic stirrer selama 24 jam tanpa menggunakan panas.
Sargassum sp.
(CP 02) kering
Penghalusan
Perendaman dengan metanol 1:10
Maserasi 24 jam
Filtrasi
Ekstrak metanol Analisis Inhibitor
tirosinase Analisis
fitokimia
Residu Filtrat
Evaporasi
Sargassum sp. (CP 02). Filtrat kemudian dievaporasi menggunakan rotary vacuum evaporator pada suhu 50 oC sehingga didapatkan ekstrak metanol Sargassum sp. Ekstrak dihitung dengan rumus:
Prosedur Analisis
Analisis Aktivitas Inhibitor Tirosinase
Pengujian ekstrak Sargassum sp. (CP 02) sebagai aktivitas inhibitor tirosinase dilakukan dengan modifikasi metode yang sebelumnya telah dilaporkan oleh Chan et al. (2011). Modifikasi dilakukan terhadap konsentrasi enzim tirosinase jamur serta konsentrasi ekstrak Sargassum sp. (CP 02) yang digunakan. Pengujian dilakukan terhadap dua substrat yang berbeda yaitu tirosin dan L-DOPA. Enzim tirosinase (1000 unit/mL) sebanyak 100 µL dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Larutan enzim kemudian ditambah ekstrak dengan konsentrasi berbeda sebanyak 100 µL dan bufer fosfat pH 6,8 sebanyak 1,8 mL. Larutan uji kemudian diinkubasi selama 10 menit lalu diukur absorbansinya (t0) dengan menggunakan spektrofotometer dengan pada panjang gelombang 475 nm. L-tirosin dengan konsentrasi 3,6 mg/mL atau L-DOPA dengan konsentrasi sebesar 3,3 mg/10mL sebanyak 1 mL ditambahkan pada masing-masing larutan uji lalu diinkubasi kembali selama 10 menit. Larutan uji diukur absorbansinya kembali (t10) untuk menentukan persen inhibisi. Persen inhibisi dihitung dengan cara membandingkan absorban sampel tanpa penambahan ekstrak (A) dan dengan penambahan ekstrak (B) pada panjang gelombang 475 nm. Penghitungan persen inhibisi dihitung dengan rumus berikut:
Persen inhibisi kemudian digunakan untuk menghitung konsentrasi ekstrak Sargassum sp. (CP 02) yang dapat menghambat 50% aktivitas enzim tirosinase (IC50).
Analisis Fitokimia
Analisis fitokimia yang dilakukan meliputi uji alkaloid, saponin, flavonoid, tanin, komponen fenolik, triterpenoid dan steroid (Harborne 1987).
Uji Alkaloid
berwarna coklat, putih, dan merah-jingga. Uji Saponin dan Flavonoid
Ekstrak sampel sebanyak 0,5 gram ditambahkan 100 mL air panas, dididihkan selama 5 menit kemudian disaring dan filtratnya diuji. Uji saponin dilakukan dengan mengambil sebanyak 10 mL filtrat kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan dikocok kuat selama 10 detik setelah itu larutan didiamkan selama 10 menit. Hasil positif saponin ditunjukkan dengan terbentuknya buih yang stabil pada larutan. Uji flavonoid dilakukan dengan penambahan 10 mL filtrat dengan 0,5 gram magnesium, 2 mL alkohol klorhidrat (HCl 37% dan etanol 95% dengan volume yang sama), dan 20 mL amil akohol kemudian dikocok kuat. Hasil positif flavonoid ditunjukkan dengan perubahan warna menjadi merah, kuning, atau jingga pada lapisan amil alkohol.
Uji Tanin dan Komponen Fenolik
Ekstrak sampel sebanyak 0,5 gram ditambahkan 100 mL air panas lalu dididihkan selama 5 menit. Larutan kemudian disaring dan filtratnya ditambahkan larutan FeCl3. Hasil positif tanin ditunjukkan dengan perubahan warna menjadi hitam kehijauan, sedangkan hasil positif komponen fenolik ditunjukkan dengan timbulnya warna ungu, biru atau hijau.
Uji Triterpenoid dan Steroid
Ekstrak sampel sebanyak 0,5 gram dilarutkan dengan 25 mL etanol panas (50 oC) kemudian disaring ke dalam pinggan porselen dan diuapkan sampai kering. Residu ditambahkan eter dan ekstrak eter dipindahkan ke lempeng tetes. Ekstrak eter ditambah 3 tetes anhidrida asam asetat dan 1 tetes H2SO4 pekat (uji Lieberman-Buchard). Hasil positif triterpenoid ditunjukkan dengan adanya perubahan warna menjadi merah sementara hasil positif steroid ditunjukkan dengan perubahan warna menjadi hijau atau biru.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sargassum sp. merupakan salah satu jenis alga coklat yang dapat dijumpai di perairan Indonesia dan perairan tropis. Jenis rumput laut ini tumbuh pada pantai yang dasarnya lempengan karang mati seperti di perairan selatan Pulau Jawa (Septiana dan Asnani 2012). Sargassum tumbuh berumpun dengan untaian cabang-cabang. Panjang thalli utama mencapai 1 - 3 m dan tiap-tiap percabangan terdapat gelembung udara berbentuk bulat yang disebut "bladder", berguna untuk menopang cabang-cabang thalli terapung ke arah permukaan air untuk mendapatkan intensitas cahaya matahari (Kadi 2005).
Senyawa-pemutih dan UV protektif (Heo dan Jeon 2009).
Ekstrak Sargassum sp. (CP 02)
Pemanfaatan komponen bioaktif rumput laut dapat dilakukan dengan mengambil komponen penting yang diperlukan. Ekstraksi dengan pelarut dapat dilakukan untuk memperoleh komponen bioaktif Sargassum sp. Prinsip ekstraksi menggunakan pelarut dilakukan dengan cara mempertemukan bahan yang akan diekstrak dengan pelarut selama waktu tertentu, diikuti pemisahan filtrat dari residu bahan yang diekstrak. Pemilihan pelarut yang akan dipakai dalam proses ekstraksi harus memperhatikan sifat kandungan senyawa yang akan diisolasi (Septiana dan Asnani 2012).
Penelitian menggunakan ekstraksi tunggal dengan pelarut metanol. Pelarut metanol digunakan karena merupakan pelarut polar yang dapat mengekstrak senyawa non polar, semi polar dan polar yang banyak terdapat di Sargassum sp.. Ekstrak Sargassum sp. yang didapatkan berwarna coklat tua. Warna coklat pada ekstrak Sargassum sp. (CP 02) disebabkan oleh pigmen fukosantin yang banyak terkandung pada Sargassum sp.. Resita et al. (2010) menyebutkan pigmen yang paling banyak terkandung dalam Sargassum sp. adalah fukosantin yaitu berkisar antara 21,80-73,05%, sedangkan pigmen utama lain seperti klorofil a berkisar antara 0,73-54,96%, klorofil c berkisar antara 0,28-1,09% dan karoten 0,38% dari total pigmen pada Sargassum sp. Warna coklat pada ekstrak juga disebabkan karena pigmen klorofil yang terdapat pada Sargassum sp. kering tidak stabil dibandingkan dengan fukosantin. Pengeringan akan menyebabkan tanaman yang mengandung klorofil akan mengalami perubahan atau kehilangan warna seperti yang terjadi pada penuaan daun sehingga klorofil yang semula berwarna hijau akan berubah warna menjadi hijau kecoklatan atau pudar (Resita et al. 2010).
Rendemen Sargassum sp. hasil ekstraksi dengan metanol yaitu sebesar 2,37±0,66%. Hasil ini tidak jauh berbeda dengan penelitian Bambang et al. (2013) dimana jumlah rendemen dari beberapa jenis Sargassum yang diambil di dari Pulau Madura yaitu 1,69±0,15%. Perbedaan jumlah rendemen juga dapat terjadi karena bahan preparasi yang dipengaruhi oleh umur panen dan faktor lingkungan serta metode ekstraksi yang digunakan. Hasil ekstrak yang berbeda dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kondisi alamiah senyawa, metode ekstraksi yang digunakan, ukuran partikel sampel, kondisi dan waktu penyimpanan, lama waktu ekstraksi serta perbandingan jumlah pelarut terhadap jumlah sampel yang digunakan (Harborne 1987).
Aktivitas Inhibitor Tirosinase
banyak digunakan dalam penelitian berkaitan dengan melanogenesis. Enzim tirosinase yang seringkali digunakan yaitu tirosinase yang diekstrak dari jamur. Enzim tirosinase jamur ini sangat homolog dengan mamalia, selain itu enzim dari jamur ini juga sudah tersedia secara komersil (Chang 2012).
Gambar 2 Sisi aktif enzim tirosinase (Yunita 2014).
Pengujian ekstrak Sargassum sp. (CP 02) dilakukan terhadap aktivitas monophenolase dan diphenolase yaitu menggunakan L-tirosin dan L-DOPA sebagai substrat dalam pengujian. Pengujian ekstrak dibandingkan dengan asam kojat sebagai kontrol positif. Asam kojat merupakan hasil metabolit jamur yang bertindak sebagai chelator yang baik untuk logam transisi seperti Cu2+ dan Fe3+. Asam kojat merupakan inhibitor kompetitif dalam reaksi monophenolase dan inhibitor campuran pada reaksi diphenolase (Saghaie et al. 2013). Asam kojat adalah salah satu jenis pemutih yang banyak digunakan dalam kosmetik. Namun penggunaan asam kojat secara berlebih dapat menyebabkan alergi pada kulit manusia (Kamakshi 2012). Penggunaan asam kojat sebagai kontrol positif sangat disarankan sebagai pembanding kekuatan penghambatan tirosinase baik dengan bahan baru yang ditemukan ataupun dengan kekuatan penambahan bahan lain (Chang 2012). Asam kojat digunakan sebagai kontrol positif karena memiliki efek inhibisi serta kestabilan yang tinggi dibandingkan dengan bahan lainnya (Fransiska et al. 2012).
Penambahan ekstrak Sargassum sp. (CP 02) tidak menunjukkan perubahan warna coklat keunguan seperti yang terjadi pada kontrol. Perbedaan warna hasil uji antara kontrol (tanpa penambahan ekstrak), kontrol positif (penambahan asam kojat) dan ekstrak dapat dilihat pada Gambar 3. Penentuan intensitas warna dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 475 nm. Nilai absorban yang diperoleh digunakan untuk mengetahui aktivitas ekstrak Sargassum sp. dalam menghambat tirosinase (Putri et al. 2010).
A B C
Gambar 3 Perubahan warna pada analisis aktivitas inhibitor tirosinase (A.Tanpa penambahan ekstrak (kontrol); B. Penambahan asam
intensitas warna coklat sedangkan ekstrak yang tidak memiliki aktivitas inhibitor dan kontrol (tidak ditambahkan ekstrak) memiliki warna coklat keunguan. Warna coklat keunguan merupakan warna dari dopacrom yang terbentuk sehingga dapat diukur penghambatannya (Juwita 2011). Apabila jumlah dopacrome yang terbentuk banyak maka penghambatan enzim tirosinase tidak terjadi, sebaliknya apabila dopacrome tidak terbentuk maka penghambatan terhadap enzim tirosinase terjadi maksimal.
Berdasarkan hasil perhitungan persen inhibisi oleh Sargassum sp. kemudian didapatkan nilai IC50 penghambatan. IC50 merupakan konsentrasi larutan sampel yang dibutuhkan untuk menghambat 50% aktivitas enzim tirosinase. Hasil pengujian IC50 pada reaksi monophenolase dan diphenolase dari asam kojat dan ekstrak Sargassum sp. disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 IC50 asam kojat dan ekstrak Sargassum sp. (CP 02)
Reaksi Substrat Asam kojat
(µg/mL)
Ekstrak Sargassum sp. (µg/mL)
Monophenolase L-tirosin 3,25 ± 0,53 13,43 ± 1,45
Diphenolase L-DOPA 14,27 ± 0,73 11,60 ± 2,30
Tabel 1 menunjukkan bahwa pada reaksi monophennolase ekstrak Sargassum sp. (CP 02) memiliki nilai IC50 empat kali lebih besar dari pada asam kojat. Namun, pada reaksi diphenolase, ekstrak Sargassum sp. menunjukkan nilai yang sebanding dengan asam kojat. Hal ini menunjukkan ekstrak Sargassum sp. (CP 02) bekerja lebih efektif pada reaksi diphenolase.
Berbeda dengan hasil penelitian ini, Sargassum polycystum yang diambil di kepulauan Malaysia tidak menunjukkan aktivitas inhibisi pada pengujian dengan tirosinase jamur namun menunjukkan aktivitas yang signifikan pada pengujian dengan seluler tirosinase (Chan et al. 2011). Penelitian dengan alga merah Grateloupia lancifolia juga menunjukan aktivitas inhibitor tirosinase dengan IC50 sebesar 256 µg/mL (Nguyen dan Kim 2012). Hasil ini menunjukkan bahwa Sargassum sp. (CP 02) memiliki aktivitas inhibitor tirosinase yang tinggi pada reaksi diphenolase. Perbedaan kemampuan ekstrak dalam menghambat enzim tirosinase disebabkan oleh kandungan kelompok senyawa kimia yang terdapat di dalam ekstrak dari spesies berbeda. Jennifer et al. (2012) menyebutkan bahwa secara alami keberadaan inhibitor tirosinase berasal dari beberapa kelas senyawa kimia. Kelompok senyawa kimia yang dikandung oleh kedua jenis Sargassum dapat dipengaruhi oleh perbedaan tempat tumbuh dimana kandungan hara serta mineral di tempat asalnya berbeda (Batubara et al. 2012). Kandungan kelompok senyawa kimia yang terdapat pada Sargassum sp. diteliti lebih lanjut dengan melakukan analisis fitokimia.
Kelompok Senyawa Kimia Sargassum sp. (CP 02)
Uji Hasil
Keterangan: (+) = positif, (-) = negatif
Ekstrak Sargassum sp. berdasarkan Tabel 2 mengandung flavonoid, saponin, komponen fenolik, terpenoid dan steroid. Kandungan alkaloid dan tanin tidak terdeteksi pada Sargassum sp. yang diteliti. Kemampuan ekstrak Sargassum sp. (CP 02) dalam menghambat aktivitas enzim tirosinase dapat disebabkan oleh komponen fenolik (Kim 2004), flavonoid (Chang 2009; Oskoueian et al. 2012), saponin (Zhang dan Zhou 2013), dan steroid (Chang 2009) yang terkandung dalam ekstrak.
Komponen fenolik merupakan aneka ragam senyawa yang berasal dari tumbuhan yang memiliki ciri yang sama yaitu cincin aromatik yang mengandung satu atau dua penyulih hidroksil. Beberapa golongan fenolik telah diketahui dan salah satu yang terbesar adalah flavonoid. Golongan polimer dari komponen fenolik lain yang penting pada tumbuhan antara lain lignin, melanin dan tanin (Harborne 1987). Pengujian ekstrak dengan FeCl3 menunjukkan hasil positif komponen fenolik pada Sargassum sp. Hasil positif pada komponen fenolik ini juga sesuai dengan pengujian terhadap Sargassum sp. dan S. wightii (Putri 2011, Seenivasan et al. 2012). Kim (2004) menyatakan bahwa beberapa komponen fenolik dikenal berperan sebagai agen depigmentasi, karena struktur kimia komponen fenolik memiliki kemiripan dengan tirosin yang merupakan substrat dari reaksi tirosin-tirosinase.
(Chang 2009).
Kemampuan ekstrak Sargassum sp. dalam menghambat kerja enzim tirosinase disebabkan antara lain oleh kandungan flavonoid yang terdapat di dalam ekstrak. Posisi fenolik dari senyawa aktif ekstrak berikatan dengan atom Cu pada sisi aktif tirosinase menyebabkan tidak terjadi reaksi oksidasi yang dikatalisis tirosinase sehingga pembentukan senyawa dopakuinon dan dopakrom menjadi berkurang (Juwita 2011). Adanya flavonoid ini membuat reaksi enzim dengan substrat terhalang sehingga melanin tidak terbentuk. Jenis inhibisi flavonoid ini ialah inhibitor kompetitif dimana penghambat kompetitif akan berlomba dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim, tetapi sekali terikat tidak dapat diubah oleh enzim tersebut. Penghambat kompetitif biasanya menyerupai substrat normal pada struktur tiga dimensinya sehingga dapat menduduki sisi aktif enzim (Lehninger 1982). Senyawa flavonoid akan berkompetisi dengan L-tirosin untuk menduduki sisi aktif enzim pada reaksi monophenolase berkompetisi dengan L-DOPA pada reaksi diphenolase. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Chang (2009) yang menyatakan penghambatan yang dilakukan oleh flavonols salah satu golongan flavonoid adalah sebagai inhibitor kompetitif.
Triterpenoid adalah senyawa dengan kerangka karbon yang disusun dari enam unit isoprena dan secara biosintesis diturunkan dari hidrokarbon C30 asiklik yaitu skualen. Triterpenoid tidak memiliki warna, berbentuk kristal, sering kali mempunyai titik leleh tinggi dan aktif optik yang umumnya sukar dicirikan karena tak ada kereaktifan kimianya (Harborne 1987). Pengujian terhadap triterpenoid menunjukkan hasil yang positif pada Sargassum sp. (CP 02) yang diambil di Pantai Cipatujah.
Steroid merupakan golongan dari senyawa triterpenoid. Senyawa steroid dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan obat. Steroid dapat diklasifikasikan menjadi steroid dengan atom karbon tidak lebih dari 21 yaitu sterol, sapogenin, glikosida jantung dan vitamin D. Steroid alami berasal dari berbagai transformasi kimia dua triterpena yaitu lanosterol dan sikloartenol (Harbone 1987). Hasil positif steroid terdeteksi pada Sargassum sp. yang diuji. Hasil yang didapatkan ini sesuai dengan hasil penelitian Seenivasanet al. (2012) dimana S. wightii positif mengandung steroid di dalamnya. Keberadaan steroid sebagai inhibitor tirosinase telah diteliti sebelumnya dimana tiga macam steroid yang diisolasi dari Trifolium balansae menunjukkan hasil inhibisi pada fase diphenolase yang lebih tinggi dari pada asam kojat yang merupakan kontrol positif (Chang 2009).
menurunkan laju oksidasi (Zhang dan Zhou 2013).
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Ekstrak metanol Sargassum sp. (CP 02) dapat menghambat enzim tirosinase lebih baik pada reaksi diphenolase denga IC50 sebesar 11,60 µg/mL dibandingkan reaksi monophenolase dengan IC50 13,43 µg/mL. Ekstrak metanol Sargassum sp. (CP 02) mengandung flavonoid, komponen fenolik, saponin, triterpenoid dan steroid berdasarkan analisis fitokimia.
Saran
Pengujian lebih lanjut terkait dengan inhibitor tirosinase perlu dilakukan yaitu pemisahan senyawa kimia yang ada pada Sargassum sp. (CP 02) untuk kemudian dilakukan analisis inhibitor tirosinase untuk diketahui secara pasti senyawa yang berperan sebagai inhibitor tirosinase.
DAFTAR PUSTAKA
Bambang BS, Kumalaningsih S, Susinggih W, Hardoko. 2013. Polyphenol content and antioxidant activities of crude extract from brown algae by various solvents. J Life Sci Biomed. 3(6):439-443.
Batubara I, Darusman LK, Mitsunaga T, Rahminiwati M, Djauhari E. 2010. Potency of Indonesian medical plants as tyrosinase inhibitor and antioxidant agent. J Biol Sci. 10(2): 138-144.
Batubara I, Darusman LK, Vibrianthi C. 2012. Potensi Tanaman Alamanda cathartica di daerah Bogor sebagai inhibitor tirosinase. Di dalam : Sukrasno, Yulinah, Soemardji, Moelyono, Damayanti, Sutjiatmo, Paryati, Januwati, editor. Seminar Nasional Pokja TOI XLII ; 2012 Mei 20; Cimahi, Indonesia: FMIPA UNJANI. Hlm 316-324
[BPOM] Badan Pengawas Obat dan Makanan. 2013. Dialog sore tentang public warning kosmetik. www.bpom.go.id (1 April 2014).
Chan YY, Kim KH, Cheah SH. 2011. Inhibitory effects of Sargassum polycystum on tyrosinase activity and melanin formation in B16F10 murine melanoma cells. J Ethnopharm. 137(3): 1183– 1188.
down-regulation of tyrosinase activity. Materials. 5(9):1661-1685.
Chang Tsong-Min. 2012. Tyrosinase and tyrosinase inhibitors. J Biocatal Biotransformation. 1(2):1-2.
Fransiska MK , Batubara I, Darusman LK. 2012. Penapisan inhibitor tirosinase pada empat spesies famili Asteraceae Chrysantemum morifolium , Gerbera jamesonii, Dahlia rosea, dan Tagetes erecta. Acta Pharmaciae Indonesia. 1(1):36-42.
Guiry MD. 2000. Phaeophyta: Brown Algae. www.seaweed.ie (31 April 2014). Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia. Padmawinata K, penerjemah, Bandung
(ID) : Institut Teknologi Bandung. Terjemahan dari Phytochemical Methods. Heo SJ, Jeon YJ. 2009. Protective effect of fucoxanthin isolated from Sargassum siliquastrum on UV-B induced cell damage. J Photochem Photobiol B: Biol. 95(2):101-107.
Jennifer, Stephie, C.M, Abhishri, S.B, Shalini. 2012. A review on skin whitening property of plant extracts. Int J Pharm Bio Sci. 3(4):332-347.
Juwita NK. 2011.Uji penghambatan tirosinase dan stabilitas fisik sediaan krim pemutih yang mengandung ekstrak kulit batang nangka (Artocarpus heterophyllus) [skripsi]. Depok (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia.
Kadi A. 2005. Beberapa kehadiran marga Sargassum di Perairan Indonesia. Oseana. 30(4):19-29.
Kamakshi R. 2012. Fairness via formulations: A review of cosmetic skin-lightening ingredients. J Cosmet Sci. 63(1):43-54.
Kim YJ, Kyung KJ, Lee JH, Chung HY. 2004. 4-4’-Dihydroxybiphenyl as a new potent tyrosinase inhibitor. Biol Pharm Bull. 28(2):323-327.
[KKP] Kementrian Kelautan dan Perikanan. 2012. Mengenal Sargassum sp. dan manfaatnya. www.djpb.kkp.go.id (31 April 2014).
Lehninger AL. 2004. Dasar-dasar Biokimia Jilid I. Thenawidjaja M, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari : Principles of Biochemistry. Marry JS, Vinotha P, Pradeep A. 2012. Screening for in vitro cytotoxix activity of
seaweed, Sargassum sp. Against Hep-2and MCF-7 cancer cell lines. Asia Pas J Cancer Prev. 13(12):6073-6076.
Nguyen H, Kim SM. 2012. Antioxidative, anticholinesterase and antityrosinase activities of the red alga Grateloupia lancifolia extracts. African J Biotech. 11(39): 9457-9467.
ekstrak metanol kulit batang Artocarpus heterophyllus LAMK sebagai inhibitor tirosinase. J Sains Teknol Kim. 1(1):94-99.
Putri KH. 2011. Pemanfaatan rumput laut coklat (Sargassum sp.) sebagai serbuk minuman pelangsing tubuh [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Resita D, Merdekawati W, Susanto AB, Limantara L. 2010. Kandungan dan komposisi pigmen Sargassum sp. pada perairan Teluk Awur, Jepara dengan perlakuan segar dan kering. J Fish Sci. 12(1):11-19.
Saghaie L, Pourfarzam M, Fassihi A, Sartippour B. 2013. Synthesis and tyrosinase inhibitory properties of some novel derivatives of kojic acid. J Pharm Sci. 8(4):233-242.
Seenivasan R, Rekha M, Indu H, Geetha S. 2012. Antibacterial activity and phytochemical analysis of selected seaweeds from Mandapam Coast, India. J App Pharm Sci. 2(10):159-169.
Septiana A, Asnani A. 2012. Kajian sifat fisikokimia ekstrak rumput laut coklat Sargassum duplicatum menggunakan berbagai pelarut dan metode ekstraksi. Agrointek. 6(1):22-28.
Yoon NY, Eom TK, Kim MM, Kim SK. 2009. Inhibitory effect of phlorotannins isolated from Ecklonia cava on mushroom tyrosinase activity and melanin formation in mouse B16F10 melanoma cells. J Agric Food Chem. 57(10):4124-4129.
Yoon HS, Koh WB, Oh YS, Kim IJ. 2009. The anti-melanogenic effect of Petalonia binghamiae extract in a-melanocyte stimulating hormone-induced B16/F10 Murine Melanoma cells. J Korean Soc Appl Bil Chem. 52(5):564-567.
Yunita M. 2014. Elektrode komposit zeolit sebagai biosensor berbasis tirosinase. [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Yuvaraj N, Kanmani P, Satishkumar R, Paari KA, Pattukumar V, Arul V. 2011. Extraction, purification and partial characterization of Cladophora glomerata against multidrug resistant human pathogen Acinetobacter baumannii and fish pathogens. J Fish and Marine Sci. 3(1): 51-57
Penulis bernama lengkap Margareth Dina Indriani. Dilahirkan di Jakarta pada 26 Juni 1992. Merupakan anak ketiga dari pasangan A.M Michael Edy Suharyoko S.Pd dan Anna Agustina Heralanti. Penulis memulai jenjang pendidikan formal di SD Santo Vincentius, Jakarta dan lulus pada tahun 2004, kemudian penulis melanjutkan jenjang sekolah menengah pertama di SMP Marsudirini Jakarta dan lulus pada tahun 2007. Penulis menamatkan sekolah pada tahun 2010 di SMA Pangudi Luhur Van Lith, Muntilan dan pada tahun yang sama diterima sebagai mahasiswi Institut Pertanian Bogor melalui jalur UTM.
