PENGARUH EKSTRAK ETANOL DAN ISOLAT FLAVONOID DAUN SUKUN
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) TERHADAP AKTIVITAS PENURUNAN KADAR GLUKOSA SECARA IN VITRO
Artikel
Alend Novita Rizky Kurniawan 1040911007
PROGRAM STUDI S1 FARMASI
SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI “YAYASAN PHARMASI”
1
PENGARUH EKSTRAK ETANOL DAN ISOLAT FLAVONOID DAUN SUKUN (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) TERHADAP AKTIVITAS
PENURUNAN KADAR GLUKOSA SECARA IN VITRO
EFFECT OF ETHANOLIC EXTRACT AND FLAVONOID ISOLATE OF BREADFRUIT LEAVES (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) ACTIVITY
IN BLOOD GLUCOSE LEVELS REDUCTION IN VITRO
Alend Novita Rizky Kurniawan, Lia Kusmita, Bekti Nugraheni
Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi “Yayasan Pharmasi” Semarang
SARI
Diabetes mellitus adalah penyakit yang disebabkan kekurangan hormon insulin yang berfungsi memanfaatkan glukosa sebagai sumber energi dan mensintesa lemak. Peningkatan kadar glukosa di dalam darah dapat mengakibatkan darah menjadi lebih kental yang disebut hiperglikemi. Daun sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) memiliki kandungan saponin, polifenol, asam
hidrosianat, asetilkolin, tanin, riboflavin, fenol dan flavonoid. Salah satu senyawa yang diduga berkhasiat sebagai antidiabetes adalah flavonoid.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dalam menurunkan kadar glukosa secara in vitro, mengetahui konsentrasi yang optimal dari ekstrak etanol dan isolat flavonoid yang memberikan penurunan kadar glukosa paling besar dan mengetahui jenis flavonoid dalam daun sukun yang mampu memberikan penurunan kadar glukosa secara in vitro.
Metode ekstraksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode maserasi dengan menggunakan pelarut etanol 70%. Isolasi senyawa flavonoid dilakukan dengan menggunakan metode kromatografi kolom. Uji pendahuluan dilakukan terhadap ekstrak etanol meliputi flavonoid, alkaloid, saponin, tanin, polifenol dan senyawa fenol. Uji penurunan kadar glukosa ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun menggunakan spektrofotometer visibel sedangkan metode yang digunakan menggunakan metode Nelson Somogyi. Jenis flavonoid yang berperan dalam menurunkan kadar glukosa diidentifikasi menggunakan pereaksi geser dengan spektrofotometer UV-Vis.
Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi maksimal ekstrak etanol yang dapat menurunkan kadar glukosa adalah 160 ppm sebesar 84,58% sedangkan pada isolat flavonoid yang dapat menurunkan kadar glukosa adalah 120 ppm sebesar 80,43%. Terdapat perbedaan penurunan (%) kadar penurunan glukosa pada ekstrak etanol dan isolat flavonoid secara in vitro. Terdapat pengaruh pemberian ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun terhadap penurunan kadar glukosa secara in vitro. Senyawa flavonoid yang berperan dalam menurunkan kadar glukosa pada isolat flavonoid adalah 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol.
2
ABSTRACT
Diabetes mellitus is a disease caused by the deficiency of insulin hormones, in that utilize glucose as an energy source and fat synthesis. Increasing level of glucose in the blood can lead to more viscous blood called hyperglycemia.
Breadfruit leaves (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) contains saponins,
polyphenols, hydrocyanic acid, acetylcholine, tannin, riboflavin, phenols and flavonoids. One of the compounds that considered responsible for its antidiabetic activity is flavonoids.
This research aims to determine the activity of ethanolic extract and
flavonoids isolate of breadfruit laves (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) in blood
glucose level reduction in vitro, to determine the optimal concentration of ethanolic extract and flavonoids isolate which provide the greatest reduction in glucose levels and to determine the type of flavonoid contained breadfruit in the leaves that considered able to reduce blood glucose level in vitro.
The extraction method used in this research maceration method using 70% ethanol as the solvent. Isolation of flavonoid compounds was done using colomn chromatography. Preliminary test conducted on the ethanolic extract include flavonoids, alkaloids, saponins, tannins, polyphenols and phenolic compounds. The determination of blood glucose level reduction of ethanolic extract and flavonoid isolate of breadfruit leaves was done with Nelson Somogyi method using visible spectrophotometer. The types of flavonoids that play a role in reducing blood glucose levels are identified using a shift reagent with UV-Vis Spectrophotometer.
The results showed maximum concentration of ethanolic extract can reducer blood the glucose levels are 160 ppm by 84,58%, while the flavonoids isolated can reducer blood glucose levels in vitro are 120 ppm by 80,43%. There are differences of level (%) reducing blood glucose in the ethanolic extracts and flavonoids isolate in vitro. There are effects of ethanolic extract and flavonoid isolate of breadfruit leaves in reducing the blood glucose levels in vitro. Flavonoids compound that play a role in reducing blood glucose levels in vitro is
7, 3', 4' trihidroxyflavonol.
Keywords: ethanolic extract of breadfruit leaves and flavonoids isolate of breadfruit leaves, blood glucose levels reduction, Nelson Somogyi
PENDAHULUAN
Kadar glukosa sering dikaitkan dengan penyakit diabetes karena terjadi peningkatan kadar glukosa yang tidak normal dalam darah. Peningkatan penderita diabetes mellitus tipe dua karena kekurangan hormon insulin yang berfungsi memanfaatkan glukosa sebagai sumber energi dan mensintesa lemak. Akibatnya glukosa bertumpuk di dalam darah (hiperglikemia) dan akhirnya diekskresikan lewat kemih tanpa digunakan. (Tjay dan Rahardja, 2007 : 738).
Salah satu tanaman yang layak untuk diteliti adalah daun sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg). Menurut Ramdhani (2009), daun sukun
3
hidrosianat, asetilkolin, tanin, riboflavin, fenol dan flavonoid. Menurut Suryanto dan Wehantouw (2009), bahwa ekstrak etanol daun sukun mengandung flavonoid, tanin dan senyawa fenolik. Flavonoid dapat bersifat sebagai antidiabetes karena flavonoid mampu berperan sebagai senyawa yang dapat menetralkan radikal bebas dan dapat mencegah kerusakan sel β pankreas yang memproduksi insulin (Schroeter, dkk. 2002 : 15).
Isolat flavonoid dibandingkan dengan ekstrak etanol daun sukun dengan tujuan untuk mengetahui apakah senyawa murni isolat flavonoid dapat menurunkan kadar glukosa lebih baik daripada ekstrak yang masih terdapat berbagai macam kandungan senyawa aktif. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Nelson Somogyi. Prinsip Nelson Somogyi adalah mengoksidasi glukosa oleh reagen Nelson kemudian ditambahkan dengan larutan arsenomolibdat membentuk kompleks molibdenum yang berwarna biru kehijauan dan dapat diukur absorbansinya untuk menentukan kadar glukosa.
METODE PENELITIAN
Bahan uji yang digunakan adalah serbuk daun sukun (Artocarpus altilis
(Park.) Fosberg), baku D-glukosa anhidrat (Merck), akuades, reagen Nelson Somogyi dan reagen Arsenomolibdat.
Alat yang digunakan adalah spektrofotometer visibel (Shimadzu UV Vis
Mini-1240), beaker glass (Herma), neraca analitik (Sartorius), pipet volume
(Pyrex), labu takar (Pyrex), pipet tetes, tabung reaksi (Pyrex), waterbath.
Daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) diekstraksi dengan metode: Maserasi dengan cara 50 gram serbuk daun sukun ditambah setanol 70% sebanyak 500 mL, kemudian disari secara maserasi dalam beaker glass selama 5 hari. Setiap hari diaduk, diganti larutan penyari yang baru dan disaring. Setelah 5 hari, filtrat dijadikan satu, dipekatkan dengan waterbath hingga didapatkan ekstrak kental.
Pengujian senyawa aktif ekstrak etanol secara kualitatif
Ekstrak etanol ditambah larutan FeCl3 membentuk warna hitam jika
mengandung senyawa fenol. Ekstrak etanol ditambah FeCl3 dan K4FeCN6
4
dengan uap ammonia pekat. Terbentuknya warna kuning menunjukkan adanya kandungan flavonoid (Robinson, 1995 : 209).
Penentuan Struktur dan Jenis Flavonoid Dengan Pereaksi Geser
Tahap I isolat flavonoid dalam metanol (disebut sebagai larutan cuplikan) dimasukkan ke dalam kuvet. Metanol murni digunakan sebagai pembanding, kemudian diukur spektrumnya. Tahap II larutan cuplikan ditambahkan 3 tetes NaOH 2N kemudian diukur spektrumnya. Pembacaan spektrum dilakukan kembali setelah 5 menit. Tahap III serbuk NaOAc ditambahkan ke dalam larutan cuplikan. Tahap IV serbuk H3BO3 anhidrat ditambahkan ke dalam larutan pada
tahap III. Tahap V tiga tetes pereaksi AlCl3 5% ditambahkan ke dalam larutan
cuplikan. Tahap VI tiga tetes HCl yang dibuat dengan melarutkan 5 ml HCl ke dalam 10 ml air, ditambahkan ke dalam cuplikan (Markham, 1988 : 47).
Pembuatan Larutan Baku Glukosa 80 ppm
Ditimbang seksama 50,0 mg baku D-glukosa anhidrat didilarutkan dalam 50 mL akuades sehingga didapatkan konsentrasi 1000 ppm. Dipipet 8,0 mL dari larutan tersebut dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL kemudian ditambahkan akudes sampai tanda batas dan dihomogenkan.
Cara Pengukuran Kadar Glukosa
Ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun masing-masing dibuat seri konsentrasi 60, 80, 100, 120, 140, 160 dan 180 ppm. Diambil 3 mL dimasukkan dalam tabung reaksi, ditambahkan dengan 3 mL baku glukosa dengan konsentrasi 80 ppm dalam akuades. Diambil 1 mL dari larutan tersebut dimasukkan ke dalam labu takar 10 mL, ditambah 1 mL reagen Nelson ditutup dengan kapas kemudian dipanaskan di atas air mendidih selama 10 menit. Larutan didinginkan selama 5 menit, ditambah 1 mL reagen Arsenomolibdat kemudian ditambah akuades sampai tanda batas, gojog dan didiamkan selama 13 menit. Hasilnya dibaca dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 758,5 nm.
Analisis Data
Absorbansi yang diperoleh dari pengukuran sampel ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dikurangi dengan blanko dan dibandingkan dengan larutan baku glukosa. Kemudian absorban dimasukkan ke dalam regresi linier deret baku untuk mengetahui persen penurunan kadar glukosa. Perhitungan persentase kadar penurunan glukosa menggunakan rumus berikut:
Persentase penurunan kadar = � � − �
5
HASIL PENELITIAN
Dilakukan uji pendahuluan untuk mengetahui senyawa flavonoid yang
terkandung dalam ekstrak etanol dengan cara 1 mL ekstrak etanol daun sukun
ditambah dengan NaOH yang akan membentuk warna kuning stabil. Kemudian
dilakukan uji penegasan dengan metode kromatografi lapis tipis (KLT) dengan
terbentuk noda berwarna kuning setelah diberi uap ammonia dan diperoleh Rf
0,19; 0,41; 0,58; 0,68; 0,96.
Gambar 1. Hasil KLT setelah uap ammonia
Isolasi senyawa flavonoid ekstrak etanol menggunakan kromatografi
kolom. Hasil isolat dijadikan satu dan diperoleh isolat kental. Tahapan selanjutnya
adalah pengujian isolat flavonoid menggunakan pereaksi geser.
Tabel 1. Data Interpretasi Spektrum secara Spektrofotometer Visibel
Perlakuan Sampel Isolat Flavonoid
λ maks (nm) Pergeseran λ (nm) Interpretasi
Pita II Pita I Pita II Pita I
6
spektrofotometer visibel yaitu 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol. Struktur dari flavonoid 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol ditunjukkan gambar 1.
O
Gambar 2. Interpretasi spektrum flavonoid 7, 3′, 4′ trihidroksi flavonol
Penentuan kadar glukosa menggunakan reagen Nelson Somogyi. Pertama kali dilakukan pengukuran deret baku glukosa. Deret baku inilah yang akan digunakan sebagai penghitungan konsentrasi glukosa. Dari hasil pengukuran didapatkan data:
Tabel 2. Data Pengukuran Absorbansi Deret Baku Glukosa
Hasil regresi linier didapat data: a = -0,0332, b = 0,0206, r = 0,9985.
Dari data yang didapat, maka nilai regresi linier sebagai rumus yang menjadi dasar untuk perhitungan kadar glukosa pada sampel yaitu y = 0,0206 x – 0,0332.
Selanjutnya dilakukan pengukuran kadar glukosa setelah ditambahkan ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg). Pada proses ini terjadi reaksi pembentukan kompleks glukosa dengan flavonoid. Reaksinya dapat dilihat pada gambar 2.
7
Pada flavonoid, gugus OH yang terletak pada nomor 3′ dan 4′ mampu mengikat glukosa sehingga kadar glukosa menjadi berkurang. Sedangkan kelebihan glukosa akan bereaksi dengan reagen Nelson dengan membentuk endapan merah bata kemudian direaksikan dengan reagen Arsenomolibdat membentuk molibdine. Reaksinya dapat dilihat pada gambar 3.
Glukosa Asam Glukonat
3Cu2O + (Mo7O24)-6 Cu6Mo7O25 + O2
Merah bata Molybdat senyawa kompleks biru kehijauan
Gambar 4. Reaksi pembentukan senyawa kompleks glukosa dengan arsenomolibdat (Pratiwi, 2011)
Dari hasil pengukuran kadar glukosa didapatkan rata-rata % penurunan kadar glukosa adalah:
Tabel 3. Hasil Pengukuran Rata-Rata % Penurunan Kadar Glukosa Setelah Penambahan Ekstrak Etanol dan Isolat Flavonoid Daun Sukun
Konsentrasi
(ppm) Ekstrak etanol Rata-rata % Penurunan Kadar Glukosa Isolat flavonoid
60 52,19% 59,22%
8
Pada gambar dapat diketahui bahwa persentase penurunan glukosa lebih besar persentasenya pada isolat flavonoid dibandingkan dengan ekstrak etanol. Isolat flavonoid pada konsentrasi 60 ppm mampu menurunkan glukosa sebesar 59,22% sedangkan pada ekstrak etanol pada konsentrasi yang sama hanya mampu menurunkan glukosa sebesar 52,19%. Perbedaan persentase penurunan kadar glukosa dikarenakan kandungan flavonoid dalam isolat flavonoid lebih banyak dibandingkan ekstrak etanol. Sehingga isolat flavonoid mampu mengikat glukosa lebih banyak dibandingkan ekstrak etanol.
Hasil uji statistika menggunakan SPSS versi 16 adalah ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) dengan konsentrasi masing-masing yaitu 60, 80, 100, 120, 140, 160 dan 180 ppm berdistribusi normal dan homogen. Uji parametrik menggunakan uji anava dua jalan didapatkan data bahwa ada perbedaan signifikan antara konsentrasi ekstrak etanol dengan isolat flavonoid.
SIMPULAN
Konsentrasi maksimal ekstrak etanol daun sukun yang dapat menurunkan kadar glukosa adalah 160 ppm sedangkan konsentrasi isolat flavonoid yang dapat menurunkan kadar glukosa adalah 120 ppm. Terdapat perbedaan ekstrak etanol dan isolat flavonoid dapat menurunkan kadar glukosa secara in vitro. Terdapat pengaruh pemberian ekstrak etanol dan isolat flavonoid daun sukun terhadap penurunan kadar glukosa secara in vitro.
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, R. J., dan J. S. Fessenden. 1986. Kimia Organik. Edisi ketiga. Jakarta: Erlangga
Markham, K. R. 1988. Cara Mengidentifikasi Flavonoid. Diterjemahkan oleh Padmawinata, K. Bandung: ITB Press
Pratiwi E. C. 2011. Perbedaan Metode Ekstraksi Daun Stevia (Stevia rebaudana
Bertonii) Terhadap Kadar Gula Reduksi Secara Spektroskopi Visibel.
Skripsi. Semarang: Stifar Yayasan Pharmasi
Ramdhani, AN. 2009. Uji Toksisitas Akut Ekstrak Etanol Daun Sukun
(Artocarpus altilis (Park.) Fosberg) terhadap Larva Artemia salina Leach
9
Robinson, T. 1995. Kandungan Organik Tanaman Tingkat Tinggi, Edisi VI, diterjemahkan oleh Padmawinata, K. Bandung: ITB Press
Tjay, T.H., dan Rahardja, K. 2007. Obat-Obat Penting, Khasiat, Penggunaan dan
Efek-efek Sampingnya. Edisi VI. Jakarta: Elex Media Komputindo
Schroeter, Hagen, Cliton B., Jeremy P.E.S, Robert J.W., Enrique C., Catherine R.E. 2002. MAPK signaling in neurodegeneration: influences of flavonoid and of nitric oxide. Jurnal Elsevier Neurobiology of Aging 23: 861-880
Suryanto, E. dan F. Wehantouw, 2009. Aktivitas Penangkap Radikal Bebas Dari Ekstrak Fenolik Daun Sukun (Artocarpus altilis (Park.) Fosberg F.).
