AKTIVITAS MUKOLITIK SENYAWA FARREROL YANG DISINTESIS DARI MATTEUCINOL HASIL ISOLASI DARI TUMBUHAN PAKU CHINGIA SAKAYENSIS
MUCOLYTIC ACTIVITIES OF FARREROL SYNTHESIZED FROM MATTEUCINOL ISOLATED FROM THE FERN CHINGIA SAKAYENSIS
Suyatno*, Nurul Hidajati, Anandya Wahyuningtyas, dan Erika Widiarini Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Surabaya, Jl. Ketintang, Surabaya (60231) *e-mail: suyatno_kimunesa@yahoo.com
Abstrak. Telah dilakukan penelitian untuk menentukan aktivitas mukolitik senyawa farrerol yang
disintesis dengan material awal matteucinol hasil isolasi dari batang tumbuhan paku Chingia sakayensis. Uji aktivitas mukolitik dilakukan secara in vitro berdasarkan penurunan viskositas mukus usus sapi. Nilai viskositas yang diperoleh dianalisis ANAVA satu arah, dilanjutkan uji LSD untuk mengetahui signifikasi perbedaan antar kelompok perlakuan. Hasil uji aktivitas mukolitik menunjukkan bahwa senyawa farrerol memiliki aktivitas mukolitik. Larutan farrerol dengan konsentrasi 0,2% memiliki aktivitas mukolitik yang setara dengan asetilsistein 0,1% sebagai kontrol positif.
Kata-kata kunci: Farrerol, matteucinol, aktivitas mukolitik, Chingia sakayensis
Abstract. It had been research to determine to mucolytic activity of farrerol synthesized using matteucinol as the starting material isolated from the fern Chingia sakayensis’s stem. In vitro mucolytic activity assay was conducted based on the decreasing the viscosity of intestinal mucus cow. Viscosity values obtained were analyzed using one-way ANOVA, followed by LSD test to determine significant differences between treatment groups. The results showed that farrerol had mucolytic activity. The farrerol concentrations of 0,2% had mucolytic activity which equivalent to 0.1% acetylcysteine as positive control.
Keywords: Farrerol, matteucinol, mucolytic activity, Chingia sakayensis PENDAHULUAN
Keberhasilan pembangunan nasional ternyata berpengaruh terhadap pergeseran pola penyakit yang diderita masyarakat Indonesia yakni dari pola penyakit negara berkembang ke pola penyakit negara maju. Pola penyakit negara berkembang, yang ditandai dengan prevalensi penyakit infeksi yang tinggi, gizi yang rendah, lingkungan hidup buruk, pengetahuan kesehatan yang rendah dan dalam lingkungan kemiskinan akan bergeser ke pola penyakit degeneratif, kanker, kelainan jiwa, serta berbagai jenis penyakit respirasi. Penyakit respirasi merupakan salah satu penyakit yang banyak diderita oleh masyarakat negara maju. Penyakit tersebut berkaitan dengan saluran pernapasan dan menjadi salah satu masalah
kesehatan utama serta masih membutuhkan penanganan yang terpadu [1].
Penyakit respirasi seperti bronkitis dan infeksi saluran nafas dapat menyebabkan peningkatan sekresi dahak. Peningkatan produksi mukus terjadi pada kondisi tersebut, dan mukus yang diproduksi sifatnya kental sehingga sukar dikeluarkan serta berpengaruh pada pernafasan. Proses pengenceran dapat membantu pengeluaran mukus yang kental. Secara fisiologis silia tidak mampu mengeluarkan mukus yang terlalu kental [2].
Bahan aktif mukolitik dapat membantu mengurangi kekentalan dahak sehingga mudah dikeluarkan. Bahan tersebut mampu merombak dan melarutkan dahak sehingga viskositasnya berkurang dan mempermudah pengelurannya. Aktivitas mukolitik pada
mukosa usus sapi ditunjukkan oleh kadar senyawa aktif yang mampu menurunkan viskositas larutan mukus.
Penggunaan bahan alam sebagai obat tradisonal lebih aman dan memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi obat berbagai macam penyakit. Beberapa tanaman obat tradisional telah dikenal masyarakat guna penyembuhan penyakit respirasi seperti bronkitis dan radang tenggorokan kronis, antara lain Echinacea angustifolia, Echinacea purpurea, sambiloto (Andrographis paniculata), dan Rhododendron dauricum. Tanaman Echinaceae mengandung senyawa aktif berupa minyak atsiri, alkamida, polialkena, polialkuna, dan turunan asam kafeat. Sambiloto memiliki kandungan senyawa aktif berupa flavonoid dan lakton. Sementara itu, Rhododendron dauricum mengandung beberapa senyawa bioaktif flavonoid farrerol, skopoletin, umbeliferone, hiperosida, kaempferol dan kuersetin [3].
Beberapa penelitian terdahulu melaporkan bahwa senyawa flavonoid dapat bersifat mukolitik. Aktivitas mukolitik ekstrak etanol daun sirih merah pada konsentrasi 0,3% setara dengan asetil sistein 0,1% dan ekstrak etanol daun sirih merah mengandung senyawa golongan alkaloid, saponin, flavonoid, dan polifenol.Selain itu ekstrak metanol daun sirih merah juga memiliki aktivitas mukolitik, sementara pada konsentrasi 0,3% setara dengan asetilsistein 0,1%. Fraksi metanol mengandung senyawa golongan saponin, flavonoid, dan polifenol [4].
Tumbuhan paku C. sakayensis merupakan salah satu spesies tumbuhan paku famili Thelypteridaceae yang banyak tumbuh di Indonesia, khususnya di Sumatra, dan Jawa [5]. Berdasarkan hasil penelitian terdahulu, dari ekstrak diklorometana tumbuhan paku C. sakayensis ditemukan senyawa flavonoid utama berupa matteucinol [6]. Flavonoid memiliki berbagai aktivitas sebagai antivirus, antibakteri, antihistamin, dan dapat meningkatkan gerakan pernapasan, yang semuanya sangat mendukung untuk penyembuhan penyakit radang saluran nafas [7, 8]. Dari senyawa flavonoid matteucinol telah berhasil disintesis senyawa flavonoid farrerol menggunakan pereaksi asam bromida dan litium iodida [9].
Mengingat aktivitas mukolitik senyawa flavonoid farrerol yang disintesis dari matteucinol hasil isolasi dari ekstrak diklorometana batang tumbuhan paku C. sakayensis belum pernah dilaporkan, maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian tentang aktivitas mukolitik senyawa flavonoid farrerol.
BAHAN DAN METODE Alat
Viskometer Ostwald, stopwatch, neraca analitik, spatula, waterbath, piknometer, gelas ukur, gelas kimia, botol vial, dan pisau.
Bahan
Mukus usus sapi, larutan dapar fosfat pH 7, asetilsistein, tween-80.
Prosedur Penelitian
Uji Aktivitas Mukolitik in Vitro Pengumpulan Usus Mukus Sapi
Usus sapi dibersihkan dari kotoran yang melekat, kemudian usus dipotong membujur dan diurut. Selanjutnya lapisan mukosa dikerok perlahan hingga bersih. Mukus yang telah terkumpul digunakan untuk uji aktivitas mukolitik [10].
Pembuatan Larutan Mukus-Dapar Fosfat 20% (b/b)
Larutan mukus-dapar fosfat 20% (b/b) dibuat dengan cara mencampurkan mukus sebanyak 20 bagian (dalam bobot) dengan larutan dapar-fosfat pH 7 sebanyak 80 bagian (dalam bobot) sehingga total 100 bagian (dalam bobot). Campuran diaduk sampai homogen [10]. Pembuatan Larutan Kontrol Negatif
Larutan kontrol negatif dibuat dengan cara mencampur tween 80 sebanyak 0,5% (b/b) dari berat total atau sebesar 0,15 gram dengan larutan mukus-dapar fosfat hingga diperoleh berat total sebesar 30 gram dan diaduk hingga homogen [10].
Pembuatan Larutan Kontrol Positif
Larutan kontrol positif dibuat dengan cara mencampurkan asetilsistein 0,1% sebanyak 0,03 gram dengan tween 80 sebanyak 0,5% (b/b)
dari berat total atau sebesar 0,15 gram. Selanjutnya ditambahkan larutan mukus-dapar fosfat hingga diperoleh berat total sebesar 30 gram dan diaduk hingga homogen [10].
Pembuatan Larutan Uji
Larutan uji yang digunakan adalah senyawa flavonoid farrerol hasil sintesis dengan konsentrasi 0,2% ; 0,4% ; 0,6% ; 0,8% ; dan 1%. Masing-masing larutan uji dibuat dengan mencampurkan senyawa farrerol sebanyak konsentrasi masing-masing dengan tween 80 sebanyak 0,5% (b/b) dari berat total atau sebesar 0,15 gram. Selanjutnya ditambahkan larutan mukus-dapar fosfat hingga diperoleh berat total sebesar 30 gram dan diaduk hingga homogen [10].
Uji Aktivitas Mukolitik Secara in Vitro Uji aktivitas mukolitik dilakukan dengan pengukuran viskositas menggunakan viskometer Ostwald. Larutan kontrol negatif, larutan kontrol positif, dan larutan uji diinkubasi selama 30 menit pada suhu 37°C. Kemudian larutan uji dimasukkan ke dalam viskometer Ostwald. Selanjutnya dilakukan pengukuran kerapatan menggunakan piknometer. Harga viskositas dihitung dengan cara mengalikan kerapatan dengan waktu alir [10].
Teknik Analisis Data
Aktivitas mukolitik senyawa flavonoid farrerol hasil sintesis dianalisis secara deskriptif dengan cara membandingkan dengan kontrol positif asetilsistein 0,1%. Aktivitas mukolitik senyawa uji dianalisis dengan ANAVA satu arah yang dilanjutkan uji LSD pada analisis Post-Hoc untuk mengetahui signifikasi perbedaan harga viskositas larutan antar perlakuan. Semua analisis statistik dilakukan dengan program SPSS.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Uji Aktivitas Mukolitik Senyawa Farrerol Hasil Sintesis
Uji aktivitas mukolitik dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui aktivitas mukolitik senyawa farrerol hasil sintesis. Dalam penelitian ini uji aktivitas mukolitik senyawa uji dilakukan terhadap mukus usus sapi. Aktivitas
mukolitik ditunjukkan oleh kemampuan larutan uji untuk mengencerkan mukus, yang dapat ditentukan berdasarkan nilai viskositasnya. Larutan uji yang aktivitas mukolitiknya tinggi akan menyebabkan viskositas mukus makin rendah sehingga mukus makin encer. Hasil uji mukolitik senyawa farrerol hasil sintesis disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Nilai Viskositas Larutan Farrerol Larutan Viskositas (cps) I II III Rata-rata Kontrol negatif 7,2152 7,2152 7,2037 7,2113 Kontrol positif 7,1432 7,1202 7,1663 7,1432 Larutan uji 0,2% 7,1471 7,1587 7,1471 7,1509 Larutan uji 0,4% 7,1184 7,1299 7,1184 7,1222 Larutan uji 0,6% 7,1215 7,1215 7,1099 7,1176 Larutan uji 0,8% 7,1145 7,1030 7,1145 7,1106 Larutan uji 1% 7,1044 7,0929 7,1044 7,1005
Sebelum dilakukan analisis varians (Anava), terhadap data viskositas dalam Tabel 1 dilakukan uji normalitas dan homogenitas untuk mengetahui apakah sampel berdistribusi normal dan homogen menggunakan program SPSS. Berdasarkan hasil uji normalitas dan uji homogenitas diperoleh nilai p masing-masing 0,158 dan 0,239. Karena nilai tersebut lebih dari 0,05 maka dapat dinyatakan bahwa data sampel berdistribusi normal dan homogen
Berdasarkan hasil uji LSD dapat dinyatakan bahwa senyawa flavonoid farrerol hasil sintesis dengan berbagai konsentrasi memberikan penurunan viskositas yang bermakna terhadap kontrol negatif (p < 0.05). Hal ini menunjukkan bahwa senyawa farrerol memiliki aktivitas mukolitik. Selanjutnya dilakukan perbandingan aktivitas mukolitik larutan uji dengan kontrol positif untuk mengetahui konsentrasi farrerol yang aktivitas mukolitiknya setara dengan asetilsistein 0,1%. Berdasarkan hasil uji LSD ditemukan bahwa senyawa farrerol dengan konsentrasi 0,2% tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna (p > 0.05) terhadap kontrol positif (asetilsistein 0,1%). Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa senyawa farrerol dengan konsentrasi 0,2% memiliki aktivitas mukolitik yang setara dengan asetilsistein 0,1%.
Aktivitas mukolitik senyawa flavonoid farrerol diduga karena senyawa tersebut dapat memecah benang-benang mukoprotein dan mukopolisakarida dari sputum (mukus). Pada mukus terdapat berbagai macam jenis ikatan antarmolekul. Gugus aktif dari farrerol yakni terutama gugus hidroksil dan karbonil mampu memutus ikatan antarmolekul (ikatan hidrogen, van der Waals, dan disulfida) pada mukus sehingga dapat menurunkan viskositas mukus [11, 12, 13].
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terimakasih disampaikan kepada Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi yang telah memberikan dana melalui Penelitian Hibah Bersaing lanjutan tahun 2016. SIMPULAN
Berdasarkan hasil pembahasan terhadap hasil penelitian, maka dapat disimpulkan bahwa senyawa flavonoid farrerol hasil sintesis memiliki aktivitas mukolitik. Senyawa farrerol dengan konsentrasi 0,2% memiliki aktivitas mukolitik yang setara dengan kontrol positif asetilsistein 0,1%.
DAFTAR PUSTAKA
1. Soemantri, E.S. 1997. MasalahRespirologi dan Tantangannya di Masa Depan. CerminDuniaKedokteran. 41. 115.
2. Ariani. 2014. Pengaruh Variasi Kadar Ekstrak Etanolik Daun Kembang Sepatu (Hibiscus Rosa-Sinensis L.) dalam Sirup terhadap Aktivitas Mukolitik Secara inVitro. Tesis. Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada.
3. Peng, Y.Y., Liu, F.H., Ye, J. N. 2004. Determination of Bioactive Flavonoids in Rhododendron dauricum L. by Capillary Electrophoresis with Electrochemical Detection. Short Communication, Chromatographia. 60 (9/10) : 597-602. 4. Windriyati, Y.N., Budiarti, A., Syahida,
I.A. 2012. Aktivitas Mukolitik in Vitro Ekstrak Etanol Daun Sirih Merah (Piper crocotum) pada Mukosa Usus Sapi dan
Identifikasi Kandungan Kimianya. Semarang: Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim.
5. Steenish V & Holttum RE, 1982. Flora
Malesiana. London: Martinus
Nijhoff/DR.W. Junk Publishers.
6. Sutoyo, Suyatno., Indrayanto, G., Zaini, NC. 2007. Chemical Constituents of Chingiasakayensis (Zeiller) Holtt. Natural Product Communications. 2 (5) : 579-580. 7. Sjamsuhidajat, S.S. dan Hutapea, J.R. 1991.
Inventaris Tanaman Obat Indonesia. Jilid I. Jakarta: Departemen Kesehatan RI, Badan Penelitian Obat Pengembangan Kesehatan. 8. Williaman, SS. 1955. Some Biological
Effect of the Flavonoids. Journal of the American Pharmaceutical Assoc, Sci. 44 : 404-409.
9. Suyatno, Hidajati, N., Widiarini, E., Wahyuningtyas, A. Sintesis Parsial Senyawa Flavonoid Farrerol dengan Material Awal Matteucinol Hasil Isolasi dari Batang Tumbuhan Paku Chingia sakayensis (Zeiller) Holtt Menggunakan Katalis HBr. Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Workshop 2015, 3 Oktober 2015, Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya.
10. Afiyati, A. dan Murrukmihadi, M. 2013. The Effect of Fraction Containing Alkaloids of Hibiscus Flower (Hibiscus rosa-sinensis L.) Red Variety to Mucolytic Activities in vitro. Trad. Med. J. 18 (3) : 187-194.
11. Frandson, R. D. 1986. Anatomy and Physiology of Farm Animal. 4th Edition. Colorado State University Fort.
12. Tjay, T.H. dan Raharja, K. 2007. Obat-Obat Penting, Khasiat, Penggunaan, dan Efek-Efek Sampingnya. Edisi V. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.
13. Zayas, G., Dimitry, J., Zayas, A., O'Brien, D., King, M. 2005. A New Paradigm in Respiratory Hygiene: Increasing the Cohesivity of Airway Secretions to Improve Cough Interaction and Reduce Aerosol Dispersion. BMC Pulmonary Medicine. 5 (1) 1-12.
