TESIS
EFEK SITOPROTEKTIF EKSTRAK DAUN AFRIKA
(
Vernonia amygdalina
Del.) TERHADAP SEL VERO YANG
DIINDUKSI HIDROGEN PEROKSIDA (H2O2)
OLEH:
SAFRIANA
NIM 147014033
PROGRAM STUDI MAGISTER FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
CYTOPROTECTIVE EFFECTS OF EXTRACT AFRICAN
LEAVES (
Vernonia amygdalina
Del.) AGAINTS THE VERO
CELLS INDUCED BY HYDROGEN PEROXIDE (H2O2)
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
SAFRIANA
NIM 147014033
PROGRAM STUDI MAGISTER FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
iii
LEMBAR PERSETUJUAN TESIS
EFEK SITOPROTEKTIF EKSTRAK DAUN AFRIKA
(
Vernonia amygdalina
Del.) TERHADAP SEL VERO YANG
DIINDUKSI HIDROGEN PEROKSIDA (H
2O
2)
OLEH:
SAFRIANA
NIM 147014033
Medan, Februari 2017 Menyetujui:
Komisi Pembimbing, Komisi Penguji,
Prof. Dr. Rosidah, M.Si., Apt. Prof. Dr. Urip Harahap, Apt. NIP 195103261978022001 NIP 195301011983031004
Dr. Poppy Anjelisa Z. Hsb., M.Si., Apt. Prof. Dr. Masfria, M.S., Apt. NIP 197506102005012003 NIP 195707231986012001
Prof. Dr. Rosidah, M.Si., Apt. NIP 195103261978022001
Dr. Poppy Anjelisa Z. Hsb., M.Si., Apt. NIP 197506102005012003
Mengetahui: Disahkan Oleh:
Sekretaris Program Studi, Dekan,
LEMBAR PENGESAHAN TESIS
Nama Mahasiswa : Safriana
Nomor Induk Mahasiswa : 147014033
Program Studi : Magister Farmasi
Judul Tesis : Efek Sitoprotektif Ekstrak Daun Afrika
(Vernonia amygdalina Del.) terhadap Sel Vero
yang diinduksi Hidrogen Peroksida (H2O2)
Telah diuji dan dinyatakan LULUS di depan TIM Penguji pada hari Selasa tanggal Tujuh bulan Februari tahun dua ribu tujuh belas.
Mengesahkan: Tim Penguji Tesis
Ketua Tim Penguji Tesis : Prof. Dr. Urip Harahap, Apt. Anggota Tim Penguji Tesis : Prof. Dr. Masfria, M.S., Apt.
Prof. Dr. Rosidah, M.Si., Apt.
v
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama Mahasiswa : Safriana Nomor Induk Mahasiswa : 147014033 Program Studi : Magister Farmasi
Judul Tesis : Efek Sitoprotektif Ekstrak Daun Afrika (Vernonia amygdalina Del.) terhadap Sel Vero yang diinduksi Hidrogen Peroksida (H2O2)
Dengan ini menyatakan bahwa tesis yang saya buat adalah asli karya saya sendiri, bukan plagiat dan apabila dikemudian hari diketahui tesis saya tersebut plagiat karena kesalahan saya sendiri maka saya bersedia diberi sanksi apapun oleh Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi USU. Saya tidak akan menuntut pihak manapun atas perbuatan saya tersebut.
Demikianlah surat pernyataan ini saya perbuat dengan sebenarnya dan dalam keadaan sehat
Medan, Februari 2017
Yang membuat pernyataan,
Safriana
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis dengan judul “Efek Sitoprotektif Ekstrak Daun Afrika (Vernonia amygdalina Del.) terhadap Sel Vero yang diinduksi Hidrogen Peroksida (H2O2)”
yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Selama menyelesaikan penelitian dan tesis ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan dan dorongan dari berbagai pihak, baik moril maupun materil. Untuk itu penulis ingin menghaturkan penghargaan dan terima kasih yang tiada terhingga kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum., selaku Rektor Universitas Sumatera Utara, Medan, yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan Program Studi Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Medan.
2. Ibu Prof. Dr. Masfria, M.S., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Medan, yang telah menyediakan fasilitas dan kesempatan bagi penulis menjadi mahasiswa dan menyelesaikan Program Studi Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Medan.
3. Ibu Prof. Dr. Rosidah, M.Si., Apt., selaku Sekretaris Program Studi Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Medan, yang telah menyediakan arahan dan bantuan bagi penulis untuk menyelesaikan Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Medan.
vii
bimbingan, arahan, masukan, saran, dan dorongan dengan penuh kesabaran tulus dan ikhlas bagi penulis dalam menjalani pendidikan, penelitian dan penyelesaian tesis ini.
5. Bapak Prof. Dr. Urip Harahap, Apt., dan Ibu Prof. Dr. Masfria, M.S., Apt., sebagai Komisi Penguji yang telah banyak memberikan saran dan masukan bagi penulis dalam penyelesaian tesis ini, sehingga tesis ini semakin baik. 6. Ayahanda H. Abdullah W, S.Sos., dan Ibunda Hj. Warniati, S. E., tercinta,
abang-abang saya, Samsul Ridha, BBA., serta istri Therisita Sheere, B.Bus. dan Zulfikar Abdullah, BoM(hons), M.M, serta adik-adik tersayang, Fajri Keumalasari, Amd.Ak., dan Zuhra Safitri sebagai keluarga penulis yang banyak memberikan bantuan baik dalam bentuk moril dan materil bagi penulis selama menjalani pendidikan, penelitian dan penyelesaian tesis ini.
7. Teman-teman seperjuangan di angkatan 2009 Yulis Kartika, M.Si., Apt., Mirna Risna Lovinanda Lubis, S.Farm., Apt., Dwi Darmawaty Lubis, S.Farm., Apt., Nura Ramadhani, S.Farm., Apt., dan Rina Febriani, S.Sos., serta teman-teman seperjuangan mahasiswa Magister Farmasi Diah Ramadhani, M.Si., Apt., Reny Haryani, M.S., Apt., Rialita Lifiani, M.Si., Apt., Yanna Rotua Sihombing, M.Si., Apt., Saru Noliqo Rangkuti, M.Si., Apt., Koko Prananda Tarigan, M.Si., Apt., Eva Diansari Marbun, M.Si., Apt., Dara Fahria Nopa, M.Si., Apt., Asyrun Alkhairi Lubis, M.Si., Apt., Denny Satria, M.Si., Apt., Nevi Hayati Utami, S.Farm., dan Hendra Gunawan, S.Farm., serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang selalu mendukung penulis.
Maha Esa memberikan balasan yang berlipat ganda atas kebaikan dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dan semua pihak. Akhir kata semoga tulisan ini dapat menjadi sumbangan yang berarti bagi ilmu pengetahuan khususnya bagi bidang farmasi.
Medan, Februari 2017 Penulis,
ix
EFEK SITOPROTEKTIF EKSTRAK DAUN AFRIKA
(
Vernonia amygdalina
Del.) TERHADAP SEL VERO YANG
DIINDUKSI HIDROGEN PEROKSIDA (H2O2)
ABSTRAK
Tubuh kita memerlukan antioksidan sebagai suatu senyawa yang memiliki aktivitas sitoprotektif yang dapat menetralisir radikal bebas. Mekanisme perlindungan dibutuhkan untuk melindungi tubuh dari penyakit degeneratif yang salah satunya adalah kanker. Keanekaragaman hayati Indonesia sangat berpotensi dalam penemuan senyawa baru yang memiliki aktivitas sitoprotektif, salah satunya adalah daun Afrika (Vernonia amygdalina Del.). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji aktivitas sitoprotektif ekstrak daun Afrika terhadap sel Vero yang diinduksi hidrogen peroksida (H2O2) melalui uji viabilitas sel,
apoptosis dan pengujian ekspresi ROS.
Penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimental, meliputi identifikasi tumbuhan, pengumpulan dan pengolahan bahan tumbuhan, penetapan kadar air simplisia, skrining fitokimia, pembuatan ekstrak dan pengujian efek sitoprotektif ekstrak daun Afrika terhadap sel Vero yang diinduksi H2O2 melalui
analisis viabilitas sel secara MTT, analisis apoptosis secara flow sitometri dan analisis ekspresi ROS secara imunositokimia.
Hasil penetapan kadar air serbuk simplisia daun Afrika sebesar 7,97%. Golongan senyawa kimia yang terdapat dalam simplisia dan ekstrak daun Afrika hasil skrining fitokimia adalah flavonoid, glikosida, saponin, tanin dan steroid/triterpenoid. Pengujian efek sitoprotektif ekstrak daun Afrika terhadap sel Vero yang diinduksi H2O2 untuk analisis viabilitas sel secara MTT menunjukkan
Persentase sel Vero hidup terbesar terdapat pada pemberian EEDA 50 μg/ml
sebesar 78,75±2,51%; EEADA 12,5 μg/ml sebesar 68,99±0,91% dan ENDA 12,5
μg/ml sebesar 42,70±2,63%. Pada analisis apoptosis secara flow sitometri
menunjukkan persentase jumlah sel hidup kontrol sel sebesar 80,56%, kontrol sel+ H2O2 sebesar 10,32%, EEDA 50 μg/ml sebesar 59,56% dan EEADA 12,5
μg/ml sebesar 40,88%.
Hal ini menunjukkan bahwa EEDA dan EEADA dapat meningkatkan jumlah sel hidup atau memiliki aktivitas sitoprotektif dibandingkan dengan jumlah sel hidup pada pemberian H2O2. Analisis ekspresi ROS secara
imunositokimia menunjukkan EEDA dan EEADA dapat menurunkan ekspresi ROS yang ditunjukkan dengan berkurangnya warna coklat pada sel dibandingkan dengan kontrol sel yang diberi H2O2 yang dominan berwarna coklat.
CYTOPROTECTIVE EFFECTS OF EXTRACT AFRICAN
LEAVES (
Vernonia amygdalina
Del.) AGAINTS THE VERO
CELLS INDUCED BY HYDROGEN PEROXIDE (H2O2)
ABSTRACT
Our bodies need antioxidants as a compound having cytoprotective activities that can neutralize free radicals. The mechanism of protection is needed to protect the body from degenerative diseases, one of which is cancer. Indonesia has biodiversity which is potential in the new compounds discoveries, one of which is the African leaves (Vernonia amygdalina Del.). The purposes of the study were to evaluate the cytoprotective activity of extract African leaves against the Vero cells induced by hydrogen peroxide (H2O2) through the test cell viability,
apoptotic and to observe the expression of ROS.
The research methods were experimental research, including identification of plants, collection and processing of plant material, determination of water content of simplicia, phytochemical screening, the manufacture of extraction and testing of cytoprotective effects of extract African leaves against Vero cells induced by H2O2 through the analysis of cell viability by MTT, analysis of
apoptotic by flow cytometry and ROS expression analysis by immunocytochemistry.
The results of the determination of the water content of 7.97%. Group of chemical compounds contained in simplicia and extracts of African leaves phytochemical screening results are flavonoids, glycosides, saponins, tannins and steroids/triterpenoids. Testing of extract African leaves cytoprotective effects against the Vero cells induced by H2O2 for analysis of cell viability by MTT
showed the largest percentage of living Vero cells contained in the granting EEDA 50 µg/mL of 78.75 ± 2.51%; EEADA 12.5 µg/mL at 68.99 ± 0.91% and ENDA 12.5 µg/mL of 42.70 ± 2.63%. In the analysis of apoptotic by flow cytometry shows the percentage of viable cell count of 80.56% of control cells, control cells + H2O2 at 10.32%, EEDA 50 µg/mL of 59.56% and EEADA 12.5
µg/mL at 40.88 %.
This shows that the EEDA and EEADA can increase the number of living cells or have cytoprotective activity compared to the amount of living cells in granting H2O2. ROS expression analysis by immunocytochemistry showed EEDA
and EEADA can decrease the expression of ROS as indicated by a reduction in brown on cells compared with control cells by H2O2 dominant brown.
xi
2.1.1 Jenis-jenis penyakit degeneratif ... 9
2.2.1 Definisi kanker ... 13
2.4.4 Reaksi perusakan oleh radikal bebas ... 30
2.5 Antioksidan ... 31
2.6 Tanaman yang Bersifat Sitoprotektif ... 32
2.6.1 Daun Afrika ... 35
2.6.2 Metode ekstraksi ... 37
2.6.3 Metode pengujian aktivitas sitoprotektif ... 39
BAB III METODE PENELITIAN ... 43
3.1 Alat dan Bahan ... 43
3.1.1 Alat ... 43
3.1.2 Bahan ... 43
3.2 Pengambilan dan Pengolahan Sampel ... 44
3.2.1 Pengambilan sampel ... 44
3.2.2 Identifikasi daun Afrika ... 44
xiii
3.7.6 Pemeriksaan steroid/triterpenoid ... 48
4.2 Pemeriksaan Makroskopik ... 56
4.3 Pemeriksaan Mikroskopik ... 56
4.4 Penetapan Kadar Air ... 56
4.5 Skrining Fitokimia ... 57
4.6 Aktivitas Sitoprotektif Ekstrak Daun Afrika ... 58
4.6.1 Analisis viabilitas sel dengan metode MTT ... 58
4.6.2 Pengamatan apoptosis dengan flow sitometri ... 63
4.6.3 Analisis ekspresi ROS secara imunositokimia ... 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 71
5.1 Kesimpulan ... 71
5.2 Saran ... 72
DAFTAR PUSTAKA ... 73
xv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.1 Skema Kerangka Pikir Penelitian ... 6
2.1 Oksidasi Fosforilasi ... 25
2.2 Reduksi MTT menjadi Formazan ... 39
3.1. Hemositometer ... 52
4.1 Grafik Konsentrasi Larutan Uji terhadap Persen Viabilitas Sel .... 60
4.2 Pengamatan Apoptosis terhadap Sel Vero ... 65
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 Hasil Identifikasi Tumbuhan ... 83
2 Persetujuan Etik Penelitian Kesehatan ... 84
3 Gambar Tumbuhan Daun Afrika dan Daun Afrika Segar ... 85
4 Gambar Simplisia dan Serbuk Simplisia Daun Afrika ... 86
5 Hasil Mikroskopik Daun Afrika ... 87
6 Gambar Alat ... 88
7 Bagan Pembuatan Ekstrak Daun Afrika ... 89
8 Bagan Alur Penelitian ... 90
9 Perhitungan Hasil Penetapan Kadar Air Serbuk Simplisia Daun Afrika ... 91
10 Perhitungan Konsentrasi Larutan Uji ... 92
11 Perhitungan Pengenceran H2O2... 93
