UJI SITOTOKSIK EKSTRAK ALGA Spirulina platensis
TERHADAP SEL KANKER LEUKEMIA P-388 DAN SEL KANKER PAYUDARA T47D
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1
Diajukan oleh: YUVIKA NURMARETA
1008010085
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO PURWOKERTO
UJI SITOTOKSIK EKSTRAK ALGA Spirulina platensis
TERHADAP SEL KANKER LEUKEMIA P-388 DAN SEL KANKER PAYUDARA T47D
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1
Diajukan oleh: YUVIKA NURMARETA
1008010085
Kepada Fakultas Farmasi
Universitas Muhammadiyah Purwokerto Purwokerto
2014
INTISARI
YUVIKA NURMARETA. Uji Sitotoksik Ekstrak Alga Spirulina platensis terhadap Sel Kanker Leukemia P-388 dan Sel Kanker Payudara T47D.
Di bawah bimbingan Asmiyenti Djaliasrin Djalil dan Wiranti Sri Rahayu.
Latar Belakang: Masalah penyakit kanker di Indonesia tercatat setiap tahunnya sebanyak 100 kasus baru terjadi diantara 100.000 penduduk. Penderita penyakit ini ditemukan dalam keadaan stadium yang sudah lanjut. Pencarian sumber obat baru untuk menghasilkan senyawa antikanker dari berbagai sumber terus dilakukan. Salah satu sumber yang dapat digunakan yaitu berasal dari biota laut. Alga Spirulina platensis merupakan jenis mikroalga yang kaya akan sumber nutrisi dan ekstraknya potensial sebagai antioksidan, antimikroba, antivirus, antiinflamasi dan antitumor. Ekstrak alga Spirulina platensis diketahui mengandung pigmen-pigmen seperti fikosianin, klorofil a dan karotenoid yang memiliki potensi sebagai agen antikanker.
Tujuan Penelitian: Mengungkap potensi alga Spirulina platensis dalam ekstrak aseton sebagai antikanker apabila dibandingkan dalam ekstrak metanolnya terutama terhadap sel murine leukemia P-388 dan akan dibandingkan dengan potensi antikanker serta apoptosisnya dari alga Spirulina platensis dalam ekstrak aseton terhadap sel kanker payudara T47D secara in vitro.
Metode Penelitian: Serbuk alga Spirulina platensis diekstraksi secara perkolasi menggunakan penyari metanol dan ultrasonikasi menggunakan penyari aseton. Uji potensi sitotoksiknya dilakukan terhadap sel murine leukemia P-388 dan sel kanker payudara T47D menggunakan metode MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide). Uji apoptosisnya menggunakan metode double staining dengan pengecatan acridine orange-ethidium bromide.
Hasil: Uji sitotoksik dari kedua ekstrak menunjukkan bahwa nilai IC50-nya tidak aktif dalam menghambat pertumbuhan sel murine leukemia P-388. Nilai IC50 ekstrak metanol alga Spirulina platensis sebesar 90 µg/mL sedangkan ekstrak asetonnya sebesar 64 µg/mL. Pada uji sitotoksik terhadap sel kanker payudara T47D nilai IC50 ekstrak aseton alga Spirulina platensis sebesar 379 µg/mL. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak aseton alga Spirulina platensis potensial dalam menghambat pertumbuhan sel kanker payudara T47D. Hasil dari uji double staning menunjukkan sel belum mengalami apoptosis pada tahap yang lengkap seperti kondensasi kromatin dan pembentukan apoptotic body terhadap sel kanker payudara T47D.
Kesimpulan: Ekstrak aseton dari alga Spirulina platensis dapat menghambat pertumbuhan sel murine leukemia P-388 dengan aktivitas lebih tinggi dari pada ekstrak metanolnya yang ditunjukkan dari nilai IC50 (inhibitory concentration). Akan tetapi, nilai IC50 kedua ekstrak tersebut tidak aktif dalam menghambat pertumbuhan sel murine leukemia P-388. Ekstrak aseton alga Spirulina platensis dapat menghambat pertumbuhan sel kanker payudara T47D tetapi belum dapat mendeteksi apoptosis dalam tahap yang lengkap seperti kondensasi kromatin dan pembentukan apoptotic body.
Kata kunci: Alga Spirulina platensis, ekstrak, sel murine leukemia P-388, sel kanker payudara T47D, sitotoksik, apoptosis.
ABSTRACT
YUVIKA NURMARETA. Cytotoxic Assay the Extract of Spirulina platensis Cancer Cell Murine Leukemia P-388 and Breast Cancer Line T47D.
To be guided by Asmiyenti Djaliasrin Djalil and Wiranti Sri Rahayu.
Background: The incident of cancer disease in Indonesia every year recorded as many as 100 new cases suffered by 100,000 residents. It was found in late stadium. Anticancer drug discovery from various sources has been studied. Marine natural product is one of the source can be used. Spirulina platensis is a microalgae which rich of nutrients and has a potential extracts as an antioxidant, antimicrobial, antiviral, anti-inflamantory and antitumor. It has been known that Spirulina platensis contain on some pigmen such as phycocyanin, chlorophyll a and carotenoids. Those have been reported have potential as anticancer agent. Objective: The aims of the research were to study cytotoxic activity of extract Spirulina platensis especially the methanolic extract and aceton extract against murine leukemia cancer cells P-388. It will be compared to cytotoxic and apoptotic activity of aceton extract against breast cancer line T47D.
Methods: The Spirulina platensis powder was extracted with percolation method by using methanol and ultrasonication method by using acetone. Cytotoxic assay of the extract was tested in vitro against murine leukemia cancer cells P-388 and breast cancer line T47D by using the MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) method. Apoptotic assay was tested against breast cancer line T47D by using the double staining test with acridine orange-ethidium bromide.
Results: The result of cytotoxic assay against methanolic extract and aceton extract showed that IC50 values of each extract are not active to inhibit the proliferation of cancer cell murine leukemia P-388. IC50 of methanolic exctract was found 90 μg/mL whereas IC50 for aceton extract was 64 μg/mL. Cytotoxic assay against breast cancer line T47D showed that IC50 values of acetone extract was found 379 μg/mL that mean the acetone extract of Spirulina platensis is potential to inhibit the proliferation of breast cancer line T47D. From the double staining test we were not identified some cell were suffering apoptotic in the complete stage such as chromatin condensation and apoptotic body formation against breast cancer line T47D.
Conclution: The acetone extract can inhibit the proliferation of cancer cell murine leukemia P-388 with a higher activity than the methanolic extract of Spirulina platensis which indicated by the value of IC50 (Inhibitory Concentration). But over all, IC50 values of each extract are not active to inhibit the proliferation of cancer cell murine leukemia P-388. The aceton extract can also inhibit the proliferation of breast cancer line T47D but we were not identified some cell were suffering apoptotic in the complete stage such as chromatin condensation and apoptotic body formation.
Keywords: Spirulina platensis, extract, murine leukemia cancer cells P-388, breast cancer line T47D, cytotoxic, apoptotic.
MOTTO
“BE MYSELF”
Inspirasiku,
“Ketika perjuanganmu tak dihargai, Allah sedang mengajarimu apa arti
ketulusan. Ketika hatimu sedang disakiti seseorang, Allah sedang mengajarimu apa arti memaafkan. Ketika badanmu sungguh letih dan melelahkan, Allah sedang mengajarimu apa arti kesungguhan”
“Janganlah kegelisahanmu itu hanya untuk mencapai yang belum kau miliki. Gelisahlah jika engkau belum bermanfaat bagi sesamamu” (Mario Teguh)
Man Jadda wa Jadda,
Man Shabara Zhafira,
Man Shara Ala Darbi Wasshhala.
PERSEMBAHAN
Dengan Nama Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang. Skripsi ini akan penulis persembahkan untuk:
1. Bapak dan Ibu tercinta yang selama ini telah memberikan kasih sayang
yang begitu besar dan senantiasa memberikan usaha berupa dukungan dari segala aspek serta doa yang selalu dipanjatkan untuk mengiringi
perjalanan hidup anak-anaknya. Terima kasih untuk semuanya.
2. Adik-adikku tersayang the Y’s family, Yolanda Monica Febrina dan
Yulia Della Paramitha yang selalu mendukung dan setia mendengarkan
keluh kesah kakaknya. Terima kasih telah menyayangi kakak kalian selama ini.
3. Saudara-saudaraku Keluarga Besar Harun dan Keluarga Besar Multejo,
terima kasih untuk dukungan dan doa yang selalu dipanjatkan untukku.
4. Dosen pembimbingku (Ibu Asmiyenti dan Ibu Yayu) yang selama ini
dengan sabar membimbingku, terima kasih.
5. Dosen dan Staf Karyawan Fakultas Farmasi Universitas
Muhammadiyah Purwokerto.
6. Sahabat-sahabatku tersayang Member MENKHA (Rika, Hanna,
Rizkiandinny, Gilang dan Fahma), Meylina, Dwi Rina, Annisa Ismi, Dian
Frilya, Anjar, Unggun, Rahman, Suhri, Supriyadi, Ita, Agung, Zaenita,
Rekan Karmila Kos (Desi, Kartika, Aan, Puspitasari, Alfi dan Tika), Adi
Wb., Nurul Maulaniah, Rifqi Balfas, Sally, Lukman Hakim dan Mega Kartikasari yang telah memberikan banyak pelajaran semangat
organisasi serta semua sahabatku yang tak dapat disebutkan satu per
satu disini, terimakasih telah mewarnai perjalanan hidup ini. Tak lupa
untuk kakak-kakakku Mega Cahya Purnami, Irwan Indra Lesmana dan Andika Budiman, terima kasih untuk nasehat, semangat dan
dukungannya selama ini.
7. Almamaterku Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmaannirrohiim..
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian skripsi dengan judul “Uji Sitotoksik Ekstrak Alga Spirulina platensis terhadap Sel Kanker Leukemia P-388 dan Sel Kanker Payudara T47D”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi syarat dalam memperoleh gelar sarjana S-1 di Fakultas Farmasi Muhammadiyah Purwokerto.
Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, penulis tidak dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Drs. H. Syamsuhadi Irsyad, S.H., M.H. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Purwokerto
2. Dr. Nunuk Aries Nurulita, M.Si.,Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi
3. Dr. Asmiyenti Djaliasrin Djalil, M.Si. selaku dosen pembimbing I dan yang Wiranti Sri Rahayu, M.Si.,Apt. selaku dosen pembimbing II telah memberikan arahan, masukan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 4. Suparman, M.Sc.,Apt. selaku dosen pembimbing akademik yang telah
memberikan arahan, bimbingan dan motivasi.
5. Seluruh dosen dan staf karyawan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
6. Prof. dr. H. Supargiyono, DTMH. S.U., Ph.D., Sp.ParK. yang telah memberikan perkuliahan mengenai kultur sel kepada penulis, sehingga penulis dapat memahami tentang penelitian ini lebih dari sebelumnya.
7. Ibu Juanna N. selaku teknisi laboratorium parasitologi kedokteran tropis Fakultas Kedokteran UGM yang telah membantu dan dengan sabar membimbing penulis selama penelitian berlangsung.
8. Kedua orang tua tercinta yang selama ini telah memberikan usaha berupa doa dan dukungan dari segala aspek.
9. Adik-adik tersayang, Yolanda Monica Febrina dan Yulia Della Paramitha yang selalu mendukung dan setia mendengarkan keluh kesah kakaknya. 10. Sahabat-sahabat tersayang yang tak dapat disebutkan satu per satu disini,
terima kasih atas bantuan, doa dan dukungan kalian selama ini yang selama ini telah mewarnai perjalanan hidup penulis.
11. Saudara-saudara tercinta Mega Cahya Purnami, Irwan Indra Lesmana, dan Andika Budiman. Terima kasih untuk nasehat, semangat dan dukungan kalian selama ini.
12. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan penelitian di masa mendatang.
Semoga Allah SWT senantiasa membalas amal kebaikan yang telah Bapak/Ibu/Saudara berikan, dan harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri pada khususnya dan bagi semua pihak yang membutuhkan.
Purwokerto, 11 Agustus 2014
Penulis,
Yuvika Nurmareta
RIWAYAT HIDUP
Nama : Yuvika Nurmareta
TTL : Banjarnegara, 31 Maret 1993
Orang Tua : Abner Alib Widodo (Ayah), Alin Ardi Haryanti (Ibu) Pendidikan :
SD : SD N 1 Kalibening, tahun 1999 – 2004
SMP : SMP N 1 Kalibening, tahun 2004 – 2007
SMA : SMF Muhammadiyah Cirebon, tahun 2007 – 2010
S1 : Universitas Muhammadiyah Purwokerto, tahun 2010 – 2014
Kegiatan Ilmiah Mahasiswa
PKM-P (Program Kreativitas Mahasiswa - Penelitian) = Uji Efektivitas Bawang Dayak (Eleutherine Palmifolia (L) Merr) sebagai Agen Ko-Kemoterapi 5-Fluorouracil pada Sel Kanker T47D tahun 2013 (Anggota).
PKM-K (Program Kreativitas Mahasiswa - Kewirausahaan) = Milk Shake Daun Katuk (Sauropus adrogynus (L) Merr) tahun 2013 (Anggota).
Beasiswa
Beasiswa PPA (Peningkatan Prestasi Akademik) tahun 2012
Keanggotaan Organisasi
Anggota Departemen Pendidikan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas Farmasi periode 2010 – 2011
Anggota UKM Taekwondo Universitas Muhammadiyah Purwokerto tahun 2010 – 2011
Anggota Departemen Pendidikan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas Farmasi periode 2011 – 2012
Anggota Paduan Suara Universitas Muhammadiyah Purwokerto periode 2011 – 2012
Sekretaris Bidang Immawati Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) Komisariat Fakultas Farmasi periode 2011 – 2012
Ketua Seminar Nasional Kesehatan “Menilik Visi Indonesia Sehat 2010: Evaluasi dan Rekomendasi Menuju Masyarakat Indonesia Sehat” Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) Komisariat Fakultas Farmasi periode 2011 – 2012
Ketua Dewan Mahasiswa Fakultas Farmasi periode 2012 – 2013
Pimpinan Redaksi FARMAKOPERS Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) Komisariat Fakultas Farmasi periode 2012 – 2013
Sekretaris Up-Grading Dewan Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Purwokerto periode 2012 – 2013
Anggota Bidang Keislaman Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) Komisariat Fakultas Farmasi periode 2013 – 2014
DAFTAR ISI
A. Alga Spirulina platensis ... 5
BAB III METODE PENELITIAN ... 14
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 14
B. Variabel Penelitian ... 14
C. Definisi Variabel Operasional ... 15
D. Bahan dan Alat ... 16
a. Pembuatan Ekstrak Metanol Alga Spirulina platensis ... 18
b. Pembuatan Ekstrak Aseton Alga Spirulina platensis .... 18
c. Uji Aktivitas Antikanker terhadap Sel Murine Leukemia P-388 dengan Metode MTT Assay ... 19
d. Uji Aktivitas Antikanker terhadap Sel Kanker Payudara T47D dengan Metode MTT Assay ... 22
e. Uji Apoptosis Ekstrak Aseton Alga Spirulina platensis terhadap Sel Kanker Payudara T47D ... 24
F. Analisis Data ... 26
1. Uji Sitotoksik ... 26
2. Uji Apoptosis ... 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 27
A. Ekstrak Metanol Alga Spirulina platensis ... 28
B. Ekstrak Aseton Alga Spirulina platensis ... 35
C. Uji Aktivitas Antikanker terhadap Sel Kanker Payudara T47D dengan Metode MTT Assay ... 40
D. Hasil Uji Apoptosis Ekstrak Aseton Alga Spirulina platensis terhadap Sel Kanker Payudara T47D ... 53
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Tabel 1. Hasil uji MTT dari ekstrak metanol alga Spirulina platensis pada sel murine leukemia P-388 ... 33 Tabel 2. Hasil uji MTT dari ekstrak aseton alga Spirulina platensis pada sel
murine leukemia P-388 ... 38 Tabel 3. Hasil uji MTT dari ekstrak aseton alga Spirulina platensis pada sel
kanker payudara T47D ... 45 Tabel 4. Hasil uji MTT dari kontrol positif doxorubicin ... 49
DAFTAR GAMBAR
dimasukkan ke dalam program Originlab 9.0 32-bit microcal origin version 5.0 (Originlab Corporation USA) ... 34Gambar 6. Ekstrak aseton alga Spirulina platensis ... 37
Gambar 7. Kurva hubungan antara nilai konsentrasi sampel (µg/mL) dengan nilai rata-rata absorbansi dari hasil uji MTT ekstrak aseton alga Spirulina platensis terhadap sel P-388 yang telah dimasukkan ke dalam program Originlab 9.0 32-bit microcal origin version 5.0 (Originlab Corporation USA) ... 39
Gambar 8. Morfologi sel kanker payudara T47D ... 41
Gambar 9. Efek paparan ekstrak aseton alga Spirulina platensis terhadap morfologi sel T47D ... 43
Gambar 10. Reaksi reduksi MTT menjadi garam formazan ... 44
Gambar 11. Kristal formazan yang terbentuk setelah perlakuan dengan MTT pada perlakuan ekstrak aseton alga Spirulina platensis ... 45
Gambar 12. Kurva hubungan antara nilai konsentrasi sampel (µg/mL) dengan nilai viabilitas (%) dari hasil uji MTT ekstrak aseton alga Spirulina platensis terhadap sel T47D ... 48
Gambar 13. Efek paparan doxorubicin terhadap morfologi sel T47D ... 49
Gambar 14. Kristal formazan yang terbentuk setelah perlakuan dengan MTT pada perlakuan doxorubicin ... 50
Gambar 15. Kurva hubungan antara nilai konsentrasi doxorubicin (µg/mL) dengan nilai viabilitas (%) dari hasil uji MTT doxorubicin terhadap sel T47D ... 52 Gambar 16. Efek paparan ekstrak aseton alga Spirulina platensis dan
doxorubicin terhadap apoptosis sel T47D dengan metode double
stainning menggunakan ethidium bromide-acrydine orange (EB-AO) ... 56
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
Lampiran A. Tahapan Penelitian ... 67 Lampiran B. Tahapan Pembuatan Ekstrak Metanol Sebuk Alga Spirulina
platensis dan Perhitungan Rendemen Ekstrak Metanol Alga Spirulina platensis ... 68
Lampiran C. Tahapan Pembuatan Ekstrak Aseton Sebuk Alga Spirulina platensis dan Perhitungan Rendemen Ekstrak Aseton Alga Spirulina platensis ... 69
Lampiran D. Skema Uji Aktivitas Antikanker terhadap Sel Murine Leukemia P-388 dengan Metode MTT Assay ... 70 Lampiran E. Gambar Hasil Uji Aktivitas Antikanker terhadap Sel Kanker
Payudara T47D dengan Metode MTT Assay ... 75 Lampiran F. Perhitungan Seri Konsentrasi Sampel alga Spirulina platensis
untuk Uji Sitotoksik Sel Kanker Payudara T47D ... 77 Lampiran G. Perhitungan (%) Viabilitas dengan Waktu Inkubasi Sel Kanker
Payudara T47D ... 80 Lampiran H. Perhitungan IC50 ekstrak alga Spirulina platensis (waktu
inkubasi 24 jam) dengan Metode Probit Menggunakan Program SPSS 16.0 for windows ... 82 Lampiran I. Perhitungan Seri Konsentrasi Doxorubicin untuk Uji Sitotoksik
Sel Kanker Payudara T47D ... 87 Lampiran J. Perhitungan IC50 Doxorubicin (waktu inkubasi 24 jam) dengan
Metode Probit Menggunakan Program SPSS 16.0 for windows .... 90 Lampiran K. Perhitungan Seri Konsentrasi Sampel alga Spirulina platensis
untuk Uji Kematian Sel Kanker Payudara T47D ... 94 Lampiran L. Perhitungan Seri Konsentrasi Doxorubicin untuk Uji Kematian
Sel Kanker Payudara T47D ... 95
DAFTAR SINGKATAN
AIF (Apoptotic Inducing Factor)
ALL (Acute Lymphocytic (or Lymphoblastic) Leukemia) AML (Acute Myeloid Leukemia)
BSLT (Brine Shrimp Lethality Test) Ca-SP (Calcium Spirulan)
CLL (Chronic Lymphocytic Leukemia) CML (Chronic Myeloid Leukemia) COX-2 (Cyclooxygenase–2)
DCT (Division of Cancer Treatment) DMSO (Dimetil Sulfoksida)
EB-AO (Ethidium Bromide - Acrydine Orange) ELISA (Enzym-linked Immunosorbent Assay) FBS (Fetal Bovine Serum)
GLA (Gamma Linoleic Acid) HVMV (Human Cytomegalovirus) HSV-1 (Herpes simplex type I) IC50 (Inhibition concentration 50) LAF (Luminar Air Flow) RPMI (Roswell Park Memorial Institute) SDS (Sodium Dudecyl Sulphate)
SIRS (Sistem Informasi Rumah Sakit) SOD (Superoksida Dismutase)
