commit to user
i
AKTIVITAS ANTIPROLIFERASI EKSTRAK ETANOL DAUN BENALU
KERSEN (Dendrophtoe pentandra L. Miq.) TERHADAP KULTUR SEL
KANKER NASOFARING (RAJI CELL LINE)
TESIS
Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister
Program Studi Biosain
Oleh :
Ardy Prian Nirwana
S901302003
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
ii
AKTIVITAS ANTIPROLIFERASI EKSTRAK ETANOL BENALU KERSEN
(Dendrophtoe pentandra L. Miq.) TERHADAP KULTUR SEL KANKER
NASOFARING (RAJI CELL LINE)
TESIS
Oleh
Ardy Prian Nirwana
S901302003
Telah disetujui oleh tim pembimbing
Komisi
Pembimbing
Nama Tanda tangan Tanggal
Pembimbing I Prof. Dr. Okid Parama A, MS
NIP. 196303271986012002 ... ... 2015
Pembimbing II Dr. Tetri Widiyani, M.Si
NIP. 197112242000032001 ... ... 2015
Mengetahui
Ketua Program Studi Biosain
Program Pascasarjana
Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si
NIP. 196704301992031002
commit to user
iii
AKTIVITAS ANTIPROLIFERASI EKSTRAK ETANOL BENALU KERSEN
(Dendrophtoe pentandra L. Miq.) TERHADAP KULTUR SEL KANKER
NASOFARING (RAJI CELL LINE)
TESIS
Oleh
Ardy Prian Nirwana
S901302003
Jabatan Nama Tanda tangan Tanggal
Ketua Dr. Adi Prayitno, drg., M. Kes.
NIP. 195911011986011001 ... ...
Sekretaris Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si
NIP.196704301992031002 ... ...
Anggota Prof. Dr. Okid Parama A, MS
NIP. 196303271986012002 ... ...
Dr. Tetri Widiyani, M.Si
NIP. 197112242000032001 ... ...
Telah dipertahankan di depan penguji
commit to user
iv
PERNYATAAN
ORISINALITAS DAN PUBLIKASI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul ”AKTIVITAS ANTIPROLIFERASI EKSTRAK ETANOL
DAUN BENALU KERSEN (Dendrophtoe pentandra L. Miq.) TERHADAP
KULTUR SEL KANKER NASOFARING (RAJI CELL LINE)” ini adalah
karya penelitian saya sendiri dan bebas dari plagiat, serta tidak terdapat karya
ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik
serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh
orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan
disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari
terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan (Permendiknas No. 17
tahun 2010).
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain
harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai autor dan PPs UNS sebagai
institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan
sejak pengesahan tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau
keseluruhan tesis ini, maka Prodi Biosain PPs UNS berhak mempublikasikannya
pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh prodi Biosain PPs UNS. Apabila saya
melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia
commit to user
v
Ardy Prian Nirwana. 2015. Aktivitas Antiproliferasi Ekstrak Etanol Daun Benalu Kersen (Dendrophtoe pentandra L. Miq.) Terhadap Kultur Sel Kanker Nasofaring (Raji Cell Line). TESIS. Pembimbing I: Prof. Dr. Okid. Parama Astirin, MS., II: Dr. Tetri Widiyani, S.Si, M.Si. Program Studi Biosain, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta
ABSTRAK
Keganasan yang menduduki peringkat lima besar yang paling banyak dijumpai di antara tumor ganas Telinga Hidung Tenggorokan (THT) di Indonesia adalah kanker nasofaring. Faktor resiko kanker nasofaring antara lain virus Epstein Barr. Terapi karsinoma nasofaring dengan radioterapi konvensional sering kali hasilnya kurang memuaskan, oleh karena itu diperlukan penelitian bahan alam yang dapat digunakan sebagai alternatif pengobatan kanker nasofaring secara aman. Tanaman benalu
Dendrophthoe pentandra L. Miq dikenal memiliki khasiat menghambat laju
pertumbuhan sel kanker. Daun D. pentandra L. Miq mengandung beberapa senyawa
metabolit yang bersifat antikanker seperti flavonoid, alkaloid, terpenoid, tanin dan saponin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan metabolit sekunder pada
ekstrak daun benalu kersen D. pentandra L. Miq dan potensi penghambatan proliferasi
sel Raji yang merupakan sel lestari kanker nasofaring.
Penelitian dimulai dengan melakukan determinasi tanaman untuk memastikan jenis tanaman yang akan diteliti. Ekstraksi dilakukan secara maserasi dengan pelarut etanol 96% dan dilakukan skrining fitokimia untuk menguji keberadaan metabolit sekundernya dan Kromatografi Lapis Tipis untuk kuersetin. Uji sitotoksik dilakukan
dengan cara uji Methyl Thiazol Tetrazolium (MTT) terhadap sel Raji. Korelasi antara
persentase sel Raji hidup dan konsentrasi ekstrak dari uji Doubling Time pada masa
inkubasi 24, 48 dan 72 jam diolah dengan uji korelasi Person menggunakan program
pengolah statistik Stastitical Product and Service Solutions (SPSS) versi 17.0.
Hasil penelitian menunjukkan ekstrak etanol daun benalu kersen (D. pentandra L.
Miq.) mengandung metabolit sekunder yang di antaranya adalah flavonoid (kuersetin), alkaloid, tanin, saponin dan terpenoid. Uji MTT menunjukkan ekstrak benalu kersen
memiliki nilai IC50 155,267 µg/ml. Data hasil Doubling Time yang telah diolah
menggunakan uji korelasi Pearson menunjukkan ekstrak ethanol daun benalu kersen mampu menghambat proliferasi sel Raji dengan nilai korelasi antara persen sel hidup dengan waktu inkubasi adalah r= -0,854; p= 0,000; dan nilai korelasi antara persen sel hidup dengan konsentrasi ekstrak uji adalah r= -0,472; p= 0,013.
Kata kunci: senyawa metabolit, antiproliferasi, ekstrak etanol daun benalu kersen
commit to user
vi
Ardy Prian Nirwana. 2015. Antiproliferatif Activity of Cherry Mistletoe (Dendrophtoe pentandra L. Miq.) Ethanol Leaf Extract Toward Nasopharyngeal Cancer Cell Culture (Raji Cell Line). Thesis. Supervisor I: Prof. Dr. Okid. Parama Astirin, MS., II: Dr. Tetri Widiyani, S.Si, M.Si. Bioscience Postgraduate Program, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
Malignancy top five most often found in the malignant tumor Ear Nose Throat (ENT) in Indonesia is nasopharyngeal cancer. Nasopharyngeal cancer risk factor is the Epstein Barr virus. Nasopharyngeal carcinoma therapy by using conventional radiotherapy often has unsatisfactory result, therefore it is essential to explore natural ingredients that can be used as an alternative treatment of nasopharyngeal cancer safely.
Dendrophthoe pentandra L. Miq is known as a plant parasite which has properties to
inhibit cancer cells growth. Dendrophthoe pentandra L. Miq leaf extract contains
several metabolites that have anticancer activity such as flavonoids, alkaloids, terpenoids, tannins and saponins. This study aims to determine the content of secondary
metabolites in cherry parasite Dendrophthoe pentandra L. Miq leaf extract and potency
of inhibitory effect on Raji cell proliferation.
The study was begun with a determination of plant samples. The plant extraction was prepared by maceration method in 96% ethanol solvent. Then, the presence of secondary metabolite contents were determined using phytochemical screenings and Thin Layer Chromatography for quercetin. Cytotoxicity testing on Raji cell was perform
by Methylthiazol Tetrazolium (MTT) test. The correlation between the precentage of
Raji cells viability and extract concentration of the test incubation period Doubling Time on 24, 48 and 72 h were analyzed with Pearson correlation test in stastitical
software Stastitical Product and Service Solutions (SPSS) version 17.0.
The results showed that the ethanol leaf extract of cherry mistletoe
(Dendrophtoepentandra L. Miq.) contain flavonoids (quercetin), alkaloids, tannins,
saponins and terpenoids. MTT test showed cherry mistletoe leaf ethanol extract is toxic
with LC50 levels is 155. 267 µg/ml. Doubling time test showed that cherry parasite leaf
ethanol extract could inhibit Raji cell proliferation with the value of the correlation between the percent of live cells with incubation time was r = -0.854; p = 0.000; and the correlation between the percent of live cells at a concentration of test extract was r = -0.472; p = 0.013.
Keywords: metabolites, antiproliferative, parasite cherry leaf ethanol extract
commit to user
vii
MOTTO
Hidup itu hanya sekali, maka hiduplah dengan baik... (APN)
Hati yang mudah tersenyum akan membawa keceriaan yang membuat pekerjaanmu menjadi lebih ringan (APN)
Kesalahan adalah setengah kebenaran yang tersandung karena keterbatasan manusia (Basudewa Khrisna - Mahabarata)
Yesterday is History...Tomorrow is a Mystery...Today is a Gift
commit to user
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Karya ini saya persembahkan kepada:
Allah SWT Tuhanku yang Maha Pengasih,
yang selalu membimbingku ke jalan yang baik
dengan pesan-pesan nyata dalam kejadian
hidup ini
Bapak Supardi dan Ibu Sutiyem,
yang telah memberi semua kasih sayang tak
terhingganya
Sariani Dwitri Atmawanjaya,
istriku yang selalu memberikan memotivasi
dengan penuh kasih
Dedek Richard ma Elen,
yang telah memberikan doa dan dukungannya
kepada kakaknya yang bandel ini
Almamaterku Biosain PPs UNS
Semua sahabatku
commit to user
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan
rahmat-Nya yang tak terhingga kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan Tesis yang berjudulμ “Aktivitas Antiproliferasi Ekstrak
Ethanol Daun Benalu Kersen (Dendrophtoe pentandra L. Miq.) Terhadap Kultur Sel
Kanker Nasofaring (Cell Line Raji)”. Penyusunan tesis ini merupkan salah satu
persyaratan untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program studi Biosain,
Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Karya ilmiah ini menyajikan bahasan tentang ekstraksi menggunakan pelarut etanol
benalu Dendrophtoe pentandra L. Miq. yang merupakan tanaman parasit pada inang
pohon kersen. Ekstrak yang didapat diujikan pada sel model kanker nasofaring (Sel
Raji) untuk mengetahui toksisitas ekstrak serta potensi ekstrak dalam menghambat
proliferasi sel Raji. Penelitian ini memiliki arti penting yang diantaranya adalah
memberikan sumbangan pengetahuan dalam dunia kesehatan di bidang pengobatan
kanker tentang khasiat daun benalu kersen (Dendrophtoe pentandra L. Miq.) sebagai
bahan antikanker. Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai rujukan
untuk penelitian lebih lanjut tentang penelitian antikanker.
Penulis menyadari bahwa dalam melakukan penelitian dan penyusunan tesis ini
masih banyak kekurangan, oleh karena saran dan masukan yang membangun dari para
pembaca penulis sangat harapkan agar membantu tulisan ini semakin bermanfaat bagi
yang membutuhkan.
Surakarta, Maret 2015
commit to user
x
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis banyak memperoleh bantuan dalam proses penyusunan tesis ini dari
berbagai pihak, sehingga permasalahan yang timbul dapat terselesaikan dengan baik,
oleh karena itu pada kesempatan yang baik ini penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S selaku rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah memberikan izin studi di Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, M.S selaku Direktur Program Pascasarjana
Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin studi di Program
biosain Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Prof. Dr. Okid Parama Astirin, M.S selaku dosen pembimbing I yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, petunjuk dan dukungan dalam
proses penyusunan tesis ini.
4. Dr. Tetri Widiyani, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, arahan serta dukungan selama penulis melaksanakan penelitian sampai
terselesaikannya tesis.
5. Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si selaku Kaprodi Biosain sekaligus sebagai tim penguji
yang telah memberikan banyak masukan demi kesempurnaan tesis ini.
6. Dr. Adi Prayitno, drg., M. Kes selaku tim penguji tesis yang telah memberikan
banyak masukan demi kesempurnaan tesis ini.
7. Semua dosen di Prodi Biosain yang telah memberikan ilmu pengatahuan dan
wawasan kepada penulis
8. Bapak Supardi dan Ibu Sutiyem selalu memberi dukungan doa untuk penulis.
9. Sariani Dwitri Atmawanjaya yang selalu mendampingi dengan doa dan motivasi
selama penyelesaian studi dan tesis
10. Richard Saputra dan Elen Arum Sari yang selalu memberikan motivasi kepada
penulis
11. Teman-teman Biosain 2013: Bu Yuni, Mas Ria, Mas Adhi, Mbak Arti, Bu Maria,
Mas Nikman, Bu Anik, Bu Wiwik, Mbak Alfa, Mas Ali, Mas Wavi atas
commit to user
xi
12. Bu Istini selaku pembimbing teknis lapangan di LPPT UGM yang telah
meluangkan waktunya membimbing penulis dalam proses penyelesaian penelitian
antikanker di Universitas Gadjah Mada
13. Iffah Nadya yang selalu mendukung dalam administrasi selama perkuliahan di
Biosain.
14. Keluarga besar Akademi Analis Kesehatan Nasional Surakarta yang selalu
memberikan dukungan dan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan studi di
commit to user
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI ... iii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI TESIS ... iv
ABSTRAK ... v
2. Karsinoma Nasofaring ... 9
3. Epstein-Barr virus ... 12
4. Infeksi Epstein-Barr virus (EBV) pada Karsinoma Nasofaring ... 13
5. Cell Line Raji ... 15
6. Siklus Sel ... 15
7. Proliferasi ... 17
8. Apoptosis ... 18
commit to user
xiii
10. Skrining Fitokimia dan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ... 22
B. Kerangka Pemikiran ... 23
C. Hipotesis ... 26
BAB III. METODE PENELITIAN ... 27
A. Tempat dan Waktu... 27
B. Jenis dan Subjek Penelitian ... 27
C. Alat dan Bahan Penelitian ... 27
4. Identifikasi Golongan Senyawa Kuersetin ... 32
E. Analisis Data ... 33
1. Pengamatan Kinetika Proliferasi Sel ... 33
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
A. Ekstraksi ... 35
B. Skrining Fitokimia dan Identifikasi Golongan Senyawa Kuersetin ... 35
D. Uji Sitotoksisitas ... 41
E. Uji Doubling Time ... 45
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 55
A. Kesimpulan ... 55
B. Saran ... 55
DAFTAR PUSTAKA
commit to user
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil uji skrining fitokimia benalu kersen ... 36 Tabel 2. Hasil uji sitotoksik ekstrak benalu kersen ... 43 Tabel 3. Hasil uji sitotoksik kontrol DMSO pada inkubasi 24, 48, & 72 jam .... 45
Tabel 4. Hasil uji sitotoksik ekstrak etanol daun benalu kersen (Dendrophthoe
commit to user
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Ilustrasi Dendrophthoe pentandra (Linnaeus) Miquel ... 5
Gambar 2. Struktur Kuersetin ... 7
Gambar 3. Kanker Nasofaring ... 10
Gambar 4. Virus Epstein-Barr ... 13
Gambar 5. Siklus Sel ... 16
Gambar 6. Perubahan morfologi sel pada Apoptosis ... 19
Gambar 7. Reaksireduksi MTT menjadi formazan oleh enzim reduktase ... 21
Gambar 8. Bagan alur kerangka pemikiran ... 25
Gambar 9. Hasil uji skrining keberadaan flavonoid ... 36
Gambar 10. Hasil uji identifikasi golongan senyawa kuersetin metode KLT ... 37
Gambar 11. Hasil uji skrining keberadaan alkaloid ... 38
Gambar 12. Hasil uji skrining keberadaan tanin ... 39
Gambar 13. Hasil uji skrining keberadaan terpenoid ... 40
Gambar 14. Hasil uji skrining keberadaan saponin ... 41
Gambar 15. Morfologi sel Raji pada pada mikroskop cahaya dengan perbesaran 100 kali ... 41
Gambar 16. Morfologi sel Raji sebelum Uji MTT ... 42
Gambar 17. Morfologi sel Raji sebelum Uji MTT ... 43
Gambar 18. Grafik hubungan antara presentase kematian dengan log konsenstrasi sampel ... 43
Gambar 19. Grafik hubungan antara presentase sel uji hidup dengan waktu inkubasi 24 jam, 48 jam, dan 72 jam (DMSO) ... 45
Gambar 20. Grafik hubungan antara presentase sel uji hidup dengan waktu inkubasi 24 jam, 48 jam, dan 72 jam (sampel ekstrak) ... 46
Gambar 21. MorfologiselRajipadauji doubling time konsentrasiekstrak uji 155 µg/ml ... 47
Gambar 22. Konsep mekanisme kerja kuersetin (flavonoid) dalam mempengaruhi sel kanker ... 49
Gambar 23. Konsep mekanisme kerja alkaloid dalam mempengaruhi sel kanker ... 51
Gambar 23. Konsep mekanisme kerja terpenoid dalam mempengaruhi sel kanker ... 52
Gambar 24. Konsep mekanisme kerja saponin dalam mempengaruhi sel kanker ... 52
commit to user
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat Keterangan Determinasi ... 65
Lampiran 2. Hasil Determinasi ... 66
Lampiran 3. Alat dan Bahan Ekstraksi - Maserasi ... 67
Lampiran 4. Alat dan Bahan Skrining Fitokimia ... 68
Lampiran 5. Alat dan Bahan Uji Sitotoksik/ Doubling Time ... 69
Lampiran 6. Hasil Uji Sitotoksik & Doubling Time pada Microplate 96 ... 70
Lampiran 7. Scan Print Out ELISA Reader Hasil Sitotoksik ... 71
Lampiran 8. Scan Print Out ELISA Reader Hasil Doubling ... 72
Lampiran 9. Perhitungan Kepadatan Sel ... 73
Lampiran 10. Perhitungan Pembuatan Konsentrasi ... 74
Lampiran 11. Perhitungan % Kematian Sel (Uji Sitotoksik) ... 75
Lampiran 12. Perhitungan % Kehidupan Sel (Doubling Time) ... 77
Lampiran 13. Hasil Data Orientasi Uji Sitotoksik ... 79
Lampiran 14. Hasil Data Orientasi Uji Sitotoksik ... 80
Lampiran 15. Analisis Data Statistik Uji Doubling Time ... 81
Lampiran 16. Tabel Panduan Interpretasi Kekuatan Korelasi ... 87
Lampiran 17. Perhitungan Rf (Retention factor) KLT ... 88
Lampiran 18. Daftar Riwayat Hidup Peneliti ... 89