POTENSI DAUN SIRIH MERAH (Piper crocatum) SEBAGAI
AKTIVATOR ENZIM GLUKOSA OKSIDASE
LAELA AGUSTANTI
PROGRAM STUDI BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2008
ABSTRAK
LAELA AGUSTANTI. Potensi Daun Sirih Merah (Piper crocatum) sebagai Aktivator Enzim Glukosa Oksidase. Dibimbing oleh MEGA SAFITHRI dan SURYANI.
Salah satu jenis tanaman obat yang digunakan oleh masyarakat adalah sirih merah. Sirih merah telah diketahui sebagai obat antidiabetes dan diduga menggunakan mekanisme enzimatik dalam menurunkan kadar glukosa darah. Air rebusan dan ekstrak etanol 30% daun sirih merah diteliti untuk mempelajari mekanisme enzimatiknya dengan mengaktifkan kerja enzim glukosa oksidase pada beberapa konsentrasi. Pembanding yang digunakan adalah glukosa 10% tanpa ekstrak. Analisis dilakukan secara in vitro dengan menggunakan kit glukosa komersial. Air rebusan dan ekstrak etanol 30% daun sirih merah dicampur dengan glukosa 10% sebagai substrat enzim dan kit glukosa komersial kemudian diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 10 menit. Produk berupa quinoneimina berwarna jingga diukur secara spektrofotometri pada panjang gelombang 500 nm. Konsentrasi ekstrak air rebusan daun sirih merah 0, 0.2, 1, 2, 10, 20 dan 200 mg/mL memiliki aktivitas enzim berturut-turut sebesar 0.1209, 0.1800, 0.1816, 0.1618, 0.1305, 0.1214, dan 0.2316 μmol/mL.menit. Konsentrasi ekstrak etanol 30% daun sirih merah 0, 1000, dan 200000 ppm memiliki aktivitas enzimatik sebesar 0,1421, 0.2255, dan 12.4452 μmol/mL.menit. Berdasarkan hasil uji Tukey (α=0.05), hanya konsentrasi 200000 ppm ekstrak etanol 30 % yang berpotensi sebagai aktivator enzim glukosa oksidase.
ABSTRACT
LAELA AGUSTANTI. Potency of Piper crocatum Leaf as Activator of Glucose Oxidase Enzyme. Under the direction of MEGA SAFITHRI and SURYANI.
Piper crocatum is one of herb plant that already used by people. Its
activity as antidiabetic drug was already known and the mechanism to lower the glucose level in blood was predicted through its enzyme. Leaf extract of Piper
crocatum using water and ethanol 30 % was observed to study the enzimatic
mechanism through activating glucose oxidase enzyme by several concentration and as a comparation was using glucose 10 % without extract. This research was done by in vitro using commercial glucose kit. Leaf extract of Piper crocatum with solvent water or ethanol 30% was mixed with glucose 10 % as enzyme substrate and commercial glucose kit, and then incubated in 37ºC for 10 minute. The product is quinoneimina which give orange colour and measured spectrophotometer at 500 nm wavelength. Concentration of boil water that used in this research was 0; 0.2; 1; 2; 10; 20; and 200 mg/mL have a enzyme activity in order were 0.1209, 0.1800, 0.1816, 0.1618, 0.1305, 0.1214, and 0.2316 μmol/mL.minute. Meanwhile concentration of ethanol 30% extact that used was 0, 1000 and 200000 ppm with it enzyme activity 0,1421, 0.2255 and 12.4452 μmol/mL.minute. Based on Tukey test (α=0.05), only concentration 200000 ppm ethanol 30% extract have potency as an activator of glucose oxidase enzyme.
POTENSI DAUN SIRIH MERAH (Piper crocatum) SEBAGAI
AKTIVATOR ENZIM GLUKOSA OKSIDASE
LAELA AGUSTANTI
Skripsi
sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Program Studi Biokimia
PROGRAM STUDI BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2008
Judul : Potensi Daun Sirih Merah (Piper crocatum) sebagai Aktivator Enzim Glukosa Oksidase
Nama : Laela Agustanti NIM : G44104008
Disetujui Komisi Pembimbing
Mega Safithri, M.Si Dr. Suryani
Ketua Anggota
Diketahui
Dr. drh. Hasim, DEA.
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya dalam menyelasaikan karya ilmiah ini. Shalawat dan salam semoga selalu terlimpah kepada Nabi Muhammad s.a.w. Karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari sampai Mei 2008 dengan judul Potensi Daun Sirih Merah (Piper crocatum) sebagai Aktivator Enzim Glukosa Oksidase.
Ungkapan terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Mega Safithri, M.Si dan Ibu Dr Suryani selaku pembimbing atas segala kesabarannya, ilmunya dan pengarahannya selama penelitian dan penulisan skripsi. Terima kasih penulis juga sampaikan kepada Ibu Iis, Ibu Mery, Pak Arya serta seluruh staf Laboratorium Biokimia atas fasilitas dan kemudahan yang diberikan serta teman-teman penelitian mitha, abi, falakh atas bantuannya selama penelitian, safety atas pinjaman laptopnya, uda yudi atas ilmunya dalam pengolahan data, Pandu atas segala dukungannya dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Tak lupa ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada sahabat-sahabatku dewi, intan, tyas, hanifah, dan auline atas kecerian dan kebersamaannya, Ibunda dan ayahanda tercinta, adikku feri atas segala dukungan, perhatian, kasih sayang, dan doanya.
Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan pengalaman dan pengetahuan yang dimiliki penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang sekiranya dapat digunakan untuk perbaikan. Semoga karya ilmiah ini dapat berguna bagi pihak yang membutuhkan.
Bogor, Agustus 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon pada tanggal 29 Agustus 1986 dari pasangan Buhori Daryono dan Mamah Halimah. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Tahun 2004 penulis berhasil menyelesaikan sekolah di SMU Negeri 3 Cirebon. Pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Biokimia, Jurusan Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum Biokimia Umum S1 Teknologi Hasil Perikanan, S1 Biologi, Struktur dan Fungsi Subseluler pada tahun akademik 2007/2008. Penulis juga pernah melaksanakan Praktik Lapangan di Laboratorium Bioproses, bidang Bioteknologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Cibinong. selama periode Juli sampai Agustus dengan judul Potensi β-Glukan dari Saccharomyces cerevisiae sebagai antibakteri. Selain itu, penulis juga aktif di Himpunan mahasiswa CREBs (Community of
Research and Education in Biochemistry) sebagai anggota Departemen Keilmuan
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR GAMBAR ... ix DAFTAR LAMPIRAN ... ix PENDAHULUAN ... 1 TINJAUAN PUSTAKA Sirih Merah... 1 Diabetes Mellitus ... 2 Ekstraksi ... 3Enzim Glukosa Oksidase ... 3
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat ... 4
Metode Penelitian ... 4
HASIL DAN PEMBAHASAN Ekstraksi ... 6
Analisis Fitokimia Ekstrak Etanol 30% Daun Sirih Merah ... 6
Analisis Kualitatif Logam ... 7
Analisis In Vitro Sirih Merah Terhadap Aktivitas Enzim Glukosa Oksidase ... 8
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ... 10
Saran ... 10
DAFTAR PUSTAKA ... 10
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Tanaman sirih merah ... 2
2 Reaksi katalisis enzim glukosa oksidase ... 4
3 Prinsip reaksi dari kit Randox glukosa ... 4
4 Struktur klorofil dan hemoglobin ... 8
5 Aktivitas enzim ekstrak air rebusan daun sirih merah terhadap enzim glukosa oksidase. ... 9
6 Aktivitas enzim ekstrak etanol 30% daun sirih merah terhadap enzim glukosa oksidase ... 9
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1 Tahapan penelitian ... 142 Tahapan penelitian uji in vitro terhadap aktivitas enzim glukosa oksidase ... 15
3 Data λ maksimum pada konsentrasi 1.0 % v/v ... 16
4 Data konsentrasi standar glukosa ... 17
5 Perhitungan bobot jenis ekstrak air rebusan dan rendemen ekstrak etanol 30% ... 18
6 Perhitungan pembuatan konsentrasi ekstrak air rebusan daun sirih merah ... 18
7 Data aktivitas enzimatik ekstrak air rebusan daun sirih merah ... 19
8 Perhitungan aktivitas enzim ekstrak air rebusan daun sirih merah ... 20
9 Data dan perhitungan aktivitas enzim dari ekstrak etanol 30% daun sirih merah ... 21
10 Hasil analisis statistika ekstrak air rebusan daun sirih merah menggunakan minitab 14 ... 22
11 Hasil analisis statistika ekstrak etanol 30% daun sirih merah menggunakan minitab 14 ... 22
12 Hasil analisis statistika ekstrak (air rebusan dan etanol 30%) menggunakan minitab 14 ... 23
13 Hasil analisis kualitatif logam ... 23
PENDAHULUAN
Penyakit gula atau Diabetes mellitus adalah penyakit yang disebabkan oleh tingginya kadar glukosa darah (hiperglikemia). Sebagian masyarakat lebih mengenal penyakit diabetes dengan sebutan “kencing manis” karena dalam urin penderita kadar glukosa lebih tinggi daripada keadaan normal. Penyebab lain timbulnya penyakit diabetes mellitus akibat adanya gangguan hormonal seperti insulin yang. berperan dalam metabolisme glukosa dalam sel tubuh. Penyakit ini tidak hanya menyerang orang tua saja bahkan dapat menyerang anak-anak (Mahler 1991). Jumlah penderita diabetes mellitus di dunia tiap tahunnya terus meningkat. Menurut survei organisasi kesehatan dunia WHO, Indonesia menempati urutan ke-4 terbesar dalam jumLah penderita diabetes melitus dengan tingkat pertumbuhan sebesar 8,6% per tahun dari total penduduk, sedangkan urutan diatasnya India, China dan Amerika Serikat (Departemen Kesehatan 2005).
Berbagai usaha telah dilakukan untuk mengobati penyakit ini seperti penyuntikan insulin ataupun penggunaan obat antidiabetes yang dijual secara komersil. Mahalnya harga insulin dan obat-obat antidiabetes pada saat ini menyebabkan sebagian besar masyarakat mulai beralih ke penggunaan obat tradisional karena harganya yang lebih murah, mudah didapat dan tidak menimbulkan efek samping. Obat tradisional adalah tumbuhan yang digunakan sebagai obat. Menurut Widowati et al (1997), ada 46 jenis tanaman di Indonesia yang berfungsi sebagai obat antidiabetes.
Sirih hijau (Piper betle) adalah salah satu tumbuhan yang telah terbukti secara ilmiah berkhasiat sebagai obat antidiabetes (Arawbella 2005). Sirih mempunyai beberapa jenis yaitu sirih merah, sirih hitam, sirih putih, sirih keraton, dll. Sirih merah telah diketahui mempunyai potensi yang sama dengan sirih hijau sebagai antihiperglikemia/antidiabetes. Sirih Merah (Piper crocatum) dikenal sebagai tanaman hias kemudian berubah menjadi tanaman obat setelah dikenalkan oleh Bambang Sudewo (Duryatmo 2005).
Sirih merah mempunyai beberapa khasiat lainnya sebagai obat untuk hipertensi (darah tinggi), kanker, dan keputihan sehingga tanaman ini mendapat perhatian khusus dari herbalis untuk mengetahui manfaat-manfaat lainnya. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahui manfaat dari sirih merah, diantaranya sebagai hepatoprotektor
(Windyagiri 2006), antibakteri (Sugiharti 2007), memeperbaiki pankreas yang rusak (Permata 2006). Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Safithri & Fahma (2005), rebusan daun sirih merah memiliki potensi sebagai antidiabetes dengan dosis 20g/kg berat badan namun mekanisme kerjanya belum diketahui. Tanaman obat yang berfungsi sebagai antidiabetes memiliki beberapa mekanisme kerja. Salah satunya melalui mekanisme kerja enzim glukosa oksidase. Enzim glukosa oksidase adalah enzim yang berfungsi untuk mengkatalisis oksidasi β-D-glukosa menjadi asam glukonat dengan menggunakan molekul oksigen sebagai akseptor elektron. Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian Safithri & Fahma (2005) untuk menyelidiki mekanisme kerja yang dilalui oleh sirih merah.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan potensi daun sirih merah dalam mengaktifkan kerja enzim glukosa oksidase. Selain itu, untuk membandingkan ekstrak dengan pelarut air rebusan dan alkohol 30% yang dapat mengaktifkan kerja enzim glukosa oksidase lebih tinggi. Hipotesis penelitian ini adalah ekstrak air rebusan daun sirih merah berpotensi sebagai aktivator kerja enzim glukosa oksidase. Rebusan daun sirih merah pada konsentrasi tertentu akan menunjukkan aktivitas yang optimum dalam mengaktifkan kerja enzim glukosa oksidase. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memperkuat informasi ilmiah kepada masyarakat mengenai potensi sirih merah sebagai obat penurun kadar gula darah pada penderita diabetes mellitus melalui aktivasinya terhadap kerja enzim glukosa oksidase.
TINJAUAN PUSTAKA Sirih Merah
Sirih hijau (Piper betle) termasuk tanaman famili piperaceae yang merambat dan bersandar pada batang pohon lain. Sirih mempunyai panjang mencapai puluhan meter, bentuk daun pipih menyerupai jantung dan permukaan daun berwarna hijau dan licin. Sirih telah dikenal sejak 600 SM sebagai antiseptik karena kandungan senyawa kavibetol dan kavikolnya. Selain itu, sirih juga mengandung kalsium nitrat, sedikit gula, dan pati (Duryatmo 2005). Tidak hanya sebagai antiseptik, sirih juga banyak digunakan untuk mengobati sakit mata, eksim, bau mulut, luka, mimisan, sariawan, sakit gigi, dan menjaga
