PENENTUAN PROFIL METABOLIT SEKUNDER
EKSTRAK ETANOL RIMPANG LEMPUYANG GAJAH
(Zingiber zerumbet) DENGAN TLC DAN GC-MS
NASKAH PUBLIKASI
Oleh:
INDAH KANTI LESTARI
K100080037
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
2
PENENTUAN PROFIL METABOLIT SEKUNDER EKSTRAK ETANOL RIMPANG LEMPUYANG GAJAH (Zingiber zerumbet)
DENGAN TLC dan GC-MS
DETERMINATION SECONDARY METABOLITS PROFILE ETHANOL EXTRACT OF RHIZHOME LEMPUYANG GAJAH (Zingiber zerumbet)
WITH TLC and GC-MS
Rosita Melannisa, Ika Trisharyanti D K, Indah Kanti Lestari Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Jl A Yani Tromol Pos I, Pabelan Kartasura Surakarta 57102
ABSTRAK
Rimpang lempuyang gajah digunakan sebagai bahan baku beberapa produk obat herbal di Indonesia. Kontrol kualitas dapat dilakukan berdasarkan kandungan senyawa metabolit sekundernya. Tujuan penelitian ini adalah menentukan profil metabolit sekunder dan kadar relatif zerumbone ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah menggunakan TLC dan GC-MS. Sampel diperoleh dari tiga daerah yaitu Merapi Farma Yogyakarta, Pasar Gede Solo dan B2P2TOOT Tawangmangu. Rimpang diekstraksi secara maserasi dengan etanol 96%. Penentuan profil TLC menggunakan fase gerak heksana:etil asetat (8:2) dan fase diam silika gel GF. Profi TLC menunjukkan bahwa lempuyang gajah dari ketiga daerah mengandung flavonoid, minyak atsiri dan polifenol. Penentuan profil menggunakan metode GC-MS dengan suhu kolom gradien, flow rate gas helium 1,5 ml/menit, suhu ion source pada MS 220° C dan suhu interface 300° C dengan cut time pelarut 3 menit dan split ratio 1:50. Hasil kromatogram menunjukkan terdapat 11 senyawa yang teranalisis pada lempuyang gajah dari Pasa Gede, 22 senyawa pada lempuyang gajah dari Merapi farma dan 8 senyawa dari B2P2TOOT. Ekstrak etanol dari B2P2TOOT mengandung zerumbone dengan kadar relatif tertinggi (98,31%±0,67) selanjutnya Pasar Gede (95,93%±0,2) dan terendah dari Merapi Farma (90,84%±0,13).
3 ABSTRACT
Rhizome of lempuyang gajah used as a raw material several herbal medicinal products in Indonesia. Quality control could be based on the content of secondary metabolites. This study aimed to determine the secondary metabolite profiles and the relative levels of zerumbone in the ethanol extract of Z. Zerumbet’s rhizome used TLC and GC-MS. Samples were obtained from three regions, Merapi Farma Yogyakarta, Pasar Gede Solo and B2P2TOOT Tawangmangu. The rhizome was extracted by maceration method with ethanol 96%. Determination of the TLC profile used hexane: ethyl acetate (8:2) as mobile phase and silica GF as stationary phase. TLC profil indicated that all of these extract from three regions contained flavonoids, essential oils, and polyphenols. GC-MS profil were done by gradient method, with helium flow rate 1,5 ml/min, ion source temperatur at 220° C, interface temperatur at 300° C, cut time was 3 min and split ratio 1:50. The results showed that there were 11 compounds in the extract of Z. Zerumbet from Pasar Gede, 22 compounds in Z. zerumbet from Merapi Farma and 8 compounds from B2P2TOOT. The etanol extract of Z. Zerumbet’s rhizhome from B2P2TOOT contained the highest relative levels of zerumbone (98.31%±0.67) then from Pasar Gede (95.93%±0.2) and the extract of Merapi Farma contained the lowest (90.84%±0.13).
4
PENDAHULUAN
WHO pada tahun 2008 mencatat bahwa 68% penduduk dunia masih menggantungkan sistem pengobatan tradisional yang mayoritas melibatkan tumbuhan untuk menyembuhkan penyakit dan lebih dari 80% penduduk dunia menggunakan obat herbal untuk mendukung kesehatan mereka (Saifudin, 2011). Salah satu tanaman obat yang telah dikenal secara luas oleh masyarakat Indonesia adalah Z. zerumbet
Z. zerumbet atau dikenal sebagai lempuyang gajah merupakan anggota famili zingiberaceae. Lempuyang gajah digunakan untuk obat gatal, perut nyeri, borok, disentri, sesak nafas, wasir, cacing dan penambah nafsu makan (Sudarsono, 2002). Uji farmakologi menyebutkan bahwa Z. zerumbet memiliki aktivitas anti-bakteri (Mulyani, 2010; Octaviani, 2007), antijamur (Rengginasti, 2008) dan enthelmintika (Sukandar, 1997). Ekstrak air Z. zerumbet telah terbukti dapat menghambat inflamasi akut (Faizah et al., 2002). Ekstrak etanol Z. zerumbet memiliki potensi sitotoksik terhadap sel kanker payudara T47D (Andasari, 2011) dan anti-alergi (Tewtrakul, 2007).
Ekstrak etanol Z. zerumbet (L.) Smith dianalisis dengan TLC diketahui mengandung terpen, minyak atsiri, flavonoid, saponin dan polifenol (Octaviani, 2007; Andasari, 2011; Puspitasari, 2011; Rengginasti, 2008). Uji fitokimia untuk mengetahui komponen senyawa yang terkandung dalam minyak atsiri Z. zerumbet telah banyak dilakukan. Rimpang Z. zerumbet dianalisis dengan GC-MS yang berasal dari Amphur muang, provinsi Songkhla, Thailand diketahui mengandung zerumbone (56,48%) dan α-humulene (25,79%) (Tewtrakul et al, 1997). Kandungan minyak atsiri rimpang lempuyang gajah dari Bangladesh mengandung zerumbone (46.83%) dan α-caryophyllene (19.00%) (Bhuiyan, 2009), sedangkan dari Vietnam mengandung zerumbone 72,3% (Xuan et al, 1993). Fraksi kristal hasil destilasi uap rimpang Z. zerumbet (L.) Smith daerah Baringharjo, Yogyakarta, Indonesia mengandung Zerumbone (90,62%) dan α-Humulena (3,63%) (Mulyani, 2010). Ruslay (2006) menganalisis fraksi aktif (etil asetat) dari Z. zerumbet menggunakan HPLC dan melaporkan mengandung kaemferol-3-O-rhamnoside beserta isomernya.
Obat tradisional dapat berkembang menjadi obat herbal terstandar dan fito farmaka. Pengembangan ini memerlukan standardisasi tanaman obat untuk menjamin keseragaman khasiat, aspek keamanan dan stabilitas ekstrak (Saifudin,
5 2011). Standarisasi dilakukan pada ekstrak etanol suatu tanaman karena produksi obat tradisional dari bahan alam menggunakan penyari etanol (Anonima, 1984). Rimpang lempuyang gajah digunakan sebagai bahan baku pada beberapa produk obat herbal di Indonesia sehingga perlu dilakukan standarisasi berdasarkan kandungan senyawa metabolit sekundernya.
Secara umum, marker atau senyawa yang memiliki aktivitas farmakologi dalam tanaman digunakan untuk mengevaluasi kualitas dan menilai kandungan kuantitatif produk herbal (Liang et al., 2004). Zerumbone merupakan senyawa marker Z. zerumbet yang dapat digunakan untuk menentukan kualitas Z. zerumbet. Belum ditemukan literatur mengenai kadar relatif kandungan senyawa ekstrak etanol rimpang Z. zerumbet di Indonesia maka dilakukan penelitian ini untuk mengetahui profil kromatogram metabolit sekunder ekstrak etanol rimpang Z. zerumbet sehingga didapatkan kadar relatif zerumbone yang merupakan senyawa marker Z. zerumbet.
Penelitian dilakukan dengan metode TLC dan GC-MS untuk mengetahui profil metabolit sekunder rimpang lempuyang gajah. Metode TLC merupakan langkah awal dalam analisis tanaman herbal sebelum metode instrumental dilakukan (Liang et al., 2004). Kromatogram TLC dapat menunjukkan profil dari beberapa konstituen umum tanaman seperti flavonoid, alkaloid dan senyawa terpen (Sung et al., 2008). Senyawa volatil terkandung dalam tanaman Z. zerumbet (L.) Smith dengan kadar tinggi sehingga digunakan GC-MS untuk mengidentifikasi konsentrasi dan kadar relatif dari senyawa organik dalam minyak atsiri (Liang et al., 2004; Marsusi, 2001). Penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk mengembangkan Z. zerumbet menjadi obat herbal terstandar dan
fitofarmaka.
METODE PENELITIAN Alat dan Bahan
1. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a. Peralatan dalam pembuatan serbuk : blender, alat saring, alat gelas. b. Peralatan untuk ekstraksi : alat gelas, neraca analitik, evaporator.
c. Peralatan untuk otentifikasi : mikroskop, kaca objek, kaca penutup, plate. d. Peralatan untuk analisis profil TLC : plate TLC GF254, bejana, pipa kapiler
6 e. Peralatan yang digunakan untuk penetapan dengan GC-MS : seperangkat alat kromatografi Shimadzu-GC 2010 dilengkapi dengan Simadzu-GC-MS 2010S mass selective detector dengan kolom RxiTM-1MS, mikropipet, neraca analitik. 2. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Rimpang lempuyang gajah Z. zerumbet (L.) J.E. Smith yang diperoleh dari Merapi farma Yogyakarta, Pasar Gede Surakarta dan B2P2TOOT (Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Tanaman Obat dan Obat Tradisional) Tawangmangu, Karanganyar, Jawa Tengah; asam sulfat P, asam klorida pekat P, natrium hidroksida P 5% b/v, kalium hidroksida P 5% b/v, larutan besi (III) klorida P 5% b/v, heksan, etil asetat, etanol teknik; etanol PA, gas helium.
Jalannya Penelitian
1. Determinasi tanaman
Determinasi tanaman dilakukan di laboratorium Biologi Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta. Determinasi dilakukan dengan menentukan ciri-ciri morfologi rimpang lempuyang gajah Z. zerumbet (L.) J.E. Smith terhadap kepustakaan. Buku acuan yang digunakan pada determinasi tersebut adalah Flora of Java karangan Backer dan Van den Brink.
2. Otentifikasi simplisia
a. Identifikasi secara mikroskopis
Serbuk rimpang lempuyang gajah diletakkan di atas kaca objek kemudian di tetesi kloralhidrat, dipanaskan dengan nyala api. Kemudian diamati dengan mikroskop fragmen-fragmen pengenal yaitu butir pati berbentuk bulat telur atau berbentuk hampir segitiga dan salah satu ujungnya membentuk tonjolan, idioblas berisi minyak, pembuluh kayu dengan penebalan jala dan spiral, serabut sklerenkim.
b. Identifikasi secara uji kimia
1) Pada 2 mg serbuk rimpang lempuyang gajah ditambahkan 5 tetes asam sulfat P; terjadi warna coklat tua.
2) Pada 2 mg serbuk rimpang lempuyang gajah ditambahkan 5 tetes asam klorida pekat P; terjadi warna coklat muda.
3) Pada 2 mg serbuk rimpang lempuyang gajah ditambahkan 5 tetes larutan natrium hidroksida P 5% b/v; terjadi warna coklat muda.
4) Pada 2 mg serbuk rimpang lempuyang gajah ditambahkan 5 tetes larutan kalium hidroksida P 5% b/v; terjadi warna coklat kekuninangan.
7 5) Pada 2 mg serbuk rimpang lempuyang gajah ditambahkan 5 tetes larutan besi
(III) klorida P 5% b/v; terjadi warna coklat kehijauan. 3. Pembuatan ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah
Rimpang lempuyang gajah sebanyak 500 g disortasi secara basah dengan menghilangkan bahan-bahan asing yang tidak dikehendaki. Kemudian dicuci sebanyak 3 kali dengan air bersih yang mengalir. Lempuyang gajah kemudian dibiarkan 2 hari, diiris tipis-tipis dan dikeringkan menggunakan oven pada suhu 60˚C selama 24 jam. Lempuyang gajah yang telah kering disortasi kering untuk memisahkan pengotor dan benda asing yang masih tertinggal dalam simplisia. Selanjutnya diserbuk menggunakan blender untuk memperluas permukaan yang kontak dengan penyari.
. Ekstrak dibuat dengan cara maserasi menggunakan etanol 96%. Perbandingan bahan dengan penyari yang digunakan dalam maserasi adalah 1 : 10. Serbuk lempuyang gajah 500 g dimaserasi menggunakan etanol 96% sebanyak 5000 mL. Serbuk direndam sambil sekali-kali diaduk dan didiamkan selama 24 jam. Maserat dipisahkan dan proses diulangi 2 kali dengan jenis dan jumlah pelarut yang sama. Semua maserat dikumpulkan dan diuapkan dengan vakum rotary evaporator. Penguapan dilanjutkan menggunakan water bath untuk memperoleh ekstrak kental. Rendemen yang diperoleh ditimbang dan dicatat. 4. Analisis TLC
Sebanyak 100 mg ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah dari 3 daerah dilarutkan dalam 1 mL etanol Pa. Larutan sampel tersebut ditotolkan sebanyak 0,5 µL pada lempeng KLT. Plate dielusi pada bejana yang telah jenuh dengan fase gerak heksana:etil asetat (8:2) dengan jarak pengembangan 5 cm. Bercak diamati pada UV254nm dan UV366nm. Deteksi komponen spesifik golongan terpen
menggunakan anisaldehid-H2SO4; golongan fenolik menggunakan FeCl3;
golongan alkaloid menggunakan dragendrof; dan golongan flavonoid menggunakan sitroborat.
5. Analisis GC-MS
100 mg ekstrak kental lempuyang gajah dilarutkan dalam 5 mL etanol kemudian disaring sebelum diinjeksikan pada GC-MS. Sampel dianalisis menggunakan Shimadzu-GC 2010 dilengkapi dengan Shimadzu-GCMS 2010S
8 mass selective detector dengan kolom RxiTM-1MS (30 m x 0,25 mm, ketebalan lapisan 0,25 µm). Sistem elektron ionisasi dengan energi ionisasi 70 eV digunakan untuk deteksi GC-MS. Helium pada flow rate 1,5 mL/menit digunakan sebagai gas pembawa. Temperatur kolom awal 100˚C perlahan ditingkatkan sampai 150˚C dengan peningkatan 5˚C/menit. Kemudian ditahan selama 5 menit pada suhu 150˚C. Suhu dinaikkan sampai suhu 160˚C dengan peningkatan 2˚C dan dinaikkan sampai suhu 270˚C dengan peningkatan 10˚C. Kondisi GC-MS : suhu ion source 250° C dan suhu interface 300° C dengan cut time pelarut 3 menit. 1 µl diinjeksikan secara manual dengan split ratio 1 : 50. Spektra massa yang dihasilkan dianalisis dengan jalan membandingkan kesamaan spektra massa masing-masing komponen yang diidentifikasi dengan spektra massa dari pustaka Wiley and NIST. Hasil ekstraksi dianalisis dengan GC-MS sebanyak 3 kali replikasi dengan replikasi pembacaan 2 kali.
6. Analisis data
Data yang diperoleh pada analisis metabolit sekunder dengan GC-MS berupa berat molekul dan pola fragmentasi yang menunjukkan jenis metabolit dan intensitas peak yang menunjukkan kadar. Data hasil penelitian yang diperoleh dianalisa menggunakan metode analisis cluster. Data hasil yang diperoleh dianalisis cluster menggunakan program SPSS. Pengelompokan data berdasarkan keberadaan senyawa dan luas area. Kemudian dilakukan analisis anova untuk mengetahui apakah kadar relatif zerumbone dari tiap daerah berbeda secara signifikan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Determinasi tanaman dan Otentifikasi simplisia
Determinasi dilakukan di Laboratorium Biologi Fakultas Farmasi dan di Laboratorium Biologi Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Surakarta. Berdasarkan hasil determinasi tersebut diperoleh kepastian bahwa tanaman yang digunakan dalam penelitian adalah spesies Z. zerumbet (L.) J.E. Smith.
Simplisia dari Merapi farma diuji secara mikroskopis dan uji tabung berdasarkan Materia Medika Indonesia Jilid II untuk otentifikasi tanaman. Uji mikroskopis menunjukkan adanya fragmen pengenal antara lain butir pati, pembuluh kayu dengan penebalan jala, serabut sklerenkim, parenkim dengan sel ekskresi, pembuluh kayu dengan penebalan tangga, parenkim dengan butir pati
9 yang sesuai dengan fragmen pengenal serbuk rimpang lempuyang gajah. Identifikasi kimia terbentuk warna coklat tua, coklat muda, coklat kekuningan dan coklat kehijauan yang sesuai dengan Materia Medika Indonesia Jilid II. Berdasarkan hasil uji di atas dapat diperoleh kepastian bahwa simplisia dari Merapi farma merupakan simplisia rimpang lempuyang gajah.
Pembuatan ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah
Rendemen yang diperoleh dari ekstraksi rimpang lempuyang gajah yang berasal dari Merapi farma sebanyak 7,25%, rimpang lempuyang gajah dari Pasar Gede Surakarta sebanyak 7,92% , sedangkan yang berasal dari B2P2TOOT sebanyak 8,22%. Hasil perhitungan rendemen dari ekstrak rimpang lempuyang gajah dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Rendemen esktrak lempuyang gajah
Asal tanaman Rendemen (%) Warna Bau Rasa Merapi farma 7,25 Hitam kecoklatan Khas aromatik Pahit Pasar Gede 7,92 Hitam kecoklatan Khas aromatik Pahit
B2P2TOOT 8,22 Hitam keabu-abuan Khas aromatik Pahit Analisis Profil Metabolit Sekunder dengan TLC
Analisis dengan TLC dilakukan untuk mengetahui profil golongan senyawa metabolit sekunder ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah. Analisis dilakukan untuk golongan senyawa terpenoid, fenolik, alkaloid dan flavonoid (Gambar 3). Identifikasi minyak atsiri dengan reagen anisaldehid-H2SO4 memberikan hasil positif. Identifikasi polifenol pada ekstrak memberikan hasil positif ditandai dengan adanya bercak berwarna coklat-hitam setelah disemprot dengan FeCl3 (Stahl, 1969). Pemadaman pada UV 366 nm memberikan fluoresensi hijau kebiruan menunjukkan positif mengandung alkaloid dan setelah disemprot dengan dragendrof memberikan warna kuning-coklat tidak stabil. Wagner (1996) menyebutkan positif alkaloid jika terbentuk warna kuning stabil sehingga disimpulkan rimpang lempuyang gajah tidak mengandung alkaloid. Identifikasi golongan flavonoid menunjukkan hasil positif yaitu terdapat bercak berwarna kuning setelah penyemprotan dengan sitroborat (Tabel 2).
10
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
Gambar 1. Kromatoram hasil KLT ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah pada beberapa deteksi. Keterangan : (1) UV254nm; (2) UV366nm; dan setelah penyemprotan reagen (3)
Anisaldehid-H2SO4; (4) FeCl3; (5) dragendrof; serta (6) Sitroborat. MF= Merapi Farma Yogyakarta, PG=
Pasar Gede Solo, BPTO= B2P2TOOT Tawangmangu.
Hasil analisis TLC ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah mengandung flavonoid, polifenol dan minyak atsiri. Metode TLC merupakan langkah awal analisis metabolit sekunder untuk analisis secara kualitatif. Ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah dari ketiga daerah memiliki kualitas yang sama karena positif mengandung flavonoid, polfenol dan minyak atsiri. Selanjutnya dilakukan analisis menggunakan metode GC-MS untuk penentuan struktur senyawa.
Tabel 2. Nilai Rf dari bercak hasil KLT (Gambar 3)
Sebelum penyemprotan Setelah penyemprotan Interpretasi senyawa UV254nm UV366nm Anisaldehid-H
2SO4 FeCl3 Dragendrof Sitroborat
Rf Warna Rf Warna Rf Warna Rf Warna Rf Warna Rf Warna
1 0,04 Pemadaman 0,04 Fluo. Kuning - - - 0,04 Kuning Flavonoid 2 0,14 Pemadaman - - - M.atsiri 3 0,32 Pemadaman 0,32 Flou. hijau 0,32 ungu - - - - M.atsiri 4 - - 0,39 Fluo. Biru 0,39 ungu - - - - M.atsiri 5 0,46 Pemadaman 0,46 Fluo. hijau 0,46 biru 0,46 coklat hitam - - 0,46 Fluo. biru Polifenol 6 0,66 Pemadaman - - 0,66 hijau Biru 0,66 Coklat hitam - - - - polifenol 7 0,8 Pemadaman - - 0,79 ungu - - - - M.atsiri 8 - - - - 0,88 Hijau - - - - M.atsiri 9 - - - - 0,97 Ungu 0.97 Coklat-hitam - - - - Polifenol
MS. P berbag GC de mengh lempu dan 7 peneli karena berdas dapat pada T (a) (b (c Berdasarka Penelitian ter gai senyawa engan integr hasilkan kro uyang gajah senyawa d tian sebelum a tidak terid sarkan Wiley dilihat pada Tabel 3. Gamb b) c) an hasil KLT rdahulu mela a yang memi ration area omatogram y dari Pasar G dari B2P2TO mnya. Senya dentifikasi p y and NIST Gambar 2 s bar 2. Kromat T yang telah aporkan min iliki kadar b 20000. Rep yang berbed Gede, 22 sen OOT tetapi awa-senyawa pada peneliti library deng sedangkan k ogram GC-MS Merapi Farm h dilakukan m nyak atsiri rim ervariasi. K plikasi 3 kal da. Terdapa nyawa pada hanya 3 s a yang lain b ian-penelitia gan similarity kadar relatif m S ekstrak rimpa ma (b) dan B2P Z zer ze maka analisi mpang lemp etiga sampe li dengan rep at 11 senyaw lempuyang senyawa yan belum dapat an sebelumn y index terti masing-mas ang lempuyang 2TOOT (c) Zerumbon rumbone erumbone is dilanjutkan puyang gajah el dianalisis m plikasi pem wa yang ter gajah dari M ng telah ter t dipastikan nya. Interpre inggi. Profil ing senyawa g gajah dari Pa 1 n dengan GC h mengandun menggunaka mbacaan 2 ka ranalisis pad Merapi Farm ranalisis pad kebenaranny etasi senyaw kromatogra a dapat dilih
asar Gede (a),
11 C-ng an ali da ma da ya wa am hat
No Senyawa
Pasar Gede Merapi Farma B2P2TOOT Kadar relatif (%)
Kadar relatif (%) Rata-rata luas area Kadar relatif (%) Rata-rata luas area Kadar relatif (%) Rata-rata luas area Tewtraku l (1997) Mulyani (2010) Bhuiyan (2009) Sutthanont (2010) 1 Zerumbone 95,93 23507960 90,84 23007429 98,31 15480033 56,48 90,62 46,83 31,67 2 (-)-Caryophyllene oxide 1,02 250958,8 2,29 274152,5 0,31 22514,5 - 0,51 - - 3 Humulene oxide 1,18 283557,8 2,94 750326,3 0,56 112662,8 - - - - 4 tricyclo[20.8.0.0e7,16]triacontan, 1(22),7(16)-diepoxy- - - 2,78 910169 - - - - 5 .delta.-Guaiene - - 1,81 285831 - - - - 6 (E,Z)-.alpha.-farnesene - - 0,64 101130,5 - - - - 7 2,6,10-Dodecatrien-1-ol, 3,7,11-trimethyl-9-(phenylsulfonyl)-, (E,E)- 0,54 134319,7 - - 0,51 107229 - - - -
8 1,2-Benzenedicarboxylic acid, 3-nitro- 0,54 128315 - - - -
9 7,8-Epoxycembra-3,11-diene-10,15-diol 0,44 107742,7 - - - - 10 Alpha-humulene 0,33 79872,5 0,44 112434,5 - - 25,79 3,63 19,00 31,93 11 Cis-verbenol 0,31 74991,8 0,2 62583 0,29 58841,3 - - - - 12 Beta santalol 0,33 79090,2 - - - - 13 1,5,8,8-Tetramethyl-8-bicyclo[8.1.0]undecene-2,9-diol - - 0,31 93225 - - - - 14 6-acetoxy-1,3,7,7-tetramethyl-2-oxa-bicyclo(4.4.0)dec-4-ene - - 0,28 91918,5 - - - - 15 bicyclo[4.1.0]heptane,-3-cyclopropyl,-7-hydroxymethyl, (-Z) 0,27 66294,7 - - - - 16 (-)-.alpha.-Santalal - - - - 0,14 29732,7 - - - - 17 cis/trans-1-Cyano-5,5,5-trifluoropent-1-ene - - 0,11 37434 - - - - 18 Imidazo[1,5-a]-1,3,5-triazin-4-amine, 8-methyl- - - 0,09 32365 - - - - 19 Benzenemethanol, .alpha.-ethenyl- - - 0,08 27196 - - - - 20 ethyl 2,2-bis(2-propenyl)pent-3-ynoate - - 0,08 26863 - - - - 21 1-Cyclohexene-1-methanol,.alpha.-ethenyl-2,6,6-trimethyl- - - 0.08 28847 - - - - 22 3-Thujen-2-one - - 0,07 23237 - - - - 23 (Z)-5-(3'-Methylene-2'-methylbicyclo[[3.2.2]nonan-2'-yl)-2-methylpent-2-enol - - 0,07 25794 - - - - 24 cis-Ocimenone - - 0,07 23041 - - - - 25 Propane, 1,2-dibromo- - - 0,06 21655 - - - - 26 1,3-Heptadiene, 3-ethyl-2-methyl- - - - - 0,04 58294 - - - - 27 3-Heptadecen-5-yne, (Z)- - - - - 0,53 100150 - - - - 28 Benzenemethanol, 3-fluoro- - - 0,19 51207,5 - - - - 29 (S)-5-tert-Butyldimethylsilyloxy)-1-phenyl-1-pentanol 0,18 20960 0,1 27465 - - - - 30 2-benzoylimino-1,3-dithiolo[4,5-a]pyridine - - 0.15 51840 - - - -
Tabel 3. Kadar relatif senyawa dan rata-rata luas area ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah ketiga daerah dan
Lempuyang gajah dari B2P2TOOT mengandung zerumbone dengan kadar tertinggi (98,31%±0,67) selanjutnya Pasar Gede (95,93%±0,2) kemudian Merapi farma (90,84%±0,13). Lempuyang gajah dari ketiga daerah juga mengandung humulene oxide dan caryophyllene oxide. Sedangkan alpha-humulene hanya terdapat pada lempuyang gajah dari Pasar Gede dan Merapi farma. Alpha-humulene merupakan senyawa jenis seskuiterpen. Caryophyllene oxide dan zerumbone merupakan senyawa jenis seskuiterpen teroksigenasi.
Kadar relatif zerumbone pada kromatogram GC-MS dapat dipengaruhi oleh kadar relatif senyawa yang terlibat pada jalur biosintesisnya. Menurut Yu et al. (2010) jalur biosintesis zerumbone melalui humulene dan sejumlah kecil 8-hidroksi-α-humulene dalam minyak rimpang Z. zerumbet (L.) J.E. Smith. Langkah pertama farnesyl difosfat (FPP) sebagai kerangka dasar biosintesis zerumbone dikatalisis oleh alpha-humulene-sintase (ZSS1) membentuk alpha-humulene dengan membentuk ikatan antara C1 dan C11. Selanjutnya alpha-humulene terhidroksilasi pada posisi C8 oleh enzim regiospesifik sitokrom P450 dan kemudian dioksidasi oleh alkohol dehidrogenase menghasilkan zerumbone (gambar 3).
Gambar 3. Jalur biosintesis zerumbone
Kadar relatif zerumbone yang tinggi disebabkan alpha-humulene telah terbiosintesis menjadi zerumbone maka terjadi penurunan kadar alpha-humulene dan kenaikan kadar zerumbone dalam tanaman. Hal ini sesuai dengan hasil analisis GC-MS yang menunjukkan kadar relatif zerumbone dari Merapi farma 90,84±0,13 dan
alpha-14 humulene 0,44±0,03, dari Pasar Gede kadar relatif zerumbone 95,93±0,2 dan kadar alpha-humulene 0,33±0,02. Sedangkan kadar relatif zerumbone dari B2P2TOOT 98,31±0,67 dan tidak terdapat alpha-humulene.
Hasil analisis cluster menunjukkan bahwa lempuyang gajah dari Pasar Gede dan Merapi farma memiliki karakteristik metabolit sekunder yang sama, sedangkan lempuyang gajah dari B2P2TOOT memiliki karakteristik matabolit sekunder yang berbeda dengan lempuyang gajah dari Pasar Gede dan Merapi farmaHasil perhitungan anova menunjukkan zerumbone pada lempuyang gajah dari Pasar gede, Merapi farma dan B2P2TOOT menunjukkan signifikansinya p<0,050 yang berarti signifikan atau dapat dikatakan kadar relatif zerumbone pada ketiga daerah tersebut berbeda.
Analisis TLC ekstrak etanol lempuyang gajah positif mengandung flavonoid tetapi hasil analisis GC-MS tidak teridentifikasi adanya flavonoid. Hal ini disebabkan terbatasnya kemampuan GC-MS menganalisis senyawa polar dan non-volatile. Sehingga perlu dilakukan peningkatan kemampuan GC-MS menganalisis senyawa-senyawa flavonoid misalnya dengan derivatisasi (Liang et al., 2004).
Perbedaan komposisi dan kadar senyawa dalam tanaman dapat mempengaruhi keamanan dan aksi farmakologinya. Perbedaan kadar zerumbone dalam rimpang lempuyang gajah dari ketiga daerah dapat mempengaruhi aksi farmakologi masing-masing tanaman apabila digunakan sebagai obat herbal. Oleh sebab itu, perlu dilakukan standarisasi untuk menjaga kualitas suatu tanaman obat khususnya rimpang lempuyang gajah (Liang et al., 2004).
KESIMPULAN
1. Profil kromatogram TLC menunjukkan kemiripan profil ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah dari Merapi Farma, Pasar Gede dan B2P2TOOT dan adanya kandungan flavonoid, minyak atsiri, dan polifenol.
2. Hasil analisis profil dengan GC-MS terdapat 11 senyawa yang teranalisis pada lempuyang gajah dari Pasar Gede, 22 senyawa pada lempuyang gajah dari Merapi farma dan 8 senyawa dari B2P2TOOT.
3. Kadar zerumbone yang paling tinggi terdapat pada ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah dari B2P2TOOT (98,31%±0,67) kemudian dari Pasar Gede (95,93%±0,2), dan terendah pada ekstrak etanol rimpang lempuyang gajah Merapi farma (90,84%±0,13).
15
SARAN
1. Berdasarkan hasil penelitian, disarankan dilakukannya standardisasi terhadap ekstrak etanol lempuyang gajah sebagai bahan baku obat tradisonal, obat herbal terstandar maupun fitofarmaka.
2. Penelitian selanjutnya dilakukan untuk mengetahui korelasi antara kadar zerumbone dengan aktivitas farmakologi.
DAFTAR PUSTAKA
Andasari, S. D., 2011, Aktivitas Sitotoksik Ekstrak Etanol Rimpang Lempuyang Gajah (Zingeber zerumbet) dan Rimpang Lempuyang Emprit (Zingiber americans) terhadap sel kanker payudara T47D, skripsi, Universitas Muhammadiyah Suarakarta.
Anonim, 1984, Tatacara Produksi Obat Tradisional dari Bahan Alam dlam Sediaan Kapsul atau Tablet, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta.
Backer, C. A., Van der Brink, R. C. B., 1965, Florida of Java, Vol. III N. V. P., Noordh of Groniergen, The Netherlands.
Bhuiyan, M. N. I., Chowdhury, J. U., Begum, J., 2009, Chemical investigation of the leaf and rhizome essential oils of Z. zerumbet (L.) Smith from Bangladesh, Bangladesh J Pharmacol; 4: 9-12
Chien, T, Y., Chen, L, G., Lee, C, J., Lee, F, Y., & Wang, C, C., 2008, Anti-inflammatory constituents of Z. zerumbet, Food Chemistry, 110, 584–589.
Croteau, R., Kutchan., T, M., & Lewis, N, G., 2000, Natural Product (Secondary Metabolites), Biochemistry & Molecular Biology of Plants, Chapter 24.
Faizah S., Somchit M.N. dan Shukriyah M.H., 2002, Z. zerumbet (Lempoyang): A Potential Anti-Inflammatory Agent, Proceedings of the Regional Symposium on Environment and Natural Resources 10-11th April 2002, Hotel Renaissance Kuala Lumpur, Malaysia, 1: 516-520
Ghasemzadeh, A., Jaafar, H. Z. E., Rahmat, A., 2010, Synthesis of Phenolics and Flavonoids in Ginger (Zingiber officinale Roscoe) and Their Effects on Photosynthesis Rate, Int. J. Mol. Sci, 11, 4539-4555
Hutabarat, S. R., 2012, Karakterisasi Simplisia, Isolasi Minyak Atsiri Dan Analisis Komponen Minyak Atsiri Secara GC-MS Dari Rimpang Lempuyang Gajah (Z. zerumbet SM.), skripsi, Program Ekstensi Sarjana Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Medan.
Jang, D. S., dan Seo E., 2005, Potentially Bioactive Two New Natural Sesquiterpenoids from the Rhizomes of Z. zerumbet, Arch Pharm Res 28(3), 294-296.
Jang, D. S., Han, A., Park, G., Jhon, G., Seo E., 2004, Flavonoid and Aromatic Compounds from the Rhizomes of Z. zerumbet, Arch Pharm Res, 27(4), 386-389.
16 Liang, Y., Xieb P., Chan K., 2004, Review : Quality control of herbal medicines, Journal
of Chromatography B, 812 (2004), 53-70
Marsusi., Setyawan, A, D., & Listyawati, S., 2011, Studi Kemotaksonomi pada Genus Zingiber, Biodiversitas, 2, 92-97.
Mulyani, S., 2010, Komponen dan anti-bakteri dari fraksi kristal minyak Z. zerumbet, Majalah Farmasi Indonesia, 21(3), 178 – 184
Murakami, A et al., 2004, Zerumbone, A Sesquiterpene In Subtropical Ginger, Suppresses Skin Tumor Initiation And Promotion Stages In ICR MICE, Int. J. Cancer, 110, 481–490
Octaviani, R., 2007, Profil Kromatogram dan Aktivitas Antibakteri Ekstrak Etanol Rimpang Lempuyang Gajah ( Z. zerumbet, Sm ) Terhadap Bakteri Escherichia coli In Vitro, Skripsi, Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro, Semarang. Puspitasari, I., 2011, Uji Aktivitas Antimikroba Ekstrak Etanol Rimpang Lempuyang Gajah
(Z. zerumbet (L.) J. E. Smith) terhadap Staphylococcus aureus, Escherichia coli, dan Candida albicans, Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta
Rengginasti, A D., 2008, Pemisahan Senyawa Minyak Atsiri Rimpang Lempuyang Gajah (Z. zerumbet) Secara Kromatografi Lapis Tipis dan Aktivitasnya Terhadap Malassezia furfur In Vitro, Skripsi, Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro, Semarang.
Ruslay, S. B., 2006, LC-MS/MS profiling and characterization of activ component from medical gingers (Curcuma xanthorrhiza and Z. zerumbet), Thesis, Universiti Putra Malaysia.
Saifudin, A., Viesa, R. dan Teruna, H Y., 2011, Standarisasi Obat Alam, Graha ilmu, Yogyakarta.
Sakinah, SSA., Handayani, ST., Hawariah, LPA., 2007, Zerumbone induced apoptosis in liver cancer cells via modulation of Bax/Bcl-2 ratio, Cancer Cell International, 7:4
Sembiring, Dalan Malem, 2011, Isolasi Dan Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri Dari Daun Tumbuhan Binara (Artemisia Vulgaris L.) Di Daerah Kecamatan Sibolangit Kabupaten Deli Serdang Dengan GC-MS Dan FT-IR, Tesis, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
Sukandar, E. Y., Suganda, A. G., Ranti A. S., Kristina , D. W., 1997, Efek Anthelmintika Z. zerumbet, Zingiber cassumunar dan Curcuma xanthorrhiza terhadap cacing Ascaris summ, Majalah Farmasi Indonesia, 8 (1), 21-23.
17 Sung, B et al., 2008, Zerumbone Down-regulates Chemokine Receptor CXCR4 Expression
Leading to Inhibition of CXCL12-Induced Invasion of Breast and Pancreatic Tumor Cells, Cancer Res, 68(21)
Sutthanont, N., Choochote, W., Tuetun, B., Junkum, A., Jitpakdi, A., Chaithong, U., Riyong, D. dan Pitasawat, B., 2010, Chemical composition and larvicidal activity of edible plantderived essential oils against the pyrethroidsusceptible and -resistant strains of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae), Journal of Vector Ecology, 35: 106–115.
Tewtrakul, S. dan Subhadhirasakul S., 2007, Anti-allergic activity of some selected plants in the Zingiberaceae family, Journal of ethnopharmacology 109(3), 535-538 Tewtrakul, S. et al., 1997, Studies on Volatile Oil Component in Z. zerumbet Smith
Rizhomes by Gas Chromatograpy, songklanakarin J. Sci. Technol, 19(2) : 197-202.
Wahyono, T., 2009, 25 Model Analisis Statistik dengan SPSS 17, PT Elex Media Komputindo, Jakarta, 229-230.
Xuan, D. N. et al, 1993, Constituents of the rhizome oil of Z. zerumbet (L.) Sm. from Vietnam, Journal of Essential Oil Research, 5(5) : 553-555
Yu, F., Okamoto, S., Harada, H., Yamasaki, K., Misawa, N., & Utsumi, R., 2010, Z. zerumbet CYP71BA1 catalyzes the conversion of a-humulene to 8-hydroxy-a-humulene in zerumbone biosynthesis, Cellular and Molecular Life Science, 68, 1033–1040.
