Isolasi Metabolit Sekunder Kayu Batang Meranti Putih (Shorea bracteolats) dan Uji Aktivitas Antibakterinya terhadap Vibrio cholerae

Isolasi Metabolit Sekunder Kayu Batang Meranti Putih (,S&orea bracteolatu) dan Uji Aktivitas Antibakterinya terhadap Vibrio

cholerqe

:

Lela Lailahtl Khurnaisah *)

Program Studi Kimia Universitas Muhammadiyah Sukabumi

Jalan R. Syamsudin, S.H. No. 50 Sukabumi43ll3 Kore.sp ondens i : le la khumaisah@ummi. ac. id

ABSTRAK

Shorea merupalan genus terbesar dqn memiliki nilai ekonomi yang sangat penting dalam _famili Dipterocarytdceae. Kajian ntengenai genus irti telah barryak dilakukan, baik nrcngenaifitokimia rnoupun eJrivitas biolagisnya, diantaranya sebagai antibaheri, antijatnur, dan anti-infiamasi. Tumbuhan

flnrea

bracteolata (meranti putih) masih belum banyak diteliti dan dikaji di Indonesia. Penelitian ini hwtujuan untuk mengisolasi dan n.engkarakterisasi metabolit selcunder yang terkandung dalam kory iwrang Shorea bracteolata. Ekstraksi dilakukan dengan metode maserasi menggunakanpelarut aseton, pmisahan daru pemurnian dengan herhagai telcnik kromatografi yakni kromatografi vakum cair (KYC) dan kromqtograJi

radial

(KR) yang dimonitoring dengan kromatografi

lapis

tipis (KL'I'), serta

Wnentuan struktttr ditetapkan dengan metode spekn'oskopi meliputi |H-NMR dan |3C-NMR. Senyau,a utamayang berhasil diisolasi dari

k{yt

batang Shorea bructeolata adalah berupa tetramer resveratrol,

Vatikonol B. Pengtiian aktivitas antibakteri senyawa hasil isolasi dilahtkan dengan metode mSri,,$l>:\ >:1,\>\

$)$>S\K*

s*s*,\(\t

\S'"E-\ssYs.LtKr\tlsrr5 (ssc.<tUtutlcrt-\

(trlt

ktBC (M(nimum

Bqctcricr\ Concentrqtion). Lfekti.rttas Vqtikanot B tethudop \ribdo choterqe mempunyai nilqi MIC den

MBC berturut-turut sebesar 125 dan 250 ppm.

Kata

kunci:

Shorea, Shorea hracteolata, Dipterocarpaceae, oligomer resverdtral, l,htilcanol B

I !

PENDAHULUAN

Kolera merupakan penyakit infeksi usus

akut dengan gejala diare berair yang dengan cepat menyebabkan dehidrasi paral\ muntah

dan kejang otot. IVlasa inkubasinya kurang dari

satu sampai

lima

hari. Penyakit

ini

menular

apabila seseorang mengkonsumsi makanar atatt air yang terkontaminasi dengan bakteri Yibrio

cholerae.

Diperkirakan ada 5,5

juta

kasus

kolera yang tetjadi setiap tahunnya di Asia dan Afrika. Sekitar 8% kasusnya cukup berat dan 2A% darikasus-kasus berat rni berakhir dengan kematian sehurgga jumlah kematian besamya 120.000 orang per tahun (Sack,

D.A.,

et al-, 2004;

Vire! LF,

et a1.,2004; Wier,

E.

and Haider,

S.,

2004). Tingkat kematian tanpa

pengobatan

antara

25% dan

5A%.

Bagaunanapun, kasus

yang

sporadis maupun

yang ringan tidak mudah untuk dibedakan dari

penyakit diare yang

ldn.

Metturut Deresse, D.

and Awde, M. (2009), diare dan gasffoenteritis (diare disertai muntah) adalah penyebab utama

dari

kematian

dan

gejala

kesehatan yang

menurun

pada

sebagian

besar

negara

berkembang. Gambar 1 berikut menunjukkan

persebaran penyakit kolera di dunia.

Untuk menghambat ataupun membunuh bakteri-bakteri'

penyebab

diare

temrasuk penyakit kolera urnurnnya digunakan antibiotik

sintetis. Antibiotik sintetis memiliki beberapa kelernahan, diantaranya

mahal dan

tidak selektif. Selaur itu, penggunaan antibiotik yang

berlebihan

dapat

mengakibatkan bakteri

menjadi resisten

dan

menimbulkan efek

samping, diantaranya gangguan saluran cema, alergi, demam, gaogguan

dara[

kelainan hati dan gangguan fungsi gin:al. Salah satu altematif

l.ltiiei:.i' Ia:e liir:!4i"! i3;::ia

t.:iri ll- i:

::Brl r L.rr - ,i 1

I -Btat I &d 1,! rii, I ,ij;i;*: i:ir;r:ru til;t ti. i'ai.'1r'];r: ,:,: _:i i i

I t'tcreinaflt!a

rcs6

untuk mengurangi konsumsi terhadap antlbloti!

sintetis adalah dengan mengkonsumsi antibiotik

alami yang bersumber dari tumbuhan.

lndonesia yang sebagian besar wrlayahnya

merupakan daerah perairan dan merniliki + 17.000 buah pulau adala[,qegara tropis terbesar kedua

di

duqia.

Hal

ini

membuat nqgara Indonesia kaya akan keanekaragarnan hayati

yang

potensial,

baik

pemanfaatan secara langsung maupun melalui metabolit sekunder

yang

terkandung

di

dalamnya

dalam

pemenuhan

kebutuhan

hidup.

Dengan

demikiTn,

alam

'

Indonesia

menyediakan peluang yang sangat bepar dalam menemukan senyawa-senyawa

bioaktif

baru

untuk

kebutuhan industri. Salah satu turrbuhan yang

memiliki

potensial tersebut adalah meranti

(Shorea). Shorea merupakan genus terbesar dan memiliki

nilai

ekonomi yang sangat penting dalam

famili

Dipterocarpaceae (Symington,

4A

1943). Persebaran tumbuhan Shorea

di

dunia

ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar

1. Persebaran penya'.Irit

kolera di

dunia.

Saiah satu spesies dari Shorea yang masih

belum banyak diteliti dan

dkaji di

Indonesia

adalalr nreranti

putih

(Sharea bracteolatal

Penelitian terdahulu

menyebr.rtkan bahwa

kandungan

kimia

Lfama genus

ini

adalah

oligomer

resveratrol. Beberapa

senyawa

6|igompl

resveratrol tersebut

diketahui

mpmilrki aktivitas sebagai antibakteri (Nitta

a

a1.,2003; Melendez, PA., and Capriles,

VA,

2996), antifungi

(;

Pryce et

al.,

1977),

u&

inJlamasi (Kitanaka et ql.,1990} antitumor (Ito et aI.,2000). dan sebagainya.

Mengacu

pada

pemrasaiahan

di

atasr penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi den

mengkarakterisasi senyawa metabolit sekunder yang terkaodung dalar-n eksrak aseton kulit kayu Sharea bracteolata dan mengeta[ui se3auh

mana efektifitas senyawa ini sebagai antibakteri terhadap V. cholerae.

1.

\TETODE

PE\ELTTL{\

1.1 Alat

Peralatan _1"ang dieunakan aiala:- sa:- -3: evaporator. set alat kromatogratl

_"'ak'':l

:a:'

(KVC),

set alat

kromatograir

raCrai

(kromatotron), spektrometer

NVIR-

chqmber

KLT.

spatul4 pinset,

v'aterbqth

shaker,

lnkubator, mikropipet, microplate,

sp e ctrolth otnme ter req cler, dan seperangkat al at

gelas iaboratorium lainnYa.

1.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan diantaranya serbuk l<ulrt kayu S. bractettlal(I, kertas saring

Whu t ma n -aseton, heksan, etil asetat, kloroform'

metanol, aseton-di,, srlika

piat

lrromatografi lapis tipis

(KLT),

silika untuk

KVC

dan KR, medium nutrien broth, medixn KNA, medium

SSA, dan kloramfenrkol

1.3 Cara

Kerja

1.3.1

Ekstraksi,

Isolasio

tlan

Penentuan

Struktur Metabolit Sekunder

Sebanyak 1 kg serbuk kering kulit kayu S'

bracteolatu dimaserasi dengan menggrmakan

aseton selama

24

iam. Filtrat yang diperoleh dipekatkan dengan

rotary.

Sebagian ekstrak

tersebut difraksrnasi

menggunakan KVC

:::€::l

e'uen heksan

. etil

aseEt

-vang

::::gka'rkan

kepolarannya

menghasilkan

lef,erapa

fraksi

Kemudian masing-masing

iraksr

yang

didapatkan dimonitorrng KLT dengan eiuen kloroform, etil asetal dan metanol dengan perbandingan 6'.2'.2, plat

KLT

hasil monitoring disemprot dengan penampak noda

(Ce(SO+)z)

1%

daiam

FIzSQ+

2 N

dan dipanaskan. Fraksi yang paling potensial untuk mengrsolasi senyawa

murninya

kemudian

drmumrkan dengan

menggrnakan teknik

kromatografi

radial.

Senyawa

murni

yang berhasil diisolasi kemudian

diukrir

dengan

spektrometri NMR untuk mengetahui struktur

moiekulnya yang meliputi

lH

NMR

dan r3C }IMR.

1,3.2

Uji

Aktivitas Antibakteri

Uji

aktivrtas antlbakteri

kulit

batang tumbuhan S. bracteolala dilal<ukan secara in

ttitro

dengan

metode

mikrodilusi (microdillution methods)

untuk

mengetahui konsentrasi

hambat minimum

(Minimutn Inhibitory O oncentration, MIC) dan konsenfasi

brnruh mrnimurn (Minimum

Bactericidal

Concen*ation,

I!BC)

pada

bakteri

Vibrio cholerae

yang telah

diaktivasi' Mula-mula

isolat bakteri hasil subkultur diambil sebarryak

1

ose dan

dipindahkan

ke

dalam

labu Erlenmeyer yang berisi 10

mL

medium cair ffiqffir,,,*"@ Il;,iti4,',.',r"ridtirse,|J,W

Gambar

2. Pensebaran

turnbuhat

shorea di

dunia (Discover

life,

2017: http : //www.discoverlife' o rg/mp/20 m ? tdnd=Shorea)'

untuk kemudian diinkubapi dalarn waterbath

shaleer selama

_{,1_i*}

_{nra. fZ0rp_}

dengan suhu _{inkubasi 37"C.}

Cawan petri _{yang telah disterilisasi} dan

littdai

untuk 3 jenis konsentrasr,

ilt

_J"nsan

I

mL

_{inokulum kemudiun}

_Aio,"rrrf*i*

_g

*I.

medirun

_{KNA lalu}

_{O,frorrog*t*n}

hingga

merata _{dengan.cara diputar}

aiatas

_{meja dan}

dibiarkan sampai _memadat. 1S"Uugui,:ioirt ol

positif

_{digunakan f.fOraaferukof}

.

T"i*,rrru

diinkubasi selama.

₂₄

_{jam pada suhu} 37oC.

1:::-q

pirai

.

Mri

dl.i",#';ensan

mengamati pertumbuhan _bakteri

menggunakan

spgctrophotometer

_reader

(Una,ersal Microplate Readgr), _{pada pan:arrg}

*rr*O**

600nm sedarrgkan

_*itut,rirui

-HaiC

a-ipLr"r,

dari konsentrasi,terendah _pada

larutan _{uji yang}

dapat

membunuh

_bakteri.

_t;;#,;

aktivitas

_antjbakteri

_oari

turit

"i;

,s. bracteolata terhadap

_f.

"nl,rtrro-,

jliL*"o

sebanyak 3 _{kali replikasi (tnpto).}

2.

HASIL _DAN

_}EMBAEASAN

Pada penelitian

_ini

_diperoleh

senyawa dengan golongan

_{oligomer'r"ru"rooi'}

i*u

merupakan

_ciri

_l*ras

_daii

hmbuh

*

_Sh;;;.

.Senyawa

yang

berhasil diisotasi

j"J'"_n

batang

tumbuhan

o

*a"aoa1

;;"#rffi

,!xx!*,u,_!,;;

.dT*"

jr:mlah

t".buk

b;;;

,1u,",

Iek.uningan yang diperoleh sebanya(eoo me. Berdasarkan

_hasit

_analisis

_d;;i;##r;

dengan

_spek&ometri

_NUR

sena

i"*Tt**kan

dengan referensi (Tanaka _er

o,.:

r.Y9),

_{nnyawe tgrgobut}

bedenis ietrameq

yakni Vatikanol

_B.

_Adapun

_{O",u,O.U""f*,}

NMR disajikan pada _Tabel

_I

_berikui.

Tabet

_l.

_{Data spektrometri IH_NMR}

dan 13C-NMR 8,27; 1H; s 7,54, 1H;

j

7,23;2H;m

6,81;

_I

_{H; d} 6,74;

_{I fl;}

_d 4

_{654; I}

_H;

tlm

4 _159,9 5 _6,a5; l-H; d 5

u9{

157,9 6 *6,33;

I

H; s

6'

7 _6,21;

_I

_{H:, s} 7 _1s7,5 8 o,

I);

I H:d

8 157,0 9 _o,I0;

_I

_{H; s} 9 _155,9

l0

5,81;

I

H; d 10 _155,4 11 5,40;"1 _{H; d}

₁₁

_j

155,0 12 _5,24;

_I

_{H: d} 12 _154,9 l3

_4,/t;1H;d

_l3 154,0

t4

a,5S; 1 H; d 14 _r47,2 5 4,71;1H. _d

_l5

142,4 16 _{4,47; 1 H. d}

_l6

140,9 17 +,U

/; I

_H; dd/m 17 _140,9 IB _J,42;

_I

_{H; s} 18 133,8

t9'

_{3,16;2/3 H;}

'

_dlt 19

''-

132,7 20 _2,64;1H. s 2A 130,6 21

_t,Jo;2'H;

udd

2t-

129,9 22.

_z,)4;1

_{H; s} 22 _I2g,g 23 2,06;2H; _{dd Z5} 129,4 24 _{1,99;4 H: s 24} 129,4 25 _{I,32;3 H: s} 25 _127,4 26

_t,21;'6H;

' _,t/m' 26 123,7 27 7,05;

_I

_HJ?-

₂₇ 122,5 2s 6,79; tH;

d-T-

28 _121,2 29 -5,65; 1 H,

d-fE

I 15,3 30 _5,46;

_t

_H;

_d-J--fr

115,2 31 _{" 4;97; LH;} d,

I I

_to6J

'32

106,4 33 _106,2 34 _104,9 35 _1A'1,2 36 _100,9 37 _95,6 38 _94,9 39 _94,0 .40 _8g,g 41 _59,8 42 _56,9 No. C 6 (ppm) 42

43 56,6 44 52_3 45 48.5 46 48.0 47 36.2 48 29.5 49 29.3 50 29.2 51 29"0 s2 28.6 53 28.7 54 _27.9 55 20"1 Vatikanol resveratrol

B

merupakan

tetramer

dengan

kerangka

im

muagkin

disebabkan

ukuran

molekul oligomer resveratrol pada Vatikanol

B

yang

cukup _{besar sehingga cenderung kurang aktif}

sebagai antibakteri.

_Selain

_ihl,

_dalarn

aktivitasnyapada _{sel murin leukemia p-3gg pun}

Vatikanol

B

memiliki aktivitas yang ,"rrd.h (Sahidin, _dkk.,2007).

3.

KESIMPULAN

Satu senyawa _{oligomer resveratrol jenis} tetramer telah berhasil _{diisolasi dari tumbuhan}

meranti

putih

(shorea

bracteolata), yaitu

Yrr*-ql

B yang merupakan serryu*r

rryor.

Hasil

uji

aktivitas antibakteri Vatikanoi

g

terhadap Vi b rio c ho I era memrnjukkan aktivitas yang lemah karena memiliki

_{nilai MIC}

dan

YBC V*g

jauh

lebih

besar

daripada

kloramfenikol sebagai konfol negatif. bisiklo _[5, 3, 0]dekana, yang pada _spektrum

r3C-NMR

memperLhatkan

₅₆

_sinyal

_yang menuniukkan adanya 56 atom karbon dan dari

spektrum IH-XMR _{yang menunjukkan empat}

pasang _{proton aromatik dengan kopling orto}

untuk empat _{umt para-hidroksifenrl pada 6-H} 7,23 dan6,74ppm;l,05 dan6,70 ppm; _{6,33 dan}

6,45 ppm serta 6,81 _{dan 6,54 ppm. Gambar 3} berikut _{memperlihatkan struktur molekul untuk} senyawa Vatikanol B.

Gambar 3. Struktur molekul yatikanol B. Hasil uli _{aktivitas antibakteri Vatikanol B} terhadap _{bakteri V. cholerae yang dilakukan}

melalui metode _{mikrodilusi memiliki nilai MIC}

125 ppm dan

nilai

MBC 250 ppm. Hasil rni menunlukkan senyawa

Vatikanol

B

yang

diisolasi dari

kulit

batang tumbuhan meranti

putrh (Shorea b racteolara) memiliki _aktivitas antibakteri terhadap bakteri penyebab penyakit kolera yang lemah kuenaberbeda jauh dengan kloramferukol sebagai kontrol positifnya. Hal

DAFTAR PUSTAKA

Deresse, D. and Awade, M. 2009. Assessment of the Antibacterial Effect of Crude Preparation

of

Garlic {Allium sativa) on Diarrhea causing Bacteria, An in Vitro Study. Asian Jounrul

of

M edical Sc ie nces.

lzl.

12-14.

Discover

life.

2017.

Dis*ibution

of

Shorea

in

Wortd.

_[Online].

Tersedia: [3 Mei 2afi1

Melendez, PA., and Cqpriles, VA. 2006. Antibacterial Proper"ties.of Tropical Plants from Puerto

Rico. P hytomedicine. 13. 272-276.

Ito, T., T. Tanaka, Y. Ido, K. Nakaya, M. Iinuma, and S. Riswan 2000. Stilbenoids Isolated from Stem Bark af Shorea hemsleyana. Chem. Ph€Ltw. Bull. 4&:"12.1001-1005.

Kitanak4 S., T. Ikezaw4 K. Yasukaw4 S. Yamanouchi, M. Takido, H. K. Sung, and I. H. Kim. 1990. (+)-o-Viniferi4 an Antiinflammatory Compound from Caragana chamlagu Root.

C hem. Plrurm. Bull. 38t2. 432-435.

Niu4

T., T. Arai, H. Takamatsu, Y. Inatomi, H. Murata, M. Iinuma, T. Tanak4 T, Ito, F. Asai,I. Ibrahim, T. Nakanishi, aqd K. Wa&anabe. 2002- Antibacterial Activity of Extacts Prepared from Tropical and Subtropical Plants on Methicillin Resistant Staphilococcus aureus. J. H ealth,Sci 4E:3. ?:13-27 6.

Prycg R. J. and Langcake, P. 1917 . a Viniferin: An Antifungal Resveratrol Trimer from

Gravevines. P hytochemistry. 16. 1452-1454.

Saclg D.A., Sack, R.B., Nair, G.8., Siddique, A.K. ?A04. Cholera. Lancet.363: 3. 223-233. Sahidiq Hakim, E.H., Syah, Y.M., Juliawaty, L.D., Achmad, S.A., Lajis,

N.Hj.

2007. Oligomer

Resveratrol

dari Kulit

Batang Shorea

ossatniea

Dyer

(Dipterocarpaceae) _. dan Sitotoksitasnya. Jurnal Matematila dan Sains.12:3.

113-118.

_:

,

Symington, C.F. 1943. For:ester's Manual of Dipterocarps. Malayan Forest Records 16.

Syonan-Hakubuttrkan, Kuala Lumptr.

Tanaka T., T. Ito, K. Nakaya, M. Iinr:rna, and S. Riswan. 2000. Oligostilbenoids in Stem Bark

of

Vireg J.F., Dietrich, G. and Fawe, D. 20A4. Biosafery aspects

of

the recombinant live oral Vibno cholerae vaccine strain CVD 103-HgR, tr/a ccine. 22.

Afl-

2,469.

Wier, E. and Haider S. 2004. Cholera outbreaks continue. JAMC. fiA:4.1092-1093.