LAPORAN PRAKTIKUM
EKSPLORASI SENYAWA BAHAN ALAM
PENGARUH pH PELARUT TERHADAP BIOAKTIVITAS ANTIINFLAMASI TEMULAWAK (Curcuma xanthorrhiza)
FACHRUDDIN B151130071
MAYOR ILMU-ILMU FAAL DAN KHASIAT OBAT SEKOLAH PASCASARJANA
PENDAHULUAN
Radang atau inflamasi merupakan respons protektif setempat yang ditimbulkan oleh cedera atau kerusakan pada jaringan yang berfungsi untuk menghancurkan, mengurangi, atau melokalisasi (sekuster) baik agen pencedera maupun jaringan yang cedera itu (Hasanah et al. 2011). Fenomena yang terjadi dalam proses inflamasi meliputi kerusakan mikrovaskuler, meningkatnya permeabilitas kapiler dan migrasi leukosit menuju jaringan radang (Anwar et al. 2013). Hasanah et al. (2011) juga menambahkan bahwa hal-hal yang terjadi pada proses radang akut sebagian besar dimungkinkan oleh pelepasan berbagai macam mediator kimia, antara lain amina vasoaktif, protease plasma, metabolit asam arakhidonat dan produk leukosit.
Selama proses inflamasi, biasanya akan menimbulkan bengkak/edema, nyeri, kemerahan, panas, dan terganggunya fungsi jaringan. Dalam pengobatan inflamasi, kelompok obat yang banyak digunakan adalah obat-obatan sintetik antiinflamasi golongan non-steroid atau yang lebih dikenal dengan non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), seperti asam asetilsalisilat atau aspirin, ibuprofen, dan natrium diklofenak untuk mengatasi rasa nyeri akibat peradangan (Maulia 2014). Efek terapi AINS berhubungan dengan mekanisme kerja penghambatan pada enzim siklooksigenase-1 (COX-1) dan siklooksigenase-2 (COX-2). Kedua enzim tersebut dibutuhkan dalam biosintesis prostaglandin (Hasanah et al. 2011)
Temulawak merupakan salah satu jenis tanaman obat dari familia Zingiberaceae. Rimpang temulawak memiliki banyak manfaat diantaranya sebagai antimikroba, antikarsinogenik, antioksidan, dan antiinflamasi. Salah satu komponen senyawa aktif yang bertanggung jawab terhadap respons biologis yang dimiliki temulawak adalah kurkuminoid. Kurkuminoid adalah pemberi warna kuning pada rimpang temulawak. Salah satu efek farmakologisnya adalah sebagai antiinflamasi (Sari 2014)
Efek farmakologis dari suatu senyawa bioaktif bergantung pada bioavaibilitasnya dalam tubuh. Bioavaibilitas suatu sediaan sendiri ditentukan oleh laju dan banyaknya jumlah bioaktif yang mampu diabsorpsi oleh tubuh. Dalam hal ini kondisi derajat keasaman (pH) suatu sediaan sangat erat kaitannya dengan jumlah dan laju absorpsi bioaktif. Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan uji bioaktivitas antiinfalamsi dari ekstrak rimpang temulawak dalam suasana asam dan basa. Pada praktikum kali ini digunakan metode percobaan yang berdasarkan penghambatan induksi pembengkakan edema pada telapak kaki tikus. Metode ini merupakan metode yang paling sederhana dan popular yaitu dengan menyuntikkan suspensi karagenin ke jaringan plantar kaki belakang tikus. Pengukuran respons dilakukan dengan mengukur volume pemindahan air raksa pada alat pletismometer.
TUJUAN
MATERI DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan analitik, lumpang dan alu, spoit, sonde, dan pletismometer. Bahan yang digunakan adalah tikus putih (Rattus norvegicus) galur Sprague Dawley, karagenin 1%, ekstrak rimpang temulawak dalam suasana asam dan basa, dan akuades.
Tempat dan Waktu
Kegiatan praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Farmakologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor pada hari Jumat tanggal 12 Desember 2014.
Prosedur Kerja
Pengujian aktivitas antiinflamasi menggunakan metode Winter. Metode Winter merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk pertama kali menguji agen antiinflamasi baru dengan melihat kemampuan suatu senyawa dalam mengurangi induksi radang/edema lokal pada telapak kaki tikus oleh injeksi induktor radang (Hasanah et al. 2011).
Pengujian aktivitas antiinflamasi ini berdasarkan pada besarnya volume radang yang dapat dihambat oleh sediaan. Pengamatan dilakukan tiap 30 menit selama 2 jam dengan mengukur volume tiap kaki tikus menggunakan pletismometer.
Adapun prosedur kerja pada praktikum uji efek antiinflamasi temulawak ini adalah sebelum percobaan dimulai semua tikus ditimbang bobot badannya untuk menentukan dosis yang akan diberikan. Kaki kiri bagian bagian belakang untuk setiap tikus selanjutnya diberikan tanda pada mata kaki dengan spidol. Sebagai pendahuluan dilakukan pengukuran volume kaki tikus normal (sebelum diradangkan) dengan alat pletismometer. Selanjutnya, tikus diberikan perlakuan ekstrak temulawak secara per oral dengan dosis 1.52 mg/mL dan 2.06 mg/mL untuk tikus kelompok pH asam dan 1.48 mg/mL, dan 1.74 mg/mL untuk tikus kelompok pH basa. Sekitar 1 jam setelah perlakuan, masing-masing tikus diradangkan dengan cara disuntikkan larutan karagenin 1% sebanyak 0.5 mL pada telapak kaki kirinya secara subkutan. Volume edema kaki tikus diukur setiap 30 menit sampai menit ke 120.
Parameter yang Diamati
Parameter yang diamati dalam praktikum ini adalah volume edema dan persentase radang. Data untuk volume edema diperoleh dengan menghitung selisih kaki tikus sebelum dan sesudah diradangkan. Sedangkan data persentase radang dihitung dengan rumus:
% = ( )− ( 0)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian efek antiradang temulawak pada praktikum ini menggunakan metode edema yang merupakan metode standar percobaan inflamasi akut dengan mengukur volume edema yang terjadi akibat induksi dari karagenin 1 % secara subplantar pada telapak kaki kiri tikus yang akan menyebabkan edema lokal pada kaki tikus. Karagenin sebagai induktor radang memiliki keuntungan, yaitu tidak meninggalkan bekas, tidak menimbulkan kerusakan jaringan, peka terhadap respons obat antiinflamasi dibanding senyawa iritan lainnya, tidak bersifat antigenik, dan tidak menimbulkan efek sistemik.
Pengujian ini menggunakan ekstrak rimpang temulawak yang diberikan pada empat ekor tikus, masing-masing dalam suasana asam untuk 2 ekor tikus dan dalam suasana basa juga untuk 2 ekor tikus. Pengujian antiradang dilakukan dengan mengukur volume edema setiap 30 menit selama 120 menit. Perubahan volume kaki tikus digunakan untuk menghitung volume edema dan persentase radang rata-rata. Volume edema masing-masing tikus tiap 30 menit ditunjukkan pada tabel 1. Grafik hubungan rata-rata volume edema kaki tikus terhadap waktu dapat dilihat pada gambar 1.
Tabel 1 Hasil pengamatan pengaruh pH terhadap volume edema kaki tikus
Gambar 1 Grafik hubungan volume edema rata-rata kaki tikus terhadap waktu
Hasil uji ekstrak temulawak pada tikus kelompok asam dan basa menunjukkan adanya peningkatan volume edema dari menit 30 sampai menit ke-120. Akan tetapi peningkatan tersebut tidak berbeda secara nyata antara kelompok tikus yang diberikan temulawak dalam suasana asam dan basa pada setiap waktu
31.25
pengamatan. Menurut Anwar et al. (2013) radang yang dihasilkan oleh karagenin terdiri dari dua fase. Fase pertama, yaitu 1-2 jam setelah injeksi karagenin, menyebabkan trauma akibat radang yang ditimbulkan oleh karagenin. Trauma tersebut disebabkan oleh pelepasan histamin dan serotonin yang berasal dari basofil dan trombosit ke tempat radang. Fase kedua, yaitu 3-4 jam setelah injeksi karagenin, terjadi pelepasan prostaglandin yang berasal dari makrofag. Fase pertama merupakan awal terjadinya peningkatan radang dan akan terjadi puncak radang pada fase kedua setelah injeksi karagenin.
Berdasarkan kaidah peradangan yang diinduksi karagenin, bila mengacu pada volume edema rata-rata dimulai pada waktu pengamatan menit ke-30 sampai menit ke-120, diduga ekstrak rimpang temulawak mulai bekerja sejak fase pertama, yaitu melalui penghambatan pelepasan mediator kimia serotonin dan histamin ke tempat terjadinya radang.
Namun demikian, jika melihat pada persentase radang rata-rata hasilnya menunjukkan bahwa satu jam setelah injeksi karagenin kelompok temulawak dalam suasana asam memberikan persentase radang yang lebih besar bila dibandingkan dengan kelompok temulawak suasana basa. Sedangkan pada menit ke-90 dan 120 nilai persentase radang rata-rata pada kelompok temulawak basa lebih besar daripada kelompok asam (Gambar 2)
Gambar 2 Persentase radang rata-rata tiap kelompok temulawak terhadap waktu setelah induksi karagenin 1%
Perbedaan laju absorpsi dan bioavaibilitas bioaktif temulawak asam dan basa di dalam tubuh sangat dimungkinkan mengingat senyawa bioaktif terlebih dahulu akan melewati organ lambung sebelum mencapai usus. Di lambung sebagian besar bioaktif yang bersifat asam akan lebih mudah dan cepat diabsorpsi dibandingkan dengan bioaktif yang bersifat basa karena bioaktif yang bersifat asam dapat larut dengan cepat dalam suasana asam di lambung, sedangkan bioaktif basa baru dapat larut dengan baik pada lingkungan yang juga bersifat basa seperti di usus. Dengan demikian, bioaktif asam akan lebih banyak dan cepat mencapai lokasi terjadinya peradangan dan menjalankan misi penghambatan radang dengan menghambat pelepasan mediator-mediator inflamasi.
Senyawa bioaktif yang terkandung di dalam rimpang temulawak yang bertindak sebagai agen antiradang adalah kurkuminoid. Ada tiga senyawa bioaktif yang termasuk dalam kelompok kurkuminoid, yaitu kurkumin, demetoksikurkumin, dan bisdemetoksikurkumin. Kurkumin sendiri merupakan suatu polifenol lipofilik yang hampir tidak larut dalam air tetapi cukup stabil di dalam pH asidik dari lambung (Jurenka 2009).
Mekanisme antiradang kurkuminoid, terutama kurkumin adalah melalui inhibisi jalur asam arakidonat. Menurut Basnet dan Skalko-Basnet (2011) metabolisme asam arakidonat terdiri atas dua jalur, yaitu jalur siklooksigenase (COX) dan lipooksigenase (LOX). Siklooksigenase merupakan enzim kunci yang terlibat dalam jalur COX, yang mengkonversi asam arakidonat menjadi prostaglandin dan tromboksan (gambar 3).
Gambar 3 Diagram alir yang menunjukkan efek inhibisi kurkumin pada jalur arakidonat
Prostaglandin (PGE2 dan PGF2) dan tromboksan A2 (TXA2) dapat menginduksi suatu inflamasi, sehingga dengan adanya aktivitas penghambatan siklooksigenase oleh kurkumin dapat menghambat suatu inflamasi (Anwar et al. 2013).
indusibel (iNOS), menghambat produksi sitokin inflamasi TNF-a, IL-1, -2, -6, -8, - dan -12, protein kemoatraktan monosit (MCP) dan migrasi protein inhibisi, serta men- down-regulation mitogen teraktivasi dan Janus kinase (Jurenka 2009).
KESIMPULAN
Volume edema kaki tikus yang diberikan temulawak tidak berbeda secara nyata pada suasana asam dan basa. Tetapi, persentase radang rata-rata kelompok tikus yang diberikan temulawak asam lebih besar pada menit ke-60 setelah injeksi karagenin, sedangkan pada menit ke-90 dan 120 persentase radang rata-rata kelompok tikus yang diberikan temulawak basa lebih besar. Hal ini mengindikasikan bahwa pH pelarut berpengaruh terhadap bioaktivitas antiinflamasi temulawak.
DAFTAR PUSTAKA
Anwar K, Santoso HB, Cahaya N. 2013. Penghambatan radang infusa daun dadap ayam (Erythrina variegate L.) pada mencit jantan yang diinduksi karagenin. Prosiding Semirata FMIPA UNILA 2013: 45-52.
Basnet P, Skalko-Basnet N. 2011. Curcumin: An anti-inflammatory molecule from a curry spice on the path to cancer treatment [review]. Molecules 16: 4567-4598.
Hasanah AN, Nazaruddin F, Febrina E, Zuhrotun A. 2011. Analisis kandungan minyak atsiri dan uji aktivitas antiinflamasi ekstrak kencur (Kaempferia galanga L.). Jurnal Matematika & Sains 16 (3): 147-152.
Jurenka JS. 2009. Anti-inflammatory properties of curcumin, a major constituent of Curcuma longa: A review of preclinical and clinical research. Altern Med Rev 14 (2): 141-153.
Maulia P. Aktivitas antiinflamasi sediaan nanopartikel ekstrak kurkuminoid temulawak tersalut asam palmitat secara in vitro [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Lampiran
a. Data bobot badan tikus
Kelompok Temulawak Tikus Ke- Bobot Badan (gram)
Asam 1 152
2 206
Basa 3 148
4 174
b. Perhitungan dosis temulawak untuk masing-masing tikus Tikus 1
1000 152
1000 = 152
1000
10 = 100 /
152
100 / = 1.52
Tikus 2
206
100 / = 2.06
Tikus 3 148
100 / = 1.48
Tikus 4 174
100 / = 1.74
c. Data pengaruh pemberian temulawak dalam suasana asam dan basa terhadap aktivitas peradangan pada kaki tikus yang diinduksi dengan karagenin 1%
Tikus ke-
Nilai Normal
Nilai Standar
Pletismometer 30’ 60’ 90’ 120’
1 6.38 6.74 6.24 6.22 6.14 6.12
2 6.28 6.74 6.10 6.02 5.90 5.82
3 6.28 6.74 6.12 6.10 5.98 5.92
d. Data volume edema rata-rata kaki tikus Kelompok
Temulawak Tikus ke- 30’ 60’ 90’ 120’
Asam I 0.14 0.16 0.24 0.26
II 0.18 0.26 0.38 0.46
Jumlah 0.32 0.42 0.62 0.72
Rata-rata 0.16 0.21 0.31 0.36
Basa III 0.16 0.18 0.3 0.36
IV 0.16 0.18 0.3 0.38
Jumlah 0.32 0.36 0.6 0.74
Rata-rata 0.16 0.18 0.3 0.37
e. Perhitungan persentase radang rata-rata kelompok Rumus persentase radang rata-rata:
% = ( )− ( 0)
( 0) 100%
% radang rata-rata kelompok tikus yang diberikan temulawak suasana asam:
% 1 = 0.21−0.16
0.16 100% = 31.25%
% 2 = 0.31−0.21
0.21 100% = 47.61%
% 3 = 0.36−0.31
0.31 100% = 16.12%
% radang rata-rata kelompok tikus yang diberikan temulawak suasana basa:
% 1 = 0.18−0.16
0.16 100% = 12.5%
% 2 = 0.3−0.18
0.18 100% = 66.67%
% 3 = 0.37−0.3
