BAB I PENDAHULUAN. berkembang (WHO, 2008 dalam Jemal et al., 2011). Menurut data dari

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kanker berada pada posisi kedua penyebab kematian di negara berkembang (WHO, 2008 dalam Jemal et al., 2011). Menurut data dari World Health Organization (WHO) tahun 2008, terdapat 7,6 juta kematian akibat kanker. Angka tersebut meningkat hingga tahun 2012 yang mencapai 8,2 juta kematian. Berdasarkan informasi dari International Network for Cancer Treatment and Research (INCTR) tahun 2008, sebanyak 72% kematian akibat kanker terjadi di negara dengan pendapatan sedang dan rendah. Data dari Riset Kesehatan Dasar tahun 2013 menunjukkan bahwa Indonesia memiliki prevalensi kanker sebesar 1,4. Kanker payudara merupakan jenis kanker yang sering diderita oleh perempuan. Kasus kanker payudara diperkirakan sebanyak 27,8% dari semua kasus kanker pada perempuan, yaitu kasus setiap tahunnya (Bai dan Gust, 2009). Menurut Jemal et al. (2011), 60% kematian akibat kanker payudara terjadi di negara berkembang. Meskipun sangat jarang, laki-laki juga dapat menderita kanker payudara. Selain kanker payudara, jenis kanker yang memiliki prevalensi tinggi adalah kanker kolon. Kanker kolon merupakan jenis kanker ketiga yang sering didiagnosa pada laki-laki dan jenis kanker kedua yang sering didiagnosa pada perempuan (Jemal et al., 2011). Kanker kolon menyumbang lebih dari 9% 1

2 2 dari semua kejadian kanker (Haggar dan Boushey, 2009). Menurut Jemal et al. (2011), terdapat lebih dari 1,2 juta kasus kanker kolon baru dan kematian akibat kanker kolon pada tahun Tingginya angka kematian akibat kanker menyebabkan banyak penelitian terfokus pada pencarian terapi alternatif untuk mencegah dan mengobati kanker. Eksplorasi bahan alam yang mengandung senyawa antikanker banyak dilakukan. Bahan alam aman untuk dikonsumsi serta beberapa diantaranya diketahui memiliki kemampuan untuk mengurangi mutagenitas pada sel normal. Bahan alam kini dikembangkan sebagai sumber senyawa prevensi kanker, salah satunya adalah padi. Padi merupakan salah satu tanaman serealia yang paling penting di dunia (Yoshimura et al., 2012). Beras yang merupakan bagian utama dari padi menjadi makanan pokok di hampir setengah populasi dunia dan ditanam di 100 negara (Ohtsubo et al., 2005). Beberapa jenis padi yang selama ini dikenal adalah padi putih dan padi berpigmen seperti padi hitam, merah dan cokelat (Lee et al., 1988). Perbedaan warna padi tersebut disebabkan karena kandungan antosianin yang berbeda pada bagian aleuron. Padi berpigmen menjadi populer karena mengandung lebih banyak nutrien yang baik untuk kesehatan. Di Yogyakarta, terdapat kultivar padi hitam Cempo Ireng yang ditanam di daerah Sleman dan Bantul (Anonim, 2010). Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, padi Cempo Ireng memiliki kandungan antosianin dan vitamin E yang lebih tinggi dari padi Cempo Abang dan IR-64

3 3 (Anggraeni, 2010). Penelitian Apridamayanti (2014) menunjukkan bahwa fraksi ekstrak metanolik bekatul padi Cempo Ireng memiliki aktivitas antioksidan. Selain itu, padi Cempo Ireng juga memiliki kemampuan untuk mengurangi resiko hiperlipidemia (Pratiwi et al., 2014). Senyawa fitokimia pada padi terakumulasi pada bagian aleuron (bekatul). Bekatul diketahui mengandung senyawa flavonoid (antosianin, tricin), asam fitat, γ-orizanol, vitamin E kompleks (tokoferol dan tokotrienol), vitamin B kompleks, dan fitosterol (Kim et al., 2008; Zhang et al., 2010; Leardkamolkarn et al., 2011). Penelitian mengenai manfaat bekatul padi hitam bagi kesehatan banyak dilakukan. Ekstrak bekatul padi hitam diketahui memiliki aktivitas antioksidan (Kaneda et al., 2006), antiobesitas (Kim et al., 2013), dapat melemahkan pembentukan plak aterosklerosis (Xia et al., 2003), melindungi terhadap resistensi insulin (Guo et al., 2007), melindungi terhadap kerusakan hati akibat alkohol (Hou et al., 2010), serta melindungi terhadap kerusakan retina akibat induksi cahaya (Tanaka et al., 2011). Manfaat tersebut erat kaitannya dengan kandungan senyawa fitokimia di dalam bekatul padi hitam yang memiliki aktivitas antioksidan tinggi. Ekstrak bekatul padi telah diteliti dapat menghambat pertumbuhan beberapa jenis sel kanker. Ekstrak air dan metanolik brewers s rice Temukut bersifat sitotoksik terhadap sel HT-29, Caov3, dan HepG2 (Tan et al., 2013). Ekstrak metanolik bekatul padi hitam Thailand Riceberry mampu mengurangi viabilitas sel leukimia HL-60, sel kanker payudara MCF-7, dan

4 4 sel kanker kolon Caco-2. Selain itu, ekstrak tersebut juga menginduksi apoptosis bagi sel HL-60, MCF-7, dan Caco-2 serta menghambat siklus sel HL-60 pada fase G 0, sel MCF-7 pada fase S dan G 0, dan sel Caco-2 pada fase G 0 dan S (Leardkamolkarn et al., 2011). Ekstrak air dan etanolik bekatul padi di Jepang juga mampu menghambat proliferasi sel kanker kolon LS174T (Takashima et al., 2013). Berdasarkan hasil penelitian di atas, bekatul padi Cempo Ireng juga memiliki potensi dalam menghambat pertumbuhan sel kanker. Namun demikian, potensi tersebut belum pernah diteliti sebelumnya. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan diuji efek fraksi ekstrak metanolik dan air bekatul padi (Oryza sativa L.) Cempo Ireng terhadap induksi apoptosis dan profil siklus sel kanker payudara T47D dan sel kanker kolon WiDr. Sel T47D dan WiDr digunakan dalam penelitian ini karena selama ini bekatul padi hitam belum pernah diuji sitotoksisitasnya terhadap kedua jenis sel tersebut, sehingga hal ini menarik untuk diteliti. B. Permasalahan Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut. 1. Antara ekstrak metanolik dan air bekatul padi Cempo Ireng, manakah yang bersifat lebih toksik terhadap sel T47D dan WiDr? 2. Bagaimanakah aktivitas sitotoksik fraksi ekstrak tersebut terhadap sel T47D dan WiDr?

5 5 3. Golongan senyawa bioaktif apakah yang bersifat sitotoksik terhadap sel T47D dan WiDr? 4. Apakah fraksi aktif yang mengandung golongan senyawa sitotoksik tersebut mampu menginduksi apoptosis bagi sel T47D dan WiDr? 5. Bagaimanakah pengaruh fraksi aktif tersebut terhadap profil siklus sel T47D dan WiDr? C. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Menetapkan jenis ekstrak (metanolik atau air) bekatul padi Cempo Ireng yang bersifat lebih toksik terhadap sel T47D dan WiDr. 2. Mengetahui aktivitas sitotoksik fraksi ekstrak tersebut terhadap sel T47D dan WiDr. 3. Mengidentifikasi golongan senyawa bioaktif yang bersifat sitotoksik terhadap sel T47D dan WiDr. 4. Mengetahui proses kematian (apoptosis atau nekrosis) sel T47D dan WiDr akibat sifat toksisitas dari fraksi aktif yang mengandung golongan senyawa tersebut. 5. Mengetahui pengaruh fraksi aktif tersebut terhadap profil siklus sel T47D dan WiDr.

6 6 D. Manfaat Penelitian Penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi kepada masyarakat mengenai potensi padi Cempo Ireng sebagai makanan prevensi kanker dan makanan fungsional yang dapat meningkatkan status kesehatan, serta dapat dijadikan sebagai bahan yang akan digunakan untuk tujuan pharmaceutical. Dari penelitian ini juga dapat diketahui proses kematian dan profil siklus sel T47D dan WiDr, sehingga dapat menjadi dasar penelitian selanjutnya untuk mengkaji lebih dalam mengenai mekanisme molekular penghambatan sel kanker. E. Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini terbatas pada ekstraksi bekatul padi Cempo Ireng menggunakan pelarut metanol dan air. Ekstrak metanolik dan air bekatul dimonitor kandungan senyawanya dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dan diuji sitotoksisitasnya terhadap sel T47D dan WiDr dengan metode MTT assay. Ekstrak yang paling toksik difraksinasi menggunakan metode Vacuum Liquid Chromatography lalu fraksi dimonitor kandungan senyawanya dengan KLT untuk menentukan penggabungan fraksi. Fraksi kemudian diuji sitotoksisitasnya terhadap sel T47D, sel WiDr dan sel Vero. Fraksi yang paling toksik digunakan untuk proses identifikasi golongan senyawa antikanker, pengamatan kematian dan profil siklus sel T47D dan WiDr dengan metode flowcytometry.

7 7 F. Keaslian Penelitian Beberapa penelitian mengenai padi (Oryza sativa L.) Cempo Ireng telah dilakukan. Hasil penelitian Anggraeni (2010) menunjukkan bahwa padi Cempo Ireng memiliki kandungan antosianin dan vitamin E yang lebih tinggi dari padi Cempo Abang dan IR-64. Pratiwi et al. (2014) melaporkan bahwa diet nasi dari padi Cempo Ireng dapat menurunkan kadar kolesterol dan LDL (Low Density Lipoprotein) serta meningkatkan kadar HDL (High Density Lipoprotein) tikus hiperlipidemia. Setelah ekstraksi dengan pelarut metanol dan fraksinasi secara KLTP dengan pelarut n-butanol : asam asetat : air = 4 : 1 : 5, diketahui bahwa bekatul padi Cempo Ireng menunjukkan aktivitas antioksidan dengan nilai IC 50 fraksi 1 (R f 0,56) sebesar 200,965 μg/ml dan fraksi 2 (R f 0,71) sebesar 218,361 μg/ml (Apridamayanti, 2014). Penelitian mengenai potensi bekatul padi Cempo Ireng sebagai antikanker belum pernah dilakukan sebelumnya.