Uji Toksisitas Ekstrak Eucheuma Alvarezii terhadap Artemia Salina sebagai Studi Pendahuluan Potensi Antikanker*

Transkripsi

1 Akta Kimindo Vol. 2 No. 1 Oktober 2006: AKTA KIMIA INDONESIA Uji Toksisitas Ekstrak Eucheuma Alvarezii terhadap Artemia Salina sebagai Studi Pendahuluan Potensi Antikanker* Awik Puji Dyah Nurhayati**, Nurlita Abdulgani dan Rachmat Febrianto Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya ABSTRAK Eucheuma alvarezii adalah salah satu jenis alga dari golongan alga merah (Rhodophyta) yang merupakan salah satu produk ekspor utama negeri Indonesia. Beberapa penelitian terhadap alga jenis lain sebelumnya telah menemukan beberapa manfaat baru dari alga, salah satunya sebagai obat. Metode yang digunakan adalah Brine Shrimp Lethality Test (BST) terhadap ekstrak metanol dan kloroform dari jenis alga E. alvarezii diuji. Hasil menunjukkan bahwa senyawa metabolit sekunder dari E. alvarezii bersifat toksik terhadap Artemia. Nilai LC50 dari ekstrak E. alvarezii yang terlarut dalam metanol adalah 23,3346 ppm dan LC50 dari ekstrak E. alvarezii yang terlarut dalam kloroform adalah 89,7429 Kata kunci : Eucheuma alvarezii, BST (Brine Shrimp Lethality Test), LC 50. ABSTRACT Eucheuma alvarezii is a species of red algae (Rodhophyta) Class and has been an exported product from Indonesia. Some recent studies have found many uses of this algae, one of them is for medicine. By Brine Shrimp Lethality Test (BST), the methanol and chloroform extract of this algae were tested. The results showed that the secondary metabolic component from E. alvarezii was toxic to Artemia. The LC50 from the extract of E. alvarezii that dissolved in methanol was ppm and The LC50 from the extract of E. alvarezii that dissolved in chloroform was Keywords: Eucheuma alvarezii, BST (Brine Shrimp Lethality Test), LC 50. PENDAHULUAN Pantai Indonesia sepanjang sekitar kilometer memiliki potensi alga yang sangat tinggi (Bengen, 2001). Tercatat sedikitnya ada 555 jenis alga di perairan Indonesia. Dari 555 jenis alga tersebut ada 4 suku alga yang dikenal, yakni alga biru (Cyanophyceae), alga hijau (Chlorophyceae) alga coklat (Phaeophyceae) dan alga merah (Rhodophyceae). E. alvarezii merupakan salah satu golongan alga merah (Rhodophyta). Makroalga jenis ini sudah banyak dimanfaatkan dan dibudidayakan oleh masyarakat Indonesia. Eucheuma merupakan alga multiseluler yang diduga memiliki senyawa-senyawa hasil metabolisme sekunder berupa alkaloid atau flavonoid. * Makalah ini disajikan pada Seminar Nasional Kimia VIII, di Surabaya 8 Agustus 2006 ** Corresponding author Phone : ; Fax : ; - Senyawa-senyawa tersebut kemungkinan merupakan senyawa bioaktif yang dapat digunakan dalam dunia pengobatan, misalnya sebagai antikanker, (Khurniasari, 2004). Senyawa yang diduga memiliki aktifitas anti kanker, harus di ujikan terlebih dahulu pada hewan percobaan. Penelitian ini menerapkan metode Brine Shrimp Lethality Test (BST) dengan menggunakan larva udang Artemia salina Leach sebagai hewan uji. Metode ini merupakan salah satu metode yang banyak digunakan untuk pencarian senyawa antikanker baru yang berasal dari tanaman. Hasil uji toksisitas dengan metode ini telah terbukti memiliki korelasi dengan daya sitotoksis senyawa anti kanker. Selain itu, metode ini juga mudah dikerjakan, murah, cepat dan cukup akurat (Meyer, 1982). E. alvarezii banyak ditemukan tersebar di daerah pantai Jumiang - Pamekasan. Hampir seluruh hasil produksinya yang jumlahnya mencapai puluhan ton pertahun di ekspor dan sebagian besar dijadikan bahan makanan. Penelitian ini adalah untuk mencari manfaat lain Kimia ITS HKI Jatim 41

2 Awik, Nurlita dan Rachmat-Uji Toksisitas Ekstrak Eucheuma Alvarezii terhadap Artemia Salina dari makro alga E. alvarezii terutama di bidang pengobatan sebagai senyawa antikanker. METODOLOGI PENELITIAN Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari 2006 di Tropical Desease Center (TDC) Unair Surabaya dan Laboratorium Botani Program Studi Biologi ITS Surabaya. Pengambilan Sampel E. alvarezii E. alvarezii diambil di Pantai Jumiang, Pamekasan pada kedalaman ± 1,5 m. Thallus E. alvarezii dicuci bersih dengan menggunakan air laut bersih. Thallus E. alvarezii dimasukkan kantong plastik, diikat dan ditaruh dalam dalam icebox, yang telah ditambahkan dengan es batu supaya tidak terjadi pembusukan sampai saat diekstraksi. Ekstraksi Senyawa Bioaktif E. alvarezii E. alvarezii yang sudah dibersihkan ditimbang beratnya selanjutnya dipotong kecilkecil dan digerus dengan menggunakan mortar. Setelah digerus, ditambahkan pelarut metanol 95 % dengan perbandingan 1 : 4 (BB/V) kemudian disonikasi untuk memecah dinding selnya selama 20 menit (5 menit x 4). Lalu disentrifuse selama 15 menit dengan kecepatan 7000 rpm. Hasil sentrifuse terbentuk berupa supernatan dan pelet. Supernatan dievaporasi lalu dipartisi dengan menambahkan akuades dan kloroform 96 % dengan perbandingan 1 : 1 : 2 (BB/V). Setelah itu dikocok selama 15 menit dan akan terbentuk dua lapisan. Lapisan atas berwarna lebih pekat yang masih terdapat kandungan air ditampung dalam cawan petri sebagai ekstrak metanol. Lapisan bawah berwarna lebih bening ditambah kloroform 96 % dan dikocok selama 15 menit, ditampung dalam cawan petri sebagai ekstrak kloroform. Kedua ekstrak tersebut dievaporasi dan merupakan crude extract yang siap untuk uji BST. Penetasan Telur Artemia salina Artemia direndam di dalam air tawar selama menit. Kemudian direndam dalam 10 liter air laut. Suhu penetasan adalah ± C dan ph ± 6-7. Telur akan menetas setelah jam dan larvanya disebut nauplii. Nauplii siap untuk uji BST setelah larva ini berumur 48 jam (Subyakto, 2003). Uji Toksisitas Ekstrak Dengan Metode BST Hasil ekstrak dari rumput laut diambil 50 mg, masing-masing dilarutkan dalam 5 ml pelarut (metanol dan kloroform). Dibuat pengenceran 1000, 100, 10, dan 1 µg/ml. Pengujian dilakukan dengan memasukkan 10 ekor larva Artemia salina berumur 48 jam ke dalam toples kaca yang telah berisi 1 ml larutan ekstrak dan 4 ml air laut. Setelah 24 jam, jumlah larva yang mati dihitung dengan bantuan alat kaca pembesar (Khurniasari, 2004). Rancangan Penelitian Penelitian dilakukan menggunakan rancangan eksperimental dengan pemberian perlakuan konsentrasi 0 µg/ml, 10 µg/ml, 100 µg/ml, 1000 µg/ml dan masing-masing perlakuan di ulang 3 kali. Parameter yang digunakan adalah jumlah Artemia yang mati 50 % dari total larva uji. Kemudian di hitung nilai LC50 dengan memasukkan angka probit (50% kematian larva uji). Analisis Hasil Efek toksisitas dianalisis dari pengamatan dengan persen kematian. Dengan mengetahui kematian larva Artemia salina, kemudian dicari angka probit melalui tabel dan dibuat persamaan garis : Y = Bx + A dimana Y = log konsentrasi, dan X = Angka probit Dari persamaan tersebut kemudian dihitung LC50 dengan memasukkan nilai probit (50 % kematian). Apabila pada kontrol ada larva yang mati, maka % kematian ditentukan dengan rumus Abbot (Meyer et al., 1982). Keterangan : T = Jumlah larva uji yang mati K = Jumlah larva kontrol yang mati 10 = Jumlah larva uji HASIL DAN DISKUSI Uji Toksisitas Ekstrak E. alvarezii yang Larut dalam Metanol Hasil pengamatan kematian Artemia setelah 24 jam pada ekstrak E. alvarezii yang larut dalam metanol terlihat dalam Tabel 1 berikut : 42 Kimia ITS HKI Jatim

3 Akta Kimindo Vol. 2 No. 1 Oktober 2006: Tabel 1. Persentase kematian larva A. salina yang mati pada ekstrak metanol jam ke-24. Mortalitas Artemia Konsentrasi Ekstrak Eucheuma alvarezii Kontrol (0 ppm) 1 ppm 10 ppm 100 ppm 1000 ppm Jumlah Rata-rata % M Gambar 1. Grafik hubungan antara persentase kematian Artemia Tabel 1 dibuat grafik 1 yang menunjukkan hubungan antara persentase kematian larva A. salina dengan log konsentrasi ekstrak yang larut dalam metanol. Tabel 1 menunjukkan persentase kematian larva A. salina sebesar %. Pada konsentrasi 0 ppm persentase kematiannya sebesar 10 %, 1 ppm persentase kematiannya sebesar 24 %, 10 ppm persentase kematiannya sebesar 48 %, 100 ppm persentase kematiannya sebesar 58 % dan 1000 ppm persentase sekitar 60 %. Persamaan regresi linear dari grafik 1 di atas digunakan untuk mencari LC50 dengan memasukkan angka 50% sebagai X, sehingga didapat nilai Y = x Nilai Y menunjukkan log konsentrasi dari ekstrak metanol. Konsentrasi ekstrak metanol adalah antilog dari 1,368 yaitu 23,3346. Hal ini berarti mortalitas hewan uji mencapai 50% saat konsentrasi ekstrak senyawa mencapai 23,3346 Uji Toksisitas Ekstrak E. alvarezii yang larut dalam Kloroform Hasil pengamatan kematian Artemia setelah 24 jam pada ekstrak E. alvarezii yang larut dalam kloroform terlihat dalam Tabel 2 berikut. Kimia ITS HKI Jatim 43

4 Awik, Nurlita dan Rachmat-Uji Toksisitas Ekstrak Eucheuma Alvarezii terhadap Artemia Salina Gambar 2. Grafik hubungan antara persentase kematian Artemia Tabel 2. Jumlah Artemia yang mati pada ekstrak kloroform jam ke-24 Mortalitas Artemia Konsentrasi ekstrak Eucheuma alvarezii Kontrol (0 ppm) 1 ppm 10 ppm 100 ppm 1000 ppm Jumlah Rata-rata % M Tabel di atas menunjukkan persentase kematian larva A. salina sebesar 4 60 %. Pada konsentrasi 0 ppm persentase kematiannya sebesar 4 %, 1 ppm persentase kematiannya sebesar 26 %, 10 ppm persentase kematiannya sebesar 38 %, 100 ppm persentase kematiannya sebesar 54 % dan 1000 ppm persentase kematiannya sebesar 60%. Gambar 2 merupakan grafik hubungan antara persentase kematian Artemia dengan log konsentrasi ekstrak E. alvarezii pada kloroform. Persamaaan regresi linear dari grafik diatas adalah Y = 0,0825x 2,172. Nilai LC50 dapat ditentukan dengan mensubstitusikan nilai 50 pada X, sehingga didapatkan nilai Y dalam persamaan ini adalah 1,953. Nilai Y tersebut di antilog-kan dan mendapatkan nilai 89,7429. Hal ini berarti kematian hewan uji mencapai 50% saat konsentrasi ekstrak senyawa mencapai 89,7429 Dari Gambar 1 dan Gambar 2 di atas terlihat bahwa semakin besar nilai konsentrasi ekstrak, mortalitas pada Artemia juga semakin besar. Hal ini sesuai dengan Harborne (1994), yang menyebutkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak maka sifat toksiknya akan semakin tinggi. Adanya larva uji dalam kontrol yang mati disebabkan karena kematian yang alami. Hal ini bisa dilihat dari perilaku Artemia ini sesaat sebelum mati. Artemia yang mati pada kontrol mengalami penurunan aktivitas. Semakin lama, Artemia dalam kontrol semakin lemah dan terus berada di dasar tabung. Sedangkan Artemia yang mati dalam tabung percobaan karena perlakuan, mengalami disorientasi gerak (gerakannya tidak teratur). Artemia dalam tabung ini tetap aktif bergerak, akan tetapi tetap berputar-putar pada satu titik. Artemia yang berada pada kontrol mulai mati sejak pengamatan pada jam ke 15. Sedangkan Artemia pada tabung uji 1 ppm mulai menunjukkan mortalitas pada jam ke 2. Hal ini menunjukkan bahwa Artemia yang mati pada kontrol disebabkan karena memang daya tahannya yang sudah menurun terhadap faktorfaktor luar yang tidak bisa dikontrol oleh peneliti. Sedangkan pada tabung uji yang diberi ekstrak, Artemia sudah mulai mati sejak awal pengamatan. Hal ini membuktikan Artemia mati disebabkan oleh sifat toksik dari ekstrak E. alvarezii. Meyer (1982) dan Anderson (1991), melaporkan bahwa suatu ekstrak menunjukkan aktivitas ketoksikan dalam BST jika ekstrak dapat 44 Kimia ITS HKI Jatim

5 Akta Kimindo Vol. 2 No. 1 Oktober 2006: menyebabkan kematian 50% hewan uji pada konsentrasi kurang dari 1000 Berdasar dari pernyataan di atas, maka ekstrak E. alvarezii bersifat toksik. Hal ini ditunjukkan oleh perolehan data yang berasal dari kedua pelarut, baik metanol maupun kloroform. Ekstrak metanol mencapai LC50 pada konsentrasi 12,656 ppm sedangkan ekstrak kloroform mencapai LC50 pada konsentrasi 61,3762 Menurut Lechat (1997), hasil ekstraksi dari E. alvarezii adalah monosakarida cellulosicglucose (70% dari berat kering), galaktosa, 3,6-anhidrogalaktosa, mannosa and xylosa. Menurut Aguilan (2003), jenis karagenan yang terkandung pada E. alvarezii adalah tipe κ- karagenan dan sedikit ι-karagenan. Menurut Atmadja produk alam makroalga yang telah teruji aktivitas antikankernya yaitu polisakarida alga antara lain : polisakarida sulfat, sodium alginat fraksi G dan fraksi M, karagenan iota, karagenan kappa, karagenan lambda dan porphyran. Mortalitas Artemia pada larutan ekstrak E. alvarezii yang terlarut pada metanol dan kloroform, membuktikan adanya metabolisme sekunder yang bersifat polar dan nonpolar. Senyawa metabolit sekunder dari alga yang bersifat polar adalah flavonoid dan alkaloid, sedangkan senyawa yang bersifat nonpolar adalah terpenoid dan steroid (Sastrohamidjojo, 1985). Adanya flavonoid dalam lingkungan sel, menyebabkan gugus OH- pada flavonoid berikatan dengan protein integral membran sel. Hal ini menyebabkan terbendungnya transpor aktif Na+ - K+. Transpor aktif yang berhenti menyebabkan pemasukan ion Na+ yang tidak terkendali ke dalam sel, hal ini menyebabkan pecahnya membran sel. (Scheuer, 1994). Pecahnya membran sel inilah yang menyebabkan kematian sel. KESIMPULAN Ekstrak metanol dan kloroform dari E. alvarezii mempunyai sifat toksik Hasil metabolisme sekunder dari E. alvarezii yang bersifat polar relatif lebih toksik daripada yang bersifat non-polar. Nilai LC50 ekstrak E. alvarezii yang terlarut dalam metanol mencapai 23,3346 ppm, sedangkan LC50 dari ekstrak E. alvarezii yang terlarut dalam kloroform adalah 89,7429 DAFTAR PUSTAKA Anderson, J. E., A Blind Comparison of Simple Bench-Top Bioassays and Human Tumour Cell Cytotoxicities as Antitumor Prescreens. Phytochem. J Anal. Vol. 2 Aguilan, J. T Structural Analysis of Carrageenan from Farmed Varieties of Philippine Seaweed, De Gruyter Journal, Berlin. Bengen, D.G Sinopsis Ekosistem dan Sumberdaya Alam Pesisir dan Laut. Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan Institut Pertanian Bogor. Bogor. Harborne, J. B The Flavonoids. Chapman and Hall. London Khurniasari, D. W Potensi antikanker Senyawa Bioaktif Ekstrak Kloroform Dan Metanol Makroalgae Sargassum duplicatum J. Agardh. Skripsi, Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada Jogjakarta. Jogjakarta. Lechat, H Cell wall composition of the carrageenophyte Kappaphycus alvarezii (Gigartinales, Rhodophyta) partitioned by wet sieving, Journal of Applied Phycology. Springer Science+Business Media. Volume 9, Nomor 6. Halaman: Meyer, B. N., Ferrigni, N. R., Putman, J. E., Jacbsen, L. B., Nicols, D. E., and McLaughlin, J. L Brine Shrimp : A Comvenient general Bioassay For Active Plant Constituents. Plant Medica Sastrohamidjojo Spektroskopi. Liberti. Jogjakarta Scheuer, J. S Produk Alami Lautan. Cetakan pertama. IKIP Semarang Press. Semarang. Kimia ITS HKI Jatim 45