UJI SITOTOKSISITAS FRAKSI DAUN SIRSAK (Annona muricata L.) TERHADAP SEL HELA SECARA IN VITRO DAN PROFIL KANDUNGAN KIMIA FRAKSI TERAKTIF.

Transkripsi

1 UJI SITOTOKSISITAS FRAKSI DAUN SIRSAK (Annona muricata L.) TERHADAP SEL HELA SECARA IN VITRO DAN PROFIL KANDUNGAN KIMIA FRAKSI TERAKTIF Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains Oleh: Meutia Srikandi Fitria M JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 i

2 ii

3 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut. Surakarta, Juni 2013 Meutia Srikandi Fitria NIM. M iii

4 UJI SITOTOKSISITAS FRAKSI DAUN SIRSAK (Annona muricata L.) TERHADAP SEL HELA SECARA IN VITRO DAN PROFIL KANDUNGAN KIMIA FRAKSI TERAKTIF Meutia Srikandi Fitria M Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta ABSTRAK Kanker serviks adalah salah satu jenis kanker yang memiliki potensi penyebab kematian besar. Penggunaan obat-obat kemoterapi lebih banyak menimbulkan efek samping bagi penderita kanker. Penggunaan obat bahan alam merupakan salah satu alternatif untuk penyakit kanker, salah satunya adalah daun sirsak (Annona muricata L.). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek sitotoksisitas, nilai LC 50 fraksi aktif daun sirsak (A. muricata L.), dan mengetahui profil kandungan kimia fraksi teraktif daun sirsak (A. muricata L.) terhadap sel HeLa secara in vitro. Daun A. muricata L. diekstraksi dengan n-heksan, kloroform, etil asetat, dan etanol 96 %. Setiap ekstrak diuji sitotoksik terhadap sel HeLa dengan metode MTT {3(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide} Assay. Ekstrak teraktif difraksinasi menggunakan Vacum Liquid Chromatography (VLC) dengan pelarut n-heksan dan etil asetat yaitu fraksi F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, dan F8. Setiap fraksi diuji sitotoksisitasnya terhadap sel HeLa dengan metode MTT. Ekstrak teraktif dan fraksi teraktif ditentukan kandungan senyawa kimianya menggunakan Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa ekstrak n-heksan merupakan ekstrak teraktif dengan nilai LC 50 terendah yaitu 0,436 µg/ml. Fraksi yang paling aktif menghambat pertumbuhan sel HeLa adalah F6 dengan nilai LC 50 terendah yaitu 0,687 µg/ml. Berdasarkan nilai LC 50 disimpulkan bahwa fraksi daun sirsak bersifat sitotoksik terhadap sel HeLa. Kata kunci: Kanker serviks, Annona muricata L., sel HeLa, VLC, MTT Assay, KLT. iv

5 CYTOTOXICITY ASSAY OF SOURSOP LEAVES (Annona muricata L.) FRACTION ON HELA CELL LINE IN VITRO AND THEIR ACTIVE FRACTION CHEMICAL PROFILE Meutia Srikandi Fitria M Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta ABSTRACT Cervical cancer is one type of cancer that has great potential death. The use of chemotherapeutic drugs cause more side effects for cancer patients. The use of natural ingredients drugs is an alternative for cancer, which one is leaves of soursop (Annona muricata L). This study aimed to determine the effect of cytotoxicity, the active fraction LC 50 value soursop leaves (A. muricata L.), and determine the fraction of active chemical constituents profile soursop leaves (A. muricata L.) against HeLa cells in vitro. A. muricata L. leaves were extracted in n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and ethanol 96%. Each extract was tested cytotoxic on HeLa cells using MTT method {3 (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide} assay. Active extracts were fractionated using Vacuum Liquid Chromatography (VLC) in n-hexane and ethyl acetate solvent. The fractions are F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, and F8. Cytoxicity test of each fraction was carried out on HeLa Cells using MTT method. Chemical content of active extracts and fractions were determined using Thin Layer Chromatography (TLC). The study resulted that soursoup leaves extracted in the n-hexane solvent is the most active extract. Its lowest LC 50 value is µg/ml. F6 is the most active fraction that inhibited HeLa Cells growth. Its lowest LC 50 level is µg/ml, thus the soursop leaf fraction is cytotoxic on HeLa Cells. Keyword: Cervical cancer, Annona muricata L., HeLa Cell, VLC, MTT Assay, TLC. v

6 MOTTO Menghargai orang lain, sama dengan menghargai diri sendiri Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil tapi berusahalah menjadi manusia yang berguna. ~ Einstein Kita harus percaya tidak ada yang sia-sia dari apa yang kita lakukan dalam proses pencapaian tujuan vi

7 PERSEMBAHAN Skripsi ini kupersembahkan untuk: Allah SWT atas segala rahmat-nya Bapak dan Ibu atas doa dan kasih sayang yang tidak terhingga Adik-adikku Bima, Shinta, dan Arjuna yang senantiasa member semangat dan doa Andi yang selalu memberi motivasi dan doa Kawanku Eva Agustina P. yang berbagi suka dan duka selama penelitian Sahabat-sahabatku Lilis, Ratna, Isna, Sovia, Nat, Ida, Siti, dan Puput Teman seperjuangan di Jurusan Biologi FMIPA UNS Almamater tercinta vii

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi limpahan rahmat dan hidayah sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul Uji Sitotoksisitas Fraksi Daun Sirsak (Annona muricata L.) Terhadap Sel Hela secara In Vitro dan Profil Kandungan Kimia Fraksi Teraktif. Penyusunan skripsi ini merupakan suatu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) pada Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam melakukan penelitian maupun penyusunan skripsi ini, penulis telah mendapatkan saran, bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak yang sangat berguna dan bermanfaat secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada: Prof. Ir. Ari Handoko Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan dukungan dan dorongan. Hibah Penelitian Unggulan DIKTI 2012 atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan sehingga penelitian ini dapat berjalan hingga selesainya penyusunan skripsi. Dr. Agung Budiharjo, M. Si., selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin dan dukungannya selama penelitian. viii

9 Prof. Dr. Okid Parama Astirin, M. S selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan proyek penelitian, bimbingan, dan dukungan baik secara moril maupun materiil. Estu Retnaningtyas N., S.TP, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan saran, bimbingan, dan semangat dari awal penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi. Dra. Marti Harini, M. Si selaku dosen penelaah I yang telah memberikan saran dan masukan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi. Dr. Tetri Widiyani, M. Si selaku dosen penelaah II yang telah memberikan saran dan masukan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi. Widya Mudyantini, M.Si selaku dosen pembimbing akademik dan seluruh dosen Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberi dukungan dan bimbingan selama masa perkuliahan. Anif Nur Artanti, S. Farm., Apt, selaku dosen pembimbing lapangan yang telah membimbing dan memberikan saran selama penelitian berlangsung. Ibu Istini, Ibu Haryati, dan Bapak Anif Usman selaku teknisi di Laboratorium Pusat Penelitian Terpadu, Universitas Gajah Mada yang membantu dalam penelitian. Eva Agustina Perwitasari selaku teman seperjuangan dalam penelitian ini yang saling membantu dan memberi semangat selama penelitian berlangsung. Teman-teman seperjuangan di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta atas doa dan ix

10 dukungan selama masa perkuliahan serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberikan bantuannya. Penulis menyadari bahwa dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, masukan yang berupa saran dan kritik yang membangun dari pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak yang terkait. Surakarta, Juni 2013 Penyusun x

11 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN PERNYATAAN... iii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v HALAMAN MOTTO... vi HALAMAN PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv DAFTAR SINGKATAN... xvi BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Perumusan Masalah... 4 C. Tujuan Penelitian... 4 D. Manfaat Penelitian... 4 BAB II. LANDASAN TEORI... 6 A. Tinjauan pustaka Sirsak (Annona muricata L.) 6 a. Klasifikasi 6 b. Definisi 7 c. Kandungan senyawa aktif 8 2. Kanker Kanker Serviks Human Papilloma Virus (HPV) Sel HeLa Apoptosis Siklus Sel Sitotoksik Kromatografi Lapis Tipis (KLT) 20 B. Kerangka Pemikiran C. Hipotesis BAB III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian B. Alat dan Bahan C. Cara Kerja D. Analisis Data BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Ekstraksi B. Uji Sitotoksisitas C. Deteksi Kandungan Senyawa Ekstrak Teraktif xi

12 D. Fraksinasi dan Uji Sitotoksisitas Fraksi E. Deteksi Kandungan Senyawa Fraksi Teraktif BAB V. PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP PENULIS xii

13 DAFTAR TABEL Tabel 1. Hasil uji KLT ekstrak n-heksan hasil ekstraksi dengan berbagai pereaksi semprot (uji) Halaman 49 Tabel 2. Tabel 3. Tabel 4. Fase gerak yang digunakan dalam fraksinasi ekstrak n-heksan daun sirsak dengan metode VLC dan berat kering fraksi yang diperoleh Hasil uji sitotoksisitas fraksi aktif (F1 - F4) daun sirsak terhadap sel HeLa Hasil uji sitotoksisitas fraksi aktif (F5 - F8 dan DMSO) daun sirsak terhadap sel HeLa Tabel 5. Hasil uji KLT fraksi aktif dengan berbagai pereaksi semprot. 63 Tabel 6. Hasil uji KLT fraksi teraktif (5 6) dengan berbagai pereaksi semprot 64 xiii

14 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Tanaman Sirsak (A. muricata L.) 7 Gambar 2. Struktur dasar steroida dan sistem penomorannya 9 Gambar 3. Struktur kimia dari acetogenin Annonaceae 10 Gambar 4. Morfologi Human Papilloma Virus 13 Gambar 5. Tahap-tahap apoptosis sel kanker 16 Gambar 6. Siklus Sel 18 Gambar 7. Bagan alur kerangka pemikiran 24 Gambar 8. Perubahan MTT menjadi formazan dalam mitokondria sel hidup Gambar 9. Sel yang hidup membentuk kristal formazan 39 Gambar 10. (a) sel HeLa sebelum diberi tripsin, (b) sel HeLa setelah diberi tripsin pada perbesaran 100 kali. 40 Gambar 11. Morfologi sel HeLa pada saat perhitungan dengan 41 hemocytometer pada mikroskop cahaya dengan perbesaran 100 kali. Gambar 12. Morfologi sel HeLa setelah penambahan ekstrak pada 42 perbesaran 100x dengan konsentrasi 2000 µg/ml. Gambar 13. Grafik hubungan antara presentase kematian dengan log 44 konsenstrasi sampel. Gambar 14. Profil kromatogram ekstrak n-heksan daun sirsak 47 dengan berbagai metode kromatografi lapis tipis untuk masing-masing senyawa. Gambar 15. Profil kromatogram ekstrak n-heksan daun sirsak dengan berbagai metode kromatografi lapis tipis untuk masing-masing senyawa. 48 Gambar 16. Profil kromatogram penggabungan fraksi hasil fraksinasi dari ekstrak n-heksan daun sirsak Gambar 17. Grafik hubungan antara presentase kematian dengan log konsenstrasi fraksi aktif (F1 - F4) daun sirsak (A. muricata L.). Gambar 18. Gambar 19. Grafik hubungan antara presentase kematian dengan log konsenstrasi fraksi aktif (F5 F8 dan DMSO) daun sirsak (A. muricata L.) Profil kromatogram fraksi 6 daun sirsak dengan berbagai pereaksi semprot xiv

15 Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. DAFTAR LAMPIRAN Komposisi media RPMI 1640 dari SIGMA- ALDIRICH Morfologi sel HeLa pada Uji Sitotoksisitas dengan pemberian ekstrak etil asetat, etanol 96%, n-heksan, dan kloroform pada konsentrasi: A. 2000; B. 1000; C. 500; D. 250; E. 125; F. 62,5; G. 31,25; H. 15,625µg/mL. Data absorbansi perlakuan setiap ekstrak pada sel HeLa Hasil perhitungan % kematian ekstrak daun sirsak pada sel HeLa Halaman 75 Lampiran 5. Perhitungan nilai LC 50 ekstrak terhadap sel HeLa 82 Lampiran 6. Morfologi sel HeLa pada Uji Sitotoksisitas dengan 84 pemberian Fraksi 1, Fraksi 2, Fraksi 3, Fraksi 4, Fraksi 5, Fraksi 6, Fraksi7, dan Fraksi 8 pada konsentrasi : A. 2000; B. 1000; C. 500; D. 250; E. 125; F. 62,5 µg/ml. Lampiran 7. Data absorbansi perlakuan setiap fraksi pada sel HeLa 91 Lampiran 8. Perhitungan nilai LC 50 fraksi aktif daun sirsak terhadap sel HeLa xv

16 DAFTAR SINGKATAN Singkatan DMSO FBS HPV IHC LC MTT NADP PBS PCD rpm RPMI Rf SDS TNF TNFR UV WST-1 Kepanjangan Dimethyl Sulfoxide Fetal Bovine Serum Human Papillomavirus Immunohistochemistry Lethal Concentration 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate Phosphate Buffer Saline Programmed Cell Death revolution per menit Roswell Park Memorial Institute Refarandum factor Sodium Dodecyl Sulfate Tumor Necrosis Factor Tumor Necrosis Factor Receptor Ultraviolet 4-[3-[4-iodofenil]-2-[4-nitro-fenil-2H-5-tetrazolio]- 1,3-benzendisulfonat] xvi